物理力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì)

第一節(jié)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系

【教學(xué)設(shè)計(jì)】

本節(jié)為新授課，在教學(xué)過程中改變過去教材從牛頓第一定律說起，進(jìn)而研究平衡力作用下物體的運(yùn)動(dòng)及不平衡力作用下物體的運(yùn)動(dòng)的傳統(tǒng)教學(xué)模式。由于牛頓第一定律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過分析、歸納和推理而建立的，對邏輯思維能力和抽象思維能力的要求都較高。為此，本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)從學(xué)生在日常生活中看到的偽象--沒有力的作用物體就不能運(yùn)動(dòng)出發(fā)，通過提出來問題激發(fā)矛盾，再通過學(xué)生的探究活動(dòng)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到力可以使運(yùn)動(dòng)的物體靜止下來，所以力不是物體運(yùn)動(dòng)的原因，并在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過分析推理得出牛頓第一定律。

為了增加學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的能力，在教學(xué)中將傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生通過自主探究，并在些基礎(chǔ)上，經(jīng)過分析和推理建立牛頓第一定律。

通過學(xué)生的探究活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生由觀察、分析，自行建立慣性的概念。并由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)說明慣性的存在，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的能力。最后通過對"生活物理社會(huì)"的學(xué)習(xí)，滲透"從生活走向物理，從物理走向生活"的新課標(biāo)理念。

【教學(xué)目標(biāo)】

1.知識(shí)與技能目標(biāo)：知道一切物體都具有慣性，能聯(lián)系生活實(shí)際來解釋有關(guān)慣性現(xiàn)象；

2.過程與方法目標(biāo)：通過探究活動(dòng)，了解阻力對物體運(yùn)動(dòng)的影響,經(jīng)過分析、歸納和推理建立牛頓第一定律；

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：通過生活實(shí)踐與觀察思考，感悟到生活中力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的存在，激發(fā)學(xué)習(xí)與探究物理規(guī)律的欲望與動(dòng)力。

【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】

重點(diǎn)：牛頓第一定律

難點(diǎn)：伽利略理想實(shí)驗(yàn)的推理過程。

【教具、學(xué)具、實(shí)驗(yàn)器材】

斜面、木板、玻璃板棉布、小車、重物、紙條、水杯、水、雞蛋、硬紙片、木塊、棋子、木尺、空塑料瓶數(shù)只。

【課前研究(學(xué)習(xí))的問題】

1.分小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究阻力對物體運(yùn)動(dòng)的影響，實(shí)驗(yàn)器材可選用足球、玩具小車、玻璃板、木板、棉布、毛巾等；

2.收集偉大的物理學(xué)家牛頓的一些資料，同學(xué)相互間進(jìn)行閱讀和交流，激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣；

3.感受物體具有慣性、分組體驗(yàn)物體具有慣性的現(xiàn)象。在課堂上進(jìn)行展示與交流；

4.查閱、咨詢生活、生產(chǎn)和交通運(yùn)輸過程中，慣性現(xiàn)象的利和弊。

【教學(xué)過程】

教學(xué)階段

時(shí)間分配教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)說明

一、導(dǎo)入新課(3')

二、新課教學(xué)

提出問題(3')我們知道力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，就是說力能使靜止的物體運(yùn)動(dòng)，使運(yùn)動(dòng)的物體速度加快、減慢或改變物體的運(yùn)動(dòng)方向。力和運(yùn)動(dòng)有著怎樣的聯(lián)系呢?

有人說：有力作用在物體上，物體就運(yùn)動(dòng)，沒有力作用在物體上物體就靜止。這種說法對嗎?如果物體不受力，它將會(huì)怎樣呢?

