資源簡(jiǎn)介

課程基本信息
學(xué)科 高中物理 年級(jí) 高一 學(xué)期 秋季
課題 牛頓第一定律
教學(xué)目標(biāo)
1.物理觀念 ①知道速度是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量。 ②理解牛頓第一定律內(nèi)容，體會(huì)到動(dòng)力學(xué)研究角度的特點(diǎn)。 2.科學(xué)思維 ①會(huì)用伽利略理想實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行科學(xué)推理，分析運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系。能從伽利略的表述概括出牛頓第一定律的表述。 ②運(yùn)用牛頓第一定律解釋生活現(xiàn)象，正確使用慣性的概念研究實(shí)際問(wèn)題。 ③會(huì)通過(guò)嚴(yán)密的科學(xué)推理對(duì)已有的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行質(zhì)疑。 3.科學(xué)探究 ①通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，能夠觀察并分析實(shí)際情況下小球低于釋放高度的原因。 ②能對(duì)影響慣性大小的因素提出猜想，能根據(jù)已有的實(shí)驗(yàn)方案完成實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)論。 4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任 ①認(rèn)識(shí)到只依靠觀察得到的結(jié)論可能是錯(cuò)誤的。 ②培養(yǎng)在觀察的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析、推理、論證的科學(xué)態(tài)度。。
教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)重點(diǎn)： 1.重演對(duì)力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的探究過(guò)程，體會(huì)科學(xué)思維方法。
2.應(yīng)用牛頓第一定律和慣性概念分析生活中的問(wèn)題。
3.探究影響慣性的決定因素。 教學(xué)難點(diǎn)： 1.應(yīng)用牛頓第一定律分析慣性相關(guān)現(xiàn)象。。
2.探究慣性與質(zhì)量的關(guān)系。
教學(xué)過(guò)程
一、教學(xué)內(nèi)容 （一）任務(wù)一：探究力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系 【問(wèn)題一】 1.如圖1-1所示，用手推課本使其運(yùn)動(dòng)，然后移開手，課本的運(yùn)動(dòng)與受力之間有怎樣的關(guān)系 2.伽利略認(rèn)為亞里士多德的錯(cuò)誤原因是什么？能否舉出生活實(shí)例說(shuō)明伽利略是正確的？ 【設(shè)計(jì)意圖】 對(duì)第一個(gè)子問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本概括亞里士多德的結(jié)論，指出亞里士多德的錯(cuò)誤原因是當(dāng)時(shí)人們對(duì)“力”缺乏深刻認(rèn)識(shí)。對(duì)第二個(gè)子問(wèn)題，指出伽利略認(rèn)為亞里士多德的錯(cuò)誤原因是沒(méi)有認(rèn)識(shí)到摩擦力的存在，由于學(xué)生已學(xué)習(xí)過(guò)摩擦力的概念，可由學(xué)生舉出相應(yīng)的例子。 【素養(yǎng)目標(biāo)】 物理觀念：了解亞里士多德對(duì)力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的觀點(diǎn)以及錯(cuò)誤原因。 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：認(rèn)識(shí)到只依靠觀察得到的結(jié)論可能是錯(cuò)誤的。 【問(wèn)題二】 1.如圖1-2所示，鋼球從硅膠管的其中一端靜止釋放，保持釋放端高度不變，改變管的彎曲程度，發(fā)現(xiàn)鋼球能到達(dá)的高度與初始高度相比變化不大。 如果沒(méi)有摩擦阻力并將足夠長(zhǎng)的硅膠管另一端放平，鋼球?qū)⑷绾芜\(yùn)動(dòng)？ 【設(shè)計(jì)意圖】 該問(wèn)題中的實(shí)驗(yàn)步驟需要固定初始位置、放置鋼球、改變另一端位置、測(cè)量讀數(shù)，故由學(xué)生四人分組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。探究所得結(jié)論應(yīng)為最終高度與初始高度基本一致但偏小，引導(dǎo)學(xué)生想到摩擦阻力的影響。在第二個(gè)子問(wèn)題中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“會(huì)在同一高度靜止——無(wú)法到達(dá)該高度——無(wú)法靜止”的邏輯推理。 【素養(yǎng)目標(biāo)】 科學(xué)思維：會(huì)用伽利略理想實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行科學(xué)推理，分析運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系。 