牛頓第一定律教學精選(九篇)

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第1篇：牛頓第一定律教學范文

牛頓第一定律的教學研究，在中學物理教學研究中早已不是一個新問題了．許多物理教育工作者對于這一定律的教學發(fā)表了自己頗有見地的教學見解，并且得到了滿意的教學效果．

當我們在教學實踐中運用這些教學策略時，我們發(fā)現，確實可以取得如同一些文獻中所述的預期效果．然而，當我們設計一些新的情境讓學生運用牛頓第一定律去解決問題時，令我們十分吃驚的是：學生對于牛頓第一定律的掌握程度卻又非常之差．這使得我們困惑不解．為何對同一教學策略教學的結果的評價出現如此之大的偏差？是教師教的原因，還是學生學的原因，抑或兩者兼而有之．這促使我們對牛頓第一定律的教學進行深層次的理性思考，進一步，我們從學生的認知心理上，對這一規(guī)律的教學進行了深入的研究．

1 通常牛頓第一定律的教學，一般是按教材編排順序，先進行演示實驗引出課題，然后通過講解伽利略與亞里士多德的爭論，消除“力是維持物體運動原因”的錯誤觀念，進一步通過做斜面小車實驗證明牛頓第一定律的正確性，最后讓學生運用牛頓第一定律去解釋日常生活中的現象，從而完成整個教學過程．

為了檢驗學生學習和掌握牛頓第一定律的情況，我們曾用這樣一道題目來檢測學生．題目如下．你坐在向前勻速直線運動的汽車里，將手中的鑰匙豎直上拋，問當鑰匙落下來時是落在手里，還是落在手后面．全班56名同學在試卷上皆答：落在手后面．問其原因，皆曰：汽車在走，而鑰匙拋出后不再向前走了．

2 怎樣更好地改進牛頓第一定律的教學效果，使牛頓第一定律的教學效果真正是實實在在意義上的令人滿足．我們認為，囿于一般形式上的教學方法的改進已是隔靴搔癢，而必須深入到學生的認知結構中去考察學生產生錯誤認識的根源．

認知心理學的理論告訴我們，學生學習物理概念、規(guī)律時所形成的錯誤，常常是由于其頭腦中的前科學概念的影響．

所謂前科學概念，是指兒童在學習物理課程以前的生活實際中，對各種物理現象和過程在頭腦中反復建構所形成的系統(tǒng)的但并非科學的觀念．比如牛頓第一定律就是如此．在物理教學中，那種認為只需要“正面”傳授知識，學生就能接受，如果他們仍不理解，可以多講幾遍就能達到目的的想法，實踐證明是過于天真了．因為在有些學生的經驗中，早已有了與亞里士多德“力是維持物體運動原因“的理論類似的觀念．這樣，當他們學習了牛頓第一定律之后，就可能把定律納入到自己原有的認知結構中，牛頓第一定律實際上成了“力是維持物體運動原因”的代名詞．讓他們解釋用手推車、用腳踢球等一些不易暴露錯誤觀念的生活實例時，他們也能解釋得頭頭是道．但當解釋用手拋鑰匙、飛機扔炸彈的例子時，他們卻又運用亞里士多德的理論去解釋，其錯誤觀念暴露無遺．這正是牛頓第一定律教學效果不佳的癥結之所在．

3 研究和改進牛頓第一定律的教學，應當了解學生頭腦中前科學概念的特點．

第一，學生頭腦中的前科學概念是自發(fā)形成的．

過去，我們在教學中，常常誤認為學生在學習物理之前其頭腦如同一張“白紙”，教師可以在上面任意涂畫，事實并非如此．學生在長期的生活實踐當中，逐漸形成了自己對客觀世界物質運動規(guī)律的看法．他們幾乎每天都會看到物體在力的作用下運動，而在力停止作用時物體靜止，于是主觀地斷言：有力，則物體運動；無力，則物體靜止．這正是亞里士多德“力是維持物體運動原因”的理論．

第二，學生頭腦中的前科學概念具有隱蔽性．

由于學生頭腦中前科學概念都在潛移默化中形成的，所以它以潛在的形式存在．這包含兩方面的意義．其一是學生自己并沒有意識到它的存在，因為學生并沒有有意識地思考并形成“力是維持物體運動原因”的概念．其二是前科學概念平時并不表現出來，但往往在學生運用物理概念解決問題時表現出來．比如前述測驗表明，許多有10多年教齡的初中物理教師頭腦中也存在著牛頓第一定律的前科學概念，然而他們自己卻并不知道．

第三，學生頭腦中的前科學概念具有頑固性．

由于前科學概念是兒童頭腦中業(yè)已形成的概念，且長期的日常生活經驗與觀察又加強了這些概念．因此，學生頭腦中的前科學慨念是非常頑固的．

國內外物理教育界近年來的一些研究表明：一旦學生對某些物理現象形成了前科學概念，要想加以轉變是極其困難的．尤其那些在人類科學認識史上經歷了曲折歷程的前科學概念，更是如此．

按照皮亞杰的理論，學生認識什么和如何行動，主要決定于他們所具有的認知圖式（思維模式），而不完全取決于教師所講述的內容．他們按照自己已有的圖式吸收和排斥信息．在有錯誤認識存在的情形下，就會在頭腦中形成和正確信息極不相同的東西．

4 在上述研究的基礎上，我們對牛頓第一定律的教學提出如下教學建議．

（1）注重科學知識、科學方法與科學精神教育．

牛頓第一定律不僅在物理學本身上占有重要地位，而且在物理教學中也具有很好的教育價值．在教學中，不僅應當注重科學知識教學（定律本身），而且要特別強調定律得出所運用的科學方法．包括理論實驗的方法和科學推理方法，這一點常常是許多物理教師容易忽略的方面．而且，還要結合定律的教學，潛移默化地對學生進行科學精神教育．為什么只有伽利略能夠大膽地懷疑亞里士多德延續(xù)2000多年的錯誤結論？引導學生樹立起科學的懷疑精神，樹立實踐是檢驗真理的唯一標準的信念．這樣融知識、方法和精神于一體的教學，才真正體現了牛頓第一定律教學的全部內涵．

（2）必須破除教師頭腦中的前科學概念．

由于不少初中物理教師頭腦中還具有牛頓第一定律的前科學概念，因此，很難想象出這些教師所教授出的學生頭腦中的前科學概念能夠加以破除．所以，破除教師自己頭腦中前科學概念是牛頓第一定律教學的前提．

（3）破除學生頭腦中的前科學概念．

由于在牛頓第一定律教學中學生頭腦中存在著前科學概念，教師必須促使學生頭腦中前科學概念的轉變，在他們的頭腦中引發(fā)認知沖突和危機，使他們頭腦中原有的觀念與當前面臨的現實產生無法調和的矛盾，促使原結構的解體和新結構的建構．這種過程可以說是在學生頭腦中引發(fā)了一場科學革命．

比如，除以上兩個例子外，還可向學生布置如下一個問題．勻速向前行駛的汽車前后玻璃窗上各有一只蜜蜂．兩只蜜蜂同時以相同的速度向前后窗飛去，問前窗蜜蜂先飛到后窗，還是后窗蜜蜂先飛到前窗？如果學生正確回答了這個問題，說明學生頭腦中該問題上的前科學概念已經破除．否則，則認為仍然沒有破除．

（4）堅持糾正前科學概念．

第2篇：牛頓第一定律教學范文

一、教學設計思想分析

1.體現科學探究的思想，促進學生學習方式的轉變.讓學生經歷探究的過程，將科學探究與物理知識有機地結合起來，促進學生的全面發(fā)展.所以重點放在歷史的回顧這一部分.