演示：如圖，運(yùn)動(dòng)的小車遇到障礙物停止

這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明什么問題?生活中還有類似的例子嗎?討論小明和小華的觀點(diǎn)，列舉還有哪些證據(jù)支持或反對他們的觀點(diǎn)。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了力的作用可以使運(yùn)動(dòng)的物體變?yōu)殪o止。

例：草坪上滾動(dòng)的足球最終會(huì)停下；關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車也要停下來；等等組織學(xué)生討論教材本節(jié)導(dǎo)圖，特別是正反兩種觀點(diǎn)的歸納和對比

通過對比，引導(dǎo)學(xué)生思考："力的作用效果到底是什么?"

教學(xué)階段

時(shí)間分配教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)說明

活動(dòng)：探究阻力對物體運(yùn)動(dòng)的影響(15')小車、足球等物體由運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止，這是什么原因造成的呢?如果是因?yàn)槭艿搅Φ淖饔�，這種力是什么力?

猜想：如果運(yùn)動(dòng)著的物體只受阻力的作用，當(dāng)阻力變小時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的路程將會(huì)發(fā)生怎樣的變化?

對活動(dòng)提出如下問題：

(1)實(shí)驗(yàn)中是通過怎樣的方法來改變小車受到的阻力的?

(2)小車所受的阻力的方向指向哪里?和運(yùn)動(dòng)的方向間是什么關(guān)系?

(3)為什么要讓小車從斜面的同一高度滑下?

指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并將結(jié)果填入書中的表格。

結(jié)論：小車受到的阻力越小，小車運(yùn)動(dòng)的路程越長，設(shè)想小車在絕對光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)，即不受到阻力作用，小車將勻速運(yùn)動(dòng)下去。

人們常將這個(gè)實(shí)驗(yàn)稱為伽利略理想實(shí)驗(yàn)。與此類似的，還有另一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)。它們受到阻力的作用。

作出猜想：如果運(yùn)動(dòng)著的物體只受阻力的作用，當(dāng)阻力變小時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的路程將會(huì)變長。

答：是通過改變接觸面的粗糙程度來改變小車受到的阻力的。(毛巾、棉布、木板)

答：小車受到的阻力方向向后，和車運(yùn)動(dòng)的方向相反。

答：根據(jù)控制變量法，這是為了讓小車滑到斜面底端時(shí)速度相同。

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

閱讀信息庫伽利略理想實(shí)驗(yàn)相關(guān)段落

在實(shí)驗(yàn)獲得感性知識(shí)的基礎(chǔ)上，要求學(xué)生通過交流與合作，對現(xiàn)象分析、歸納和推理得到結(jié)論。

教學(xué)階段

時(shí)間分配教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)說明

(一)、牛頓第一定律：一切物體在沒有受到外力作用的時(shí)候，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

(5')

(二)、慣性：

觀察與思考(5')

我們將物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)，叫慣性。在伽利略理想實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，英國偉大的物理學(xué)家，經(jīng)典力學(xué)的奠基人牛頓又經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)總結(jié)出了著名的牛頓第一定律。

定律的幾點(diǎn)說明：

⑴定律所說的物體不受外力的情況是一種理想情況，在現(xiàn)實(shí)中是不存在的。因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)在不存在不受力的物體。

⑵定律說明了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：力并不是物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的原因。物體的運(yùn)動(dòng)并不需要力來維持，力可以使物體從快變慢，從慢變快，或者改變運(yùn)動(dòng)的方向。

指導(dǎo)學(xué)生識(shí)圖10-14并總結(jié)：

原來靜止的物體具有保持靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，原來運(yùn)動(dòng)的物體具有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。

。領(lǐng)會(huì)定律中關(guān)鍵字："一切"、"總"、"外力"、"或"的準(zhǔn)確含義。

討論：小明和小華的觀點(diǎn)正確嗎?