科學(xué)探究：通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，能夠觀察并分析實(shí)際情況下小球低于釋放高度的原因。 【問(wèn)題三】 1.對(duì)于力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系，亞里士多德是如何獲得結(jié)論的？伽利略是如何獲得結(jié)論的？ 2.物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以用哪個(gè)物理量描述？能否將伽利略的表述概括為對(duì)運(yùn)動(dòng)和力關(guān)系的一般認(rèn)識(shí)？ 【設(shè)計(jì)意圖】 對(duì)第一個(gè)子問(wèn)題，學(xué)生應(yīng)認(rèn)識(shí)到科學(xué)研究方法對(duì)獲得正確結(jié)論的重要性。對(duì)第二個(gè)子問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生從具體的斜面實(shí)驗(yàn)的情境中得出一般表述，進(jìn)行更本質(zhì)的概括。 【素養(yǎng)目標(biāo)】 科學(xué)思維：能從伽利略的表述概括出牛頓第一定律的表述。 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：培養(yǎng)在觀察的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析、推理、論證的科學(xué)態(tài)度。 （二）任務(wù)二：理解牛頓第一定律 【問(wèn)題一】 1.如圖2-1所示，自由下落的鐵球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否變化？運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的原因是什么？ 2.如圖2-2所示，運(yùn)動(dòng)員擊打羽毛球前后，羽毛球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否變化？運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的原因是什么？ 【設(shè)計(jì)意圖】 通過(guò)實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生對(duì)生活中的現(xiàn)象進(jìn)行運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析，并能聯(lián)想到運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化背后的原因。兩個(gè)子問(wèn)題分別體現(xiàn)了速度大小的改變與速度方向的改變，提醒學(xué)生速度大小或方向變化即速度矢量發(fā)生了變化，均為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化，從而鞏固矢量的概念。 【素養(yǎng)目標(biāo)】 物理觀念：知道速度是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量。 【問(wèn)題二】 如圖2-3所示，超導(dǎo)體可在一定條件下可以靜止懸浮在空中，也可以進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變？它是否受力？牛頓第一定律中的“作用在它上面的力”應(yīng)如何理解？ 【設(shè)計(jì)意圖】 首先請(qǐng)學(xué)生閱讀教材上關(guān)于牛頓第一定律的表述，通過(guò)現(xiàn)實(shí)中可以近似做到的勻速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)例加深學(xué)生對(duì)牛頓第一定律的理解。一方面學(xué)生應(yīng)認(rèn)識(shí)到“靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)”即運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，另一方面通過(guò)對(duì)超導(dǎo)體的受力分析，應(yīng)認(rèn)識(shí)到“作用在物體上的力”指的是合力。 【素養(yǎng)目標(biāo)】 物理觀念：理解牛頓第一定律內(nèi)容，體會(huì)到動(dòng)力學(xué)研究角度的特點(diǎn)。 （三）任務(wù)三：牛頓第一定律的應(yīng)用 【問(wèn)題一】 1.如圖3-1所示，勻速行駛的汽車突然剎車，汽車剎車前人相對(duì)地面做什么運(yùn)動(dòng)？剎車后汽車車廂相對(duì)地面如何運(yùn)動(dòng)？ 2.剎車過(guò)程中人相對(duì)車廂的運(yùn)動(dòng)情況如何？為什么？ 【設(shè)計(jì)意圖】 首先請(qǐng)學(xué)生閱讀教材，從中歸納出慣性的概念：慣性是物體的固有屬性，是保持靜止與勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的能力。 由于學(xué)生不具備非慣性參考系的分析能力，對(duì)于人相對(duì)車向前運(yùn)動(dòng)的事實(shí)，可能會(huì)將“由于具有慣性”理解為“受到慣性的作用”。