2.滲透物理思想、物理方法，這一節(jié)課要將伽利略的理想實驗所需的教具和實驗器材，提供給學生，讓學生自己動手做實驗，讓學生自己解釋物體停下來的原因.同時組織學生分組討論，相互協(xié)助共同完成實驗，體會伽利略理想實驗的重要地位和作用，發(fā)揮實驗的教育功能.

二、教學目標設置

結合教學設計的思想，旨在促進學生智能情多元化智能的發(fā)展，筆者在教學中設計了如下三維目標：

[HJ*4]

知識與能力1.通過閱讀知道動力學認識發(fā)展的簡史：知道伽利略的理想實驗及其推理過程和結論，知道理想實驗是科學研究的重要方法.

2.理解牛頓第一定律的內容和意義.

3.知道什么是慣性，會正確解釋有關慣性的現象.

過程與方法1.通過學生自讀，提高閱讀理解能力.

2.通過學生自己動手做實驗，組織學生分組討論，相互協(xié)助共同完成實驗.

情感、態(tài)度和價值觀1.通過了解歷史上人們認識力和運動的關系的艱難過程，使學生形成不迷信權威，敢于提出疑問的科學的學習態(tài)度.

2.培養(yǎng)學生主動學習、主動探究問題的習慣.

3.從課堂教學中讓學生感覺到學習的成功愉悅感.[HJ2mm]

三、教學過程

[HJ*4]教學流程教師活動學生活動

設置

問題引入活動1第一、二章己經研究了物體是怎樣運動的，這稱之為運動學.物體為什么會做各種各樣的運動，回答這個問題，需要研究運動和力的關系，這稱之為動力學.今天開始學習牛頓運動定律.學生思考并進入學習狀態(tài)

創(chuàng)設情境導出活動2演示：在桌面上推動物體從靜止開始慢慢向前運動，撤掉推力，物體立即停止運動.

問：物體的運動需要力去維持，這是古臘哲學家亞里士多德早在兩千多年前的總結，這觀點對嗎？

觀察.生1答：必須有力作用在物體上，物體才能運動；沒有力的作用，物體就要靜止在一個地方.

生2答：1說得不對，初中學過物體不受力時可能做勻速直線運動.

實驗探究提供器材：斜槽、小物塊、毛巾、棉布、玻璃板.學生自主探究觀察實驗現象

活動3：學生綜合分析問題問題1：細致觀察三次實驗，分析現象的異同點有那些？

問題2：從三次實驗的觀察結果來看，物體運動的距離不同，這是什么原因導致的？小組討論，并推出代表回答問題[BG）F]

[BG（！]

問題拓展拓展1：物塊滑行距離與其受到的水平面對它的阻力之間有什么關系？

拓展2：如果進一步減少物塊運動時受到的阻力，直到阻力為0，你推斷會看到什么現象？

討論總結：物體在光滑的水平面上（不受摩擦力）將會一直勻速運動.（這恰是伽利略的猜想）

借助于媒體呈現情境如何驗證猜想呢？伽利略是如何做的呢？

演播理想實驗.

引導學生觀察并質疑：

質疑①：阻力能完全消除嗎？

②在傾角變?yōu)?后，生活中能否找到無限水平木板？學生先自學書第72頁最下面一段，通過兩個質疑聯系“理想實驗”，并聯系教材領會：“伽利略理想實驗的設計思路、思想方法.”

活動四：講解、探討問：牛頓第一定律的內容包含了怎樣的意義？

介紹冰壺球運動分組討論，推出代表回答.

揭示運動和力的關系.

活動五：問題再探究借助于生活中的“水槍”，介紹慣性的概念.

并引導學生對“慣性”進行思考：是不是任何物體都有這樣的“本領”；這“本領”大小與什么因素有關？

觀看錄像.學生舉例分析并總結結論：物體的慣性大小與物體的質量有關，與物體的運動狀態(tài)和受力情況無關.質量是物體慣性大小的唯一量度.

課后問題延伸在完成課堂小結后，要求學生收集有關亞里士多德、伽利略、牛頓在物理學上的貢獻，體會他們成功的經驗.課外思考并繼續(xù)探究[HJ3mm][HJ1.4mm]

四、教學反思

整節(jié)課下來，學生的學習表現與我的預設目標達成度相吻合.

1.學生的感受

下課后，筆者與所教班級學生交流，學生的感受是“很有趣且有收獲”.在詢問什么是牛頓第一定律，在規(guī)律的得到涉及到哪些物理學家，他們的觀點是什么的時候，學生都能應對如流，可見學生通過這節(jié)課的學習達成了物理知識目標.那么，在詢問整個研究過程，哪個環(huán)節(jié)印象最為深刻的時候，學生都能說出理想斜面實驗，可見學生不僅僅習得了知識，還理解了研究物理問題的思想方法.當然學生的情感也得到了升華.

2.同行評價

這是一節(jié)公開課，當然課后有一個評課的過程，聽課老師都給予了這節(jié)課高度的評價，肯定了教學的成功之處，整節(jié)課順著物理規(guī)律發(fā)現和發(fā)展的軌跡一步步展開，還原了科學規(guī)律被發(fā)現的歷史過程，同時又注重與教學實際，從生活中的情境出發(fā)引導學生自主探究式學習，學生在教師的主導下自主探究、交流討論，最終實現了知識和規(guī)律的自主發(fā)現，真正體現了新課程的以生為本的教學要求，較好地達成了三維目標，發(fā)展了學生的能力.

3.自我反思

第3篇：牛頓第一定律教學范文

關鍵詞：厘清區(qū)別；理解運用；牛頓第一定律

一、厘清牛頓第一定律和亞里士多德“力是維持物體運動原因”理論的聯系和區(qū)別

研究表明，一旦學生對某些物理現象形成了前科學概念，要想加以轉變是極其困難的。學生往往會按照自己已有的認知圖式（思維模式）吸收和排斥信息，在有錯誤認識存在的情形下，有時會形成和正確信息不相同的認識和行動。教學牛頓第一定律，通常是按教材編排順序，先進行演示實驗引出課題，然后通過講解伽利略與亞里士多德的爭論，消除“力是維持物體運動原因”的錯誤觀念，進一步通過做斜面小車實驗證明牛頓第一定律的正確性，最后讓學生運用牛頓第一定律去解釋日常生活中的現象，從而完成整個教學過程。教學中，我讓學生解釋用手推車、用腳踢球等生活實例，然后讓他們解釋用手拋鑰匙、飛機扔炸彈的例子，幫助他們厘清牛頓第一定律和亞里士多德理論的區(qū)別。

二、幫助學生理解、運用牛頓第一定律

教學中，我避免貶低亞里士多德的理論，幫助學生正確理解伽利略理想實驗的推論和笛卡兒對慣性定律的貢獻，并幫助學生正確理解牛頓第一定律的意義。牛頓繼承了伽利略重視實驗和邏輯推理的研究方法，也繼承了笛卡兒的研究成果。經過深入研究，澄清了力的概念，確立了經典力學的基礎――牛頓運動定律。牛頓在1687年出版的《自然哲學的數學原理》一書中對第一定律的表述為：“一切物體總保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止?！迸ｎD第一定律真正揭示了力與運動的關系：力是物體運動狀態(tài)變化的原因，而不是維持物體運動狀態(tài)的原因。這是伽利略和笛卡兒都沒能解決的。從此慣性定律才真正成為力學理論的基礎。所以說，牛頓第一定律才是真正意義上的慣性定律。期中、期末考試時，我用新的情境問題考查學生對于牛頓第一定律的掌握程度：勻速向前行駛的汽車前后玻璃窗上各有一只蜜蜂。兩只蜜蜂同時以相同的速度向前后窗飛去，問前窗蜜蜂先飛到后窗，還是后窗蜜蜂先飛到前窗？通過考查，使牛頓第一定律植根于學生的頭腦中。

參考文獻：

第4篇：牛頓第一定律教學范文

通常牛頓第一定律的教學,一般是按教材編排順序,先進行演示實驗引出課題,然后通過講解伽利略與亞里士多德的爭論,消除“力是維持物體運動原因”的錯誤觀念,進一步通過做斜面小車實驗證明牛頓第一定律的正確性,最后讓學生運用牛頓第一定律去解釋日常生活中的現象,從而完成整個教學過程。

為了檢驗學生學習和掌握牛頓第一定律的情況,我們曾用這樣一道題目來檢測學生。題目如下:你坐在向前勻速直線運動的汽車里,將手中的鑰匙豎直上拋,問當鑰匙落下來時是落在手里,還是落在手后面。全班61名同學在試卷上皆答:落在手后面。問其原因,皆曰:汽車在走,而鑰匙拋出后不再向前走了。

怎樣更好地改進牛頓第一定律的教學效果,使牛頓第一定律的教學效果真正是實實在在意義上的令人滿足。我們認為,囿于一般形式上的教學方法的改進已是隔靴搔癢,而必須深入到學生的認知結構中去考查學生產生錯誤認識的根源。

認知心理學的理論告訴我們,學生學習物理概念、規(guī)律時所形成的錯誤,常常是由于其頭腦中的前科學概念的影響。

所謂前科學概念,是指兒童在學習物理課程以前的生活實際中,對各種物理現象和過程在頭腦中反復建構所形成的系統(tǒng)的但并非科學的觀念。比如牛頓第一定律就是如此。在物理教學中,那種認為只需要“正面”傳授知識,學生就能接受,如果他們仍不理解,可以多講幾遍就能達到目的的想法,實踐證明是過于天真了。因為在有些學生的經驗中,早已有了與亞里士多德“力是維持物體運動原因”的理論類似的觀念。這樣,當他們學習了牛頓第一定律之后,就可能把定律納入到自己原有的認知結構中,牛頓第一定律實際上成了“力是維持物體運動原因”的代名詞。讓他們解釋用手推車、用腳踢球等一些不易暴露錯誤觀念的生活實例時,他們也能解釋得頭頭是道。但當解釋用手拋鑰匙、飛機扔炸彈的例子時,他們卻又運用亞里士多德的理論去解釋,其錯誤觀念暴露無遺。這正是牛頓第一定律教學效果不佳的癥結之所在。

研究和改進牛頓第一定律的教學,應當了解學生頭腦中前科學概念的特點。

一、學生頭腦中的前科學概念是自發(fā)

形成的

過去,我們在教學中,常常誤認為學生在學習物理之前其頭腦如同一張“白紙”,教師可以在上面任意涂畫,事實并非如此。學生在長期的生活實踐當中,逐漸形成了自己對客觀世界物質運動規(guī)律的看法。他們幾乎每天都會看到物體在力的作用下運動,而在力停止作用時物體靜止,于是主觀地斷言:有力,則物體運動;無力,則物體靜止。這正是亞里士多德“力是維持物體運動原因”的理論。

二、學生頭腦中的前科學概念具有隱

蔽性

由于學生頭腦中前科學概念都是在潛移默化中形成的,所以它以潛在的形式存在。這包含兩方面的意義。一個是學生自己并沒有意識到它的存在,因為學生并沒有有意識地思考并形成“力是維持物體運動原因”的概念。另一個是前科學概念平時并不表現出來,但往往在學生運用物理概念解決問題時表現出來。比如前述測驗表明,許多有10多年教齡的初中物理教師頭腦中也存在著牛頓第一定律的前科學概念,然而他們自己卻并不知道。

三、學生頭腦中的前科學概念具有頑

固性

由于前科學概念是兒童頭腦中業(yè)已形成的概念,且長期的日常生活經驗與觀察又加強了這些概念。因此,學生頭腦中的前科學慨念是非常頑固的。

國內外物理教育界近年來的一些研究表明:一旦學生對某些物理現象形成了前科學概念,要想加以轉變是極其困難的。尤其那些在人類科學認識史上經歷了曲折歷程的前科學概念,更是如此。

按照皮亞杰的理論,學生認識什么和如何行動,主要決定于他們所具有的認知圖式(思維模式),而不完全取決于教師所講述的內容。他們按照自己已有的圖式吸收和排斥信息。在有錯誤認識存在的情形下,就會在頭腦中形成和正確信息極不相同的東西。

物理這門自然科學課程比較比較難學,靠死記硬背是學不會的,一字不差地背下來,出個題目還是照樣不會做。那么,如何學好物理呢?要想學好物理,應當做到不僅把物理學好,其他課程如數學、化學、語文、歷史等都要學好,也就是說學什么,就得學好什么。實際上在學校里,學習好的學生,哪科都學得好,學習差的學生哪科都學得差,基本如此,除了概率很小的先天因素外,這里確實存在一個學習方法問題。

第5篇：牛頓第一定律教學范文

知識目標：

知道牛頓第一定律,常識性了解伽利略理想實驗的推理過程.

能力目標：

1.通過斜面小車實驗,培養(yǎng)學生的觀察能力.

2.通過實驗分析,初步培養(yǎng)學生科學的思維方法(分析、概括、推理).

情感目標：

1.通過科學的簡介,對學生進行嚴謹的科學態(tài)度教育.

2.通過伽利略的理想實驗,給學生以科學方法論的教育.

教學建議

教材分析

教材首先通過回憶思考的形式提出問題：如果物體不受力，將會怎樣？通過小車在不同表面運動的演示實驗，使學生直觀的看到物體運動距離與阻力大小的關系，為講解伽利略的推理作準備。然后講述伽利略的推理方法和通過推理得出的結論，再介紹迪卡兒對伽利略結論的補充，牛頓最后總結得出的牛頓第一定律。通過這些使學生了解定律的得出是建立在許多人研究的基礎上的，正如牛頓所說：“如果說我所看的更遠一點，那是因為站在巨人肩上的緣故”。最后指出牛頓第一定律不是實驗定律，而是用科學推理的方法概括出來的，定律是否正確要通過實踐來檢驗。給學生以科學方法論的教育。

本節(jié)課的重點是揭示物體不受力時的運動規(guī)律，即牛頓第一運動定律。

教法建議

1.學生學習牛頓第一定律的困難在于從生活經驗中得到的一種被現象掩蓋了本質的錯誤觀念，認為物體的運動是力作用的結果。如推一個物體，它就動，不再推它時，它便靜止。為使學生擺脫這種錯誤觀念，首先要把運動和運動的變化區(qū)別開，樹立從靜到動和從動到靜都是“運動狀態(tài)改變”的概念，這是為了揭示力和運動的關系做的重要鋪墊。其次，通過實驗確立“力是改變運動狀態(tài)的原因”的概念。再通過推理建立“不受力運動狀態(tài)不變”的概念。

2.通過圖9-1演示實驗的比較、分析、綜合、推理是本節(jié)課的核心，可對學生進行簡單的科學推理方法的教育。在此演示實驗中可通過設計不同的問題滲透研究方法。

3.本節(jié)課可按著人類對知識的認識順序組織教學，讓學生體會規(guī)律的認識過程，對學生進行學史教育。從亞里士多德的觀點——伽利略的研究——笛卡爾的補充——牛頓的總結。

教學設計示例

牛頓第一定律

教學重點:通過對小車實驗的分析比較得出牛頓第一定律。

教學難點:

1．明確“力是維持物體運動的原因”觀點是錯誤的。

2．伽利略理想實驗的推理過程

教學用具：斜面，小車，毛巾，棉布，玻璃板，微機,實物投影，大倍投電視。

教學過程

一、實驗引入：批駁亞里士多德的觀點

[演示1]在桌面上推動木塊（或板擦）從靜止開始慢慢向前運動，撤掉推力,木塊立即停止。

分析:日常生活中也有許多類似的現象，（如推桌子）。這些現象從表面上看,“必須有力作用在物體上,才能使物體繼續(xù)運動,沒有力的作用,物體就要停下來.”即：板擦的運動需要推力去維持。于是,古希臘哲學家亞里士多德就根據這些現象總結出“物體的運動需要力去維持”。這種觀點在歷史上曾被沿用兩千多年,但時沿用兩千年是否就一定正確呢？也可能有人曾表示過懷疑或有人認為就是錯誤的,但沒某能說服別人的理由。

[演示2]在桌面上推動木塊（或板擦）從靜止使之向前運動，用力推出,木塊向前運動一段距離后停止。

分析：推力撤掉，還要向前運動，與里士多德的觀點不符。

分析：木塊:靜止——運動——靜止。兩個過程中是否都有力存在？在這兩個過程中力的作用是維持原來的運動狀態(tài)還是改變運動狀態(tài)？

二、講授新課:

1.規(guī)律總結過程

方法1.教師引導

伽利略的貢獻：理想實驗

[演示]（通過實物投影儀把實驗過程反映在大倍投電視上）

介紹器材

實驗前提條件：每次實驗都需從斜面上的同一高度下滑，為什么？

實驗過程：讓小球從同一斜面的同一位置滾下后分別在毛巾表面、棉布表面、玻璃表面上運動，每次記下小球停下時的位置。做標記的位置是什么位置？（停下來的位置）

實驗紀錄：

實驗次數表面材料阻力大小滑行距離

1毛巾最大最短

2棉布較大較長

3玻璃較小長

推理想象光滑表面阻力為零無限長

實驗分析：

三次實驗，小車最終都靜止，為什么？

三次實驗，小車運動的距離不同，這說明什么問題？

小球運動距離的長短跟它受到的阻力有什么關系？

若使小車運動時受到的阻力進一步減小，小車運動的距離將變長還是變短？

根據上面的實驗及推理的思想，還可以推理出什么結論？

推理：小球在光滑的阻力為零的表面，將會怎樣運動？

實驗結論：通過伽利略的實驗和科學推理得出“運動的物體，如果受到的阻力為零，它的速度將不會減慢，將以恒定不變的速度永遠運動下去?！奔醋鲃蛩龠\動。

[微機模擬實驗]:簡介伽利略理想實驗

迪卡兒的補充

如果運動物體不受任何力的作用，不僅速度大小不變，而且運動方向也不變，將沿原來的方向勻速運動下去。

牛頓的成果：補充與概括

師:物體除了運動的以外,還有靜止的。那么，靜止的物體在沒有受到外力作用時，保持什么狀態(tài)呢？（牛頓補充：將保持靜止狀態(tài)）

師（引導學生概括）:我們現在已經有了伽利略的研究成果,又有了迪卡兒和牛頓的補充,把兩者進行一下概括：一切物體在沒有受到外力作用時，將如何呢？（對概括出來大致意思的同學給予鼓勵）

介紹：牛頓抓住時機,概括總結得出著名的牛頓第一運動定律

方法2：學生探究式學習

針對基礎較好的學生，可以由學生在老師的指導下自己完成斜面小車實驗，根據現象學生分組討論,明確亞里士多德的觀點的問題根源．由學生互相補充確定實驗結論。

2.定律分析

定律成立條件：不受外力作用

運動規(guī)律：總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。

師（回應課題引入實驗）：回想我們最開始的實驗，有推力板擦運動,撤去推力板擦停下來，從表面現象上得到的結論運動需要力維持是錯誤的，但這種現象是千真萬確擺在我們面前的，我們如何用牛一的觀點正確的解釋這個現象呢?

三、鞏固練習

1．一物體放在桌上靜止,假若某瞬間撤掉所有的外力,物體將怎么樣?

2．對于牛頓第一定律的看法，下列觀點正確的是()

A．驗證牛頓第一定律的實驗可以做出來，所以慣性定律是正確的

B．驗證牛頓第一定律的實驗做不出來，所以慣性定律不能肯定是正確的

C．驗證牛頓第一定律的實驗做不出來，但可以經過在事實基礎上，進一步科學推理得出慣性定律

D．驗證牛頓第一定律的實驗雖然現在做不出來，但總有一天可以用實驗來驗證。

四、小結

人們對物體的運動規(guī)律的認識是經歷了漫長的時間的。物體在不受力時的運動規(guī)律，它是經過亞里士多德對人們近兩千年的思想束縛，伽利略的科學推理，才最終由牛頓總結出來的。牛一的重要貢獻是：1）力不是維持物體運動的原因，2）力是改變物體運動狀態(tài)的原因。

五、作業(yè):閱讀本節(jié)教材

探究活動

牛頓力學的建立

【組織形式】個人或自由結組

【活動目的】

牛頓力學的建立不是牛頓一個人的功勞，而是許多科學家努力研究的最終結果，查閱資料了解牛頓力學的建立過程，及牛頓力學的體系。

【活動流程】

制訂查閱和查找方式；收集相關的材料；分析材料并得出一些結論；寫出論文；與其他組交流。

【備注】

1、網上查找的資料要有學習的過程記錄。

2、和其他成員交流。

斜面小車實驗的再研究

【組織形式】個人或自由結組

【活動目的】

運用不同的物體表面，通過實驗探究，加深對伽利略推理思維的理解。

【活動流程】

制訂實驗方案；準備器材；實驗并記錄現象，分析材料并得出一些結論；與老師所做實驗比較優(yōu)缺點；與其他組交流。

第6篇：牛頓第一定律教學范文

[關鍵詞]牛頓運動定律值得注意的幾點

[中圖分類號]G633.7

[文獻標識碼]A

[文章編號]1674-6058（2016）32-0065

牛頓運動定律不僅是動力學的核心內容，而且是經典力學的重要基石之一，還是學生進一步學習功和能、沖量和動量等后續(xù)物理知識不可或缺的認知儲備。牛頓運動定律建立的過程蘊藏了豐富的科學思想、科學方法、科學品質和人文底蘊，能夠培養(yǎng)和提升學生核心素養(yǎng)中的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和自主學習能力等綜合實踐能力。因此，牛頓運動定律在高中物理教學中具有重要地位和作用。引導學生深刻理解、熟練運用牛頓運動定律是高中物理教學的重中之重。

一、“牛頓第一定律”教學中值得注意的幾點

1.對“牛頓第一定律”的深入挖掘

牛頓第一定律破除了長達一千多年的亞里士多德的錯誤觀念：必須有力作用在物體上，物體才能運動；沒有力的作用，物體就要靜止在一個地方。改變了人類的自然觀和世界觀，深刻揭示了力和運動的關系：保持靜止或原來運動狀態(tài)是物體的固有屬性――慣性；力不是維持物體速度（運動狀態(tài)）的原因，而是改變物體速度（運動狀態(tài)）的原因。這是力的作用效果的表現形式之一，隱含了力概念的定性含義――力是物體對物體的作用，為牛頓第二定律和牛頓第三定律的產生埋下了伏筆。因此，牛頓第一定律是牛頓第二定律和牛頓第三定律的基礎。

2.客觀、公正地評價前輩科學家

雖然伽利略和牛頓等科學家糾正了亞里士多德關于力和運動關系的錯誤觀念，但今人不應苛求和輕視古人，因為，人類在一定的歷史條件下對某種自然現象或事物的認識具有相對性，形成的理論是相對真理，隨著時代的變遷，人類越來越聰慧，科學方法不斷優(yōu)化和創(chuàng)新，技術手段也與時俱進，人類對自然和世界的認識不斷深入，逐步修正和完善相對真理。所以，我們絕不能否認亞里士多德對人類文明的貢獻，亞里士多德是古希臘著名的哲學家、科學家、教育家和思想家，他的研究成果十分豐富，涉及天文、氣象、生物、哲學、數學和物理等方面，他是西方文化的奠基人，是現實主義的鼻祖。他追求以世界的本來面目來說明各種自然現象，倡導從直覺和思維兩個方面J知和研究事物。正是因為欠缺思辨和實驗，才得出上述關于力和運動關系的錯誤結論。

3.明白牛頓雖然站在巨人的肩膀上，但牛頓的創(chuàng)新令人敬佩。

牛頓第一定律也稱慣性定律，最初由伽利略提出。伽利略通過對接斜面的實驗，發(fā)現小球沿對面斜面向上運動幾乎達到原來的高度，如果不斷減小對面斜面的傾角，小球沿該斜面運動的長度將不斷增加，進而他創(chuàng)造性地提出了“理想實驗”并得出結論：如果將對面的斜面改為水平面，則小球將永遠運動下去而不需要外力來維持。于是伽利略提出：“任何速度一旦施加給一個物體，只要除去加速或減速的外因，此速度就可保持不變，不過這是只能在水平面上發(fā)生的一種情形。”這就是慣性定律的雛形；但是，伽利略認為的“水平面”是“各部分和地心等距離的球面”，顯然，這是不妥當的。后來，笛卡爾通過進一步的深入研究，完善了伽利略提出的慣性定律，表述為：如果物體處在運動之中，那么如無其他原因作用的話，它將繼續(xù)以同一速度在同一直線上運動，既不停下，也不偏離原來的方向。

牛頓繼承并豐富、發(fā)展了伽利略和笛卡爾等科學家的觀念，提出了慣性概念，明確了力的定義，給出了參考系的意義，鋪墊了慣性系和非慣性系，認為靜止和運動并沒有區(qū)別，都是平衡狀態(tài)，進而把慣性定律表述為牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。

4.清楚牛頓第一定律雖然有實驗支撐，但不能用實驗直接驗證

顯然，牛頓第一定律是從大量自然和實驗現象中抽象、概括出來的。由于外界對物體的作用力只可能盡量減小而不能完全消除，所以牛頓第一定律不能用實驗直接嚴格驗證。牛頓第一定律的正確性是靠它得出的推論在現實實際和無數實驗中無一例外地被證實而得到證明的，進而成為牛頓物理學的基石。

二、“牛頓第二定律”教學中值得注意的幾點

1.運用經典方法――“控制變量法”探究加速度與力、質量關系時的注意事項

（1）平衡摩擦力的時候，一定要認真、仔細，長板的傾角既不能小，又不能大，要恰好使小車的重力沿斜面向下的分力平衡摩擦力及其他阻力，確保無牽引的小車在長板上做勻速直線運動。

（2）安裝器材時，要調整滑輪的高度，使細繩與斜面平行，但是在平衡摩擦力的時候，一定要取下細線、砝碼盤和其中的砝碼。

（3）實驗過程中一定要注意使砝碼盤和盤中砝碼的總質量遠小于小車和車上砝碼的總質量。一般來說，砝碼盤和盤內砝碼的總質量不超過小車和車上砝碼總質量的10%。

（4）改變拉力或小車質量后，每次開始時小車應盡量靠近打點計時器，并應先接通電源，再釋放小車，且應在小車到達滑輪前及時按停小車。

2.對“探究加速度與力、質量關系”的思考和創(chuàng)新

隨著現代教育技術的快速發(fā)展和教學理念的優(yōu)化，物理實驗的方法和技術也在不斷地推陳出新，我們可借助DIS實驗（數字化信息系統(tǒng)實驗）從以下兩個方面優(yōu)化“探究加速度與力、質量關系”的實驗。

（1）由于手工根據打點計時器打出的紙帶上的點計算小車運動的加速度比較繁雜且耗時較長，有機械重復、浪費時間之嫌，故可用傳感器測量小車的加速度a，在小車做勻加速運動的過程中，與位移傳感器相連的計算機屏幕上可呈現出小車運動的V-t圖像，在V-t圖像上選取合適的區(qū)域，借助DIS的功能鍵可方便、快捷地獲得小車加速度a的大小。

另外，在小車上安裝細窄（0，5cm左右）的遮光片，利用兩個光電門（同種規(guī)格）和數字毫秒計，也可很便捷地測出小車加速度a的大小。

（2）在“探究加速度與力、質量關系”的實驗中，為了將砝碼盤及砝碼的總重力大小mg視為細繩對小車的拉力大小F，要求滿足條件“砝碼盤和盤中砝碼的總質量遠小于小和車中砝碼的總質量”。但是，隨著砝碼盤中砝碼的不斷增加，越來越不能滿足上述實驗條件。最終導致根據數據描繪相關圖像時，圖線的末端發(fā)生了彎曲，干擾實驗結論的順利得出。

為了突破上述難點，摒棄條件“砝碼盤和盤中砝碼的總質量遠小于小車和車中砝碼的總質量”，可借助力傳感器直接測量細繩中拉力F的大?。簩⒘鞲衅鞴潭ㄔ谛≤嚨那岸?，牽引小車的細繩直接與力傳感器相連，在小車加速運動的過程中，計算機屏幕上同步呈現拉力F隨時間t變化的圖像。采集實驗數據時，只要在F-t圖像上選擇合適的區(qū)域，即可得到該區(qū)域內細繩拉力的平均值。

但是，這種實驗方法要求力傳感器的數據必須以無線方式傳輸，以免在小車運動的過程中傳輸線的移動影響小車的運動。另外，在用這種方式呈現細繩拉力的過程中，由于細繩有彈性且要繞過定滑輪快速運動，計算機屏幕上呈現的細繩中拉力F的大小會出現一些波動，為克服這一缺陷，可在圖像上選取較大的區(qū)域，獲得拉力F大小的平均值。

（4）牛頓第二定律定量給出了力的單位“牛頓”的物理意義。眾所周知，力的單位是“牛頓”，1牛頓到底是多大？其物理意義是什么？總不能讓學生一直停留在初中階段定性的層面：1牛頓大約是兩只普通雞蛋的重量。

事實上，牛頓第二定律的一般表達式是F=kma，但常用的表達式是F=ma，k取1的意義是在國際單位制中定義1牛頓力的大小是使質量為1kg的物體獲得1m/s2的加速度，即1N=1kg?m/s2。

三、“牛頓第三定律”教學中值得注意的幾點

1.“牛頓第三定律”的內涵解讀

2.“牛頓第三定律”的教學建議

鑒于高一學生在初中階段已初步接觸過物體間力的相互作用，基本知曉牛頓第三定律的內容。但為了幫助學生深刻體會相互作用力的特點，加深對牛頓第三定律的理解，課前布置學生先預習“牛頓第三定律”，然后分組自主設計實驗驗證：①作用力和反作用力反向、共線；②作用力和反作用力大小相等；③用實例分析、比較、歸納一對相互作用力與一對平衡力，并收集、整理凸顯牛頓第三定律的趣味視頻資料。上課時，教師先帶領學生做一兩個典型實驗：①兩個同規(guī)格的彈簧秤水平互拉；②用傳感器探究作用力與反作用力的關系。然后學生們分組展示、交流自主設計的實驗，教師做好組織和調控。課后布置學生并自制“水火箭”，探究影響“水火箭”上升高度的因素。

友情提醒：牛頓運動定律適用于低速、宏觀的慣性系。

3.例題賞析

有人做過這樣一個實驗：如圖所示，把雞蛋A快速向另一個完全一樣的靜止的雞蛋B撞去（用同一部分撞擊），結果幾乎每次都是被撞擊的雞蛋B被撞破。則下面說法正確的是（ ）。

A.雞蛋A對B的作用力的大小等于雞蛋B對A的作用力的大小

B，雞蛋A對B的作用力的大小大于雞蛋B對A的作用力的大小

C.雞蛋A在碰撞的瞬間，其內蛋黃和蛋白由于慣性會對A蛋殼產生向前的作用力

D.雞蛋A的碰撞部位除受到雞蛋B對它的作用力外，還受到雞蛋A中蛋黃和蛋白對它的作用力，所以其受力部位所受的合力較小

分析：本題考查了慣性、牛頓第三定律及物體運動狀態(tài)改變等知識。為了正確解答此題，應注意以下幾點：

（1）慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性。質量是物體慣性大小的唯一量度，質量大的物體慣性大，物體的運動狀態(tài)較難改變。反之，質量小的物體慣性小，物體的運動狀態(tài)容易改變。

（2）慣性并不是一種力，物體的慣性總是以保持“原來狀態(tài)”或反抗“狀態(tài)改變”兩種形式表現出來。

（3）慣性與物體是否受力、怎樣受力無關；與物體是否運動、怎樣運動無關；與物體所處的地理位置無關。

（4）外力作用于物體使物體的運動狀態(tài)發(fā)生了改變，不能認為改變了物體的慣性。

（5）作用力與反作用力的關系可總結為“四同、三異、三無關”。

（6）區(qū)別一對作用力、反作用力與一對平衡力，最直觀的方法是看作用點的位置和作用效果：一對平衡力作用在同一個物體上，使物體處于平衡狀態(tài)；一對作用力與反作用力分別作用在兩個物體上，這兩個物體的狀態(tài)（運動）不一定相同。

解析：雞蛋A和雞蛋B相互碰撞時，雞蛋A對雞蛋B的作用力和雞蛋B對雞蛋A的作用力是一對作用力與反作用力，一定大小相等，方向相反。所以選項A正確，選項B錯誤。在撞擊的短暫過程中，雞蛋A內的蛋黃和蛋白由于慣性，在速度減小的過程中，會對雞蛋A的蛋殼內壁產生向前的作用力，從而使雞蛋A的蛋殼與雞蛋B蛋殼的接觸處所受的合力比雞蛋B的蛋殼與雞蛋A蛋殼的接觸處所受的合力小，因此雞蛋B的蛋殼易被撞破，所以選項C、D正確。綜上所述，本題的正確選項為ACD。

反思：應用牛頓第三定律分析問題時應注意以下兩點。

第7篇：牛頓第一定律教學范文

上課前將印好的材料（牛頓第一定律得出歷程、相關案例等）分發(fā)給學生。

（一）新課導入

回顧有關知識，利用多媒體展示“火車進站”、“自由擺動的秋千”、“地面上滾動的足球”視頻，思考：這些運動的物體為什么會停止運動呢？為學生埋下質疑伏筆，并告知學習本節(jié)課后能夠解釋。引出主題：力對物體運動的影響。

（二）案例分析與討論

首先閱讀教師事先準備好的發(fā)現牛頓第一定律歷史資料，為方便分析，利用多媒體將案例材料展現出來，教師和學生一起研讀，并對亞里士多德簡單介紹，說明其是偉大的哲學家，教育家，讓學生對亞里士多德有正面認識。然后提出問題：關于力與運動的關系，亞里士多德的觀點是什么？舉例說明。學生做出概括性的總結，即物體受了力才能運動，不受力，運動的物體就會停下來。這時有學生表示這種觀點是不正確的，教師不急于評價，而是讓學生舉例說明亞里士多德觀點的“正確性”。許多學生都舉出用手推粉筆盒，粉筆盒運動，手不推就停止運動諸如此類的例子，說明學生已經掌握亞里士多德的觀點。接下來提出質疑，這種觀點是正確的嗎？學生紛紛表示不正確，那為什么你們還舉出相應例子說明呢？這時，有的學生說那是摩擦力在作祟，順利引出伽利略關于力與運動關系的研究材料。教師向學生展示伽利略進行試驗研究的模型圖，請學生討論后簡單描述這個模型的理念及實驗過程，學生在作答時，強調從同一高度無初速度釋放小球，經過下降和上升的過程，將圖中右側的兩個傾斜面的運動情況進行對比分析。這些學生比較清楚，但是對于平面上的情況不太理解，這時教師闡明這就是理想實驗的魅力，伽利略認為將斜面放平后球將永遠滾動下去，用一句話描述就是：力不是維持物體運動的原因。從這個理想實驗的模型中學生還沒有真切地體會到摩擦力所起的作用，這時讓學生根據提供的儀器材料設計實驗，明確摩擦力在運動中所起的作用，各小組都對組員進行分工，設計并記錄小車從同一材質同一高度靜止釋放后在毛巾、棉布及光滑的木板上的運動情況，最終得出摩擦力確實影響著物體的運動情況。然后引導學生關注笛卡爾總結的觀點（事先已發(fā)放材料），方便與后面的牛頓第一定律進行對比研究。緊接著對事先發(fā)放的案例材料進行討論分析，其內容是：高速公路上勻速直線運動的汽車突然剎車，未系安全帶的小女孩被甩出去，而坐在旁邊的胖叔叔則沒有。很多學生就此有類似體驗，加上初中就已經對慣性有所了解，在看過材料后討論分析時，學生就已經說出都是慣性惹的禍，教師進而引導學生總結出慣性的概念，并根據小女孩和胖叔叔的狀態(tài)歸納出：慣性與質量有關，質量越大，慣性越大，運動狀態(tài)越難改變。

（三）規(guī)律習得

在上述通過自主學習對案例進行分析和討論的基礎上，引導學生總結牛頓第一定律。學生的總結都是圍繞物體保持勻速運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)展開，但是在具體表述上還是存在許多弊病，教師就此進行引導修正，最終給出牛頓第一定律的精確表述：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。

（四）總結鞏固

為加深學生對牛頓第一定律的理解，教師引導學生回答定律表述中“逗號”前表述什么含義，“逗號”后又表述什么含義。學生因為充分體驗探究過程，所以回答很貼切，此時教師進行總結歸納，并要求學生運用牛頓第一定律解釋在“新課導入”環(huán)節(jié)中提出的物理現象。

二、結語

第8篇：牛頓第一定律教學范文

    復習是引導學生對學過的知識進行重構、整合,實現知識與能力的再提高過程,是提高課堂教學質量的重要措施.在實際教學中,多數老師往往采用灌輸式方式對知識體系進行回顧,之后讓他們盲目地陷入機械式的題海戰(zhàn).這種被動的復習課堂缺乏生機和活力,學生的參與熱情和思維的積極性難以喚醒,如此很難讓學生真正達到對所學知識加深鞏固、理解,更談不上學習成績和能力的提高.近幾年在建構主義新課改理念的召喚下,筆者認為問題驅動式教學不失為一種行之有效的復習策略.它可以擯棄傳統(tǒng)復習的“題海戰(zhàn)”,還能激活學生內在的學習動力,深化對知識的理解,建構科學的知識體系,進而培養(yǎng)學生的思維能力和自主學習能力.

    2問題驅動式教學

    問題驅動式教學是一種以問題的探索、解決以及知識的應用為主的教學,它強調把學習設置到復雜的、有意義的問題情境中,通過讓學生合作解決真實性問題, 來學習隱含于問題背后的科學知識,形成解決問題的技能,并形成自主學習的能力.與其它教法相比,其實質是在教學過程中要緊緊圍繞問題,以問題為主線貫穿課堂教學的過程,引導學生開展合作解決問題,并在鞏固遷移、拓展延伸中再生問題,有效地培養(yǎng)學生的問題解決能力和學習能力.由此可見,問題驅動式教學充分體現了學生的主體地位,有效激發(fā)了自主學習的主動性和積極性,發(fā)展有效的問題解決技能、自主學習和終生學習的技能,進而提高課堂教學效率.那么,作為問題驅動式的復習課教學,主要將概念、規(guī)律滲透到問題中,以問題解決的方式開展教學.這樣的復習教學不是簡單知識點的重復,而是對知識點重新組織和運用,讓學生在問題的解決中辨析疑難知識點,建構完整的知識結構體系,進而發(fā)展智力、培養(yǎng)技能,提高思維能力和問題解決能力.因此,結合教學實踐,筆者以牛頓第二定律復習課教學為例,談談問題教學在復習課中的運用.

    3問題驅動式教學的課例

    牛頓運動定律是整個力學知識的重點內容之一,內容較多.而解決動力學的兩類基本問題是本章的核心知識,也是考試的重點和難點.為了有效復習牛頓第二定律的應用問題如圖1,先將學生置于一般化的問題情景中,引導他們自主解決問題.在解決問題過程中,注重引導他們從解決變式問題中歸納出解決問題的基本方法.然后在此基礎上,從生活場景中提煉出物理問題,讓學生學會建構物理模型,并運用基本方法、技能加以解決,讓他們在解決問題的過程中得到思維的培養(yǎng)和能力的提升.

    例1質量為m的物體在外力F作用下沿水平面做加速運動如圖2所示.

    問題1若水平面光滑,求物體在以上三種情況,其加速度分別為多大?

    問題2若水平面粗糙,動摩擦因數為μ,則物體的加速度分別為多大?

    問題3在以上三種情況中,若其作用在物體上的外力F大小相等,則哪種情況下的加速度大呢?

    問題4在我們實際生活中,有哪些情景跟上面的實例相似?能否結合上面的結論,談談生活中拉購物車與推購物車有何體會?

    變式如圖3,設拖把頭的質量為m,拖桿質量可忽略;拖把頭與地板之間的動摩擦因數為常數μ,重力加速度為g,某同學用該拖把在水平地板上拖地時,沿拖桿方向推拖把,拖桿與豎直方向的夾角為θ.若拖把頭在地板上以加速度a向前移動,則推拖把力的大小?

    設置以上問題讓學生思考,先回答前兩問題,在回答中引導他們從求解過程中提煉出求解加速度的基本步驟:第一步,先確定研究對象;第二步,對研究對象進行受力分析畫出物體受力圖;第三步,建立坐標系,根據牛頓第二定律列方程并求解;上述的一題多問是拓寬思路的先導,使設問逐漸加深,引導思維逐漸深化,有效地培養(yǎng)學生思維的深刻性.再通過問題3、4的引導,讓學生學習知識并達到了由此及彼、舉一反三的目的,對牛頓第二定律運用的掌握變得更加容易.最后通過設置“拖把拖地”物理問題情境,將學生引入生活情境的探究中,激發(fā)學生學習的興趣,培養(yǎng)學生把生活情境轉化為物理模型的意識和能力,從而提高將物理知識應用到實際生活中的能力.

    例2如圖4所示,在一輛無限長的小車上,有質量分別為m1和m2的兩個小物塊(m1>m2)隨車一起向右勻速運動.設兩滑塊與小車間的動摩擦因數均為μ,其它阻力不計,當車突然停止, 問:兩滑塊一定會相碰嗎?

    問題1若μ=0,兩滑塊一定會相碰嗎?為什么?

    問題2若μ≠0,則兩滑塊在接觸面上的加速度分別為多少?

    問題3結合問2,思考質量不同的物體沿同一粗糙水平面自由滑行,則其加速度有何特點呢?

    問題4若μ≠0,那么題中的兩滑塊一定會相碰嗎?為什么?

    問題5結合本題,你能否說說牛頓第一定律的內容是什么?牛頓第二定律的內容是什么?牛頓第一定律是不是牛頓第二定律的特例呢?

    當接觸面光滑時,則物體不受力,是用牛頓第一定律來解釋;若有摩擦情況下,需用第二定律來求解,因此這兩種情況的分析角度完全不同.本題的訓練有助于學生深刻理解牛頓第一定律與牛頓第二定律的內涵即牛頓第一定律指出改變物體運動狀態(tài)才需要力即定性定義了力的概念,而第二定律是在此基礎上進一步指出在力的作用下物體的運動是如何改變的.另外,牛頓第二定律是關于個別物體因果性的規(guī)律,而牛頓第一定律卻與個別物體的因果性無關,它是存在之狀態(tài)的表述,與特定的時間無關、無瞬時性的.所以第一定律不是第二定律的特例,它和第二定律從互相獨立又互相補充,從不同的角度共同揭示著物體運動的規(guī)律.通過解決以上這些問題,加深對物理規(guī)律和過程的理解,提高應變能力,達到舉一反三、觸類旁通的效果.

    問題6若質量不同的物體沿同一粗糙斜面自由滑行,則其加速度又有何特點呢?

    變式小孩從滑梯上滑下的運動可看作勻加速直線運動.質量為M的小孩單獨從滑梯上滑下,加速度為a1;該小孩抱著一只質量為m的小狗再從滑梯上滑下,加速度為a2,則加速度為a1和a2的關系如何?

    通過追問進行變式訓練,避免了學生在解題過程中機械套用公式的弊端,對學生分析問題、解決問題的能力提出了更高的要求.尤其是以實際生活為背景材料設計一系列能體現物理規(guī)律的實踐活動,能使學生從親身感知中體會物理規(guī)律的具體內容,有利于學生深化理解物理規(guī)律的本質,掌握物理思維方法,更為重要的是能激發(fā)學生的問題意識,培養(yǎng)學生的知識遷移能力和發(fā)散思維能力.

    例3如圖5,把一個質量是2 kg的物塊放在水平面上,用12 N的水平拉力使物體從靜止開始運動,物塊與水平面的動摩擦因數μ為0.5,物塊運動5 s末撤去拉力,g取10 m/s2.求: (1)拉力撤去之前和撤去拉力后物體加速度分別為多少? (2) 5秒末的速度為多少? (3)物體運動的總位移為多大?

    問題1物體在整個過程中做什么運動呢?

    問題2可將物體的運動過程分幾個過程分析?

    在問題1、2的啟發(fā)下,學生基本能用公式法順利解答出本題 (解答過程略),但在解題過程中書寫公式凌亂,缺乏連貫性.

    問題3學生2解題的結果是正確的,但在解題書寫過程有沒有需要完善的地方呢?

    大家一起討論交流,得出本題規(guī)范解題的書寫格式并將之板書在黑板上.從解題過程中提煉出一般規(guī)范解題的內容為畫出必要的示意圖,寫出必要的文字說明、重要的方程式及演算步驟,并對解題結果要作適當的說明和討論.同時強調今后解題必須要規(guī)范,規(guī)范解題有助于養(yǎng)成良好的學習習慣,提高思維能力.

    問題4結合上述解題過程,能否說出解答這類問題的一般思路是什么?

    在上述解題過程中總結歸納出解決動力學的解題步驟:第一步,先確定研究對象;第二步,對研究對象進行受力分析畫出物體受力圖或運動情況分析畫出運動過程圖;第三步,利用牛頓第二定律或運動學公式求加速度;第四步,利用運動學公式或牛頓第二定律列方程求解并討論.

    問題5本題除用公式法外,還有其他求解方法嗎?比如能否利用v-t圖象來求解呢?

    問題6對于這兩種解題方法,你們有何啟發(fā)呢?

    解法二圖象法解題相對直觀簡單;解法一公式法比較復雜,所涉及的公式比較多.比較這兩種解法,圖象法能避免復雜的運算過程,直觀描述物理過程,鮮明的揭示出物理量之間的關系,從而能準確而快捷地得出正確結論.解題中靈活運用圖象法能使復雜的問題轉化為簡單的問題,起到化繁為簡、化