學(xué)生：不正確，力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的原因，而不是物體運(yùn)動(dòng)的原因。

小車不推不動(dòng)，樹葉風(fēng)不吹不搖，這一切都說明了力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的原因。

在理想實(shí)驗(yàn)中，小車在水平方向上不受力的作用，但卻做勻速直線運(yùn)動(dòng)�？梢娪辛ψ饔迷谖矬w上，物體就運(yùn)動(dòng)，沒有力作用在物體上物體就靜止，這樣的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。

對圖中所示的現(xiàn)象進(jìn)行分析歸納，建立慣性的概念。

在牛頓第一定律的描述中只說明了物體總有保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，而沒有回答導(dǎo)圖中小明、小華的問題，在活動(dòng)后安排讀一讀，讓學(xué)生了解定律建立過程中的一些歷史事實(shí)，幫助學(xué)生形成完整的知識(shí)體系。

教學(xué)階段

時(shí)間分配教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)說明

對于慣性我們到理解如下幾點(diǎn)：

①慣性是物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)，即原來靜止的物體具有保持原來靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，原來是運(yùn)動(dòng)的物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。

②慣性的"慣"可以理解成物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的"一慣性"或"習(xí)慣"。也就

是說：物體一但具有了一定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)后就不會(huì)輕易改變，除非有外力迫使它改

變了原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

③慣性是宇宙中一切物體都具有的性質(zhì)，任何物體無一例外都具有慣性。

④慣性的概念最初來自于牛頓第一定律，所以牛頓第一定律又叫慣性定律。

慣性的大小只和物體的質(zhì)量有關(guān)，和其他任何因素如是否受力，是運(yùn)動(dòng)還是靜止，速度的大小等均無關(guān)。領(lǐng)會(huì)慣性是物體本身的一種屬性，并能利用慣性現(xiàn)象可以解釋圖示中的現(xiàn)象

圖a：下面的棋子由于受到尺子力的作用而飛出，上面的棋子由于具有慣性還要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，所以穩(wěn)穩(wěn)的落在下方。

圖b：箭在弦上時(shí)，由于受到弦的彈力而改變了運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，箭離弦后雖然不再受到弦的彈力但由于箭具有慣性，還要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以能射的很遠(yuǎn)。

圖c：當(dāng)汽車突然起動(dòng)時(shí)，汽車由于受到了力的作用而運(yùn)動(dòng)起來，但車中的人由于具有慣性，還要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，所以身體向后倒去。

圖d：當(dāng)汽車突然剎車時(shí)，車由于受到阻力而靜止，但車中的人由于具有慣性還要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以向前倒去。教師指出：要解釋清楚慣性現(xiàn)象，一般要遵循如下幾個(gè)步驟：

1.確定研究對象，并弄清研究對象及與研究對象相關(guān)的其他物體所處的狀態(tài)。

2.外力使與研究對象相關(guān)聯(lián)的其他物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了怎樣的變化。

3.研究對象由于具有慣性仍要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以最后會(huì)出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象。

教學(xué)階段

時(shí)間分配教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)說明

活動(dòng)：觀察慣性現(xiàn)象(10')

生活物理社會(huì)(2')

三、小結(jié)本節(jié)利用所提供的器材，設(shè)計(jì)一個(gè)說明物體具有慣性的實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行觀察。

在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的同時(shí)一方面要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)象的觀察，另一方面要引導(dǎo)學(xué)生利用上面的步驟對現(xiàn)象產(chǎn)生的原因進(jìn)行解釋，鍛煉學(xué)生的語言表達(dá)能力。

要求學(xué)生進(jìn)行閱讀2分鐘。

小結(jié)

1、討論2分鐘

2、設(shè)計(jì)方案

3、根據(jù)所設(shè)計(jì)的方案，上臺(tái)動(dòng)手做一做

回答在小汽車的行駛過程中要注意哪些交通規(guī)則，請說出你知道的幾條來。

如控制車速不要太快；要保持一定的車距；小型的汽車內(nèi)的客人要系安全帶；轎車要安裝安全氣囊等。閱讀信息庫中相關(guān)內(nèi)容。了解什么是反應(yīng)距離，什么是制動(dòng)距離。

讓學(xué)生學(xué)會(huì)在閱讀時(shí)提取有用的信息

保留板書

第三節(jié)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系

1、牛頓第一定律：一切物體在沒有受到外力作用的時(shí)候，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

2、慣性：我們將物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)，叫慣性。

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