因此通過(guò)第一個(gè)子問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生先運(yùn)用牛頓第一定律思考汽車與人相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，通過(guò)兩個(gè)相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)的比較得出相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況，從而解釋現(xiàn)象，提升科學(xué)思維能力。 【素養(yǎng)目標(biāo)】 科學(xué)思維：運(yùn)用牛頓第一定律解釋生活現(xiàn)象，正確使用慣性的概念研究實(shí)際問(wèn)題。 （四）任務(wù)四：探究影響慣性大小的因素 【問(wèn)題一】 1.如圖4-1，公路有限制超載和超速的標(biāo)志，是否質(zhì)量與速度都與慣性有關(guān)？ 2.如果慣性與速度有關(guān)，是否速度小慣性也??？是否速度為零慣性也為零？請(qǐng)舉例說(shuō)明。 【設(shè)計(jì)意圖】 首先請(qǐng)學(xué)生閱讀教材的“思考與討論”部分，找到對(duì)慣性概念的另一角度的解讀：慣性是抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的能力，即“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度”。 由于許多學(xué)生會(huì)有“速度越大慣性越大”的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，因此在第一個(gè)子問(wèn)題中先通過(guò)實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生對(duì)質(zhì)量與速度哪個(gè)與慣性有關(guān)進(jìn)行思考。并在第二個(gè)子問(wèn)題中運(yùn)用邏輯推理得到“速度為零慣性為零”的容易證偽的結(jié)論，從而請(qǐng)學(xué)生自己舉例推翻已有的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。 【素養(yǎng)目標(biāo)】 科學(xué)思維：會(huì)通過(guò)嚴(yán)密的科學(xué)推理對(duì)已有的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行質(zhì)疑。 【問(wèn)題二】 1.如圖4-2所示，為什么相撲運(yùn)動(dòng)員往往具有較大的體重？ 2.如圖4-3所示，將兩個(gè)小車背靠背壓在一起然后松開，在彈簧的作用下小車會(huì)被彈開。請(qǐng)從該實(shí)驗(yàn)中歸納出“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度”應(yīng)該用什么物理量描述？ 【設(shè)計(jì)意圖】 通過(guò)第一個(gè)子問(wèn)題讓學(xué)生形成“質(zhì)量越大，改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越困難”的大致認(rèn)識(shí)。在第二個(gè)子問(wèn)題中根據(jù)“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”引導(dǎo)學(xué)生想到本實(shí)驗(yàn)控制了兩車受力大小情況完全相同。通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)歸納出“在相同大小的力作用下，質(zhì)量越大的物體速度的改變?cè)叫。锤淖冞\(yùn)動(dòng)狀態(tài)越困難”。本實(shí)驗(yàn)也做到了力的作用時(shí)間相同，保證了嚴(yán)謹(jǐn)性。 【素養(yǎng)目標(biāo)】 科學(xué)探究：能對(duì)影響慣性大小的因素提出猜想，能根據(jù)已有的實(shí)驗(yàn)方案完成實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)論。 二、教學(xué)評(píng)價(jià) 1.許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中做出重要貢獻(xiàn)，下列表述不符合物理學(xué)史實(shí)的是（ C ） A．亞里士多德認(rèn)為物體不受力則會(huì)停止運(yùn)動(dòng) B．伽利略通過(guò)理想實(shí)驗(yàn)最早推翻了亞里士多德關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的觀點(diǎn) C．笛卡兒指出：如果物體沒(méi)有受到力的作用，它將保持靜止或以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng) D．牛頓正式提出了力的概念與慣性的概念 2.殲擊機(jī)在進(jìn)入戰(zhàn)斗狀態(tài)時(shí)要丟掉副油箱，這樣做是為了（ D ） A．減小重力，使運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變 B．增大速度，使運(yùn)動(dòng)狀態(tài)易于改變 C．增大速度，使運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不易變化 D．減小慣性，有利于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變 三、板書設(shè)計(jì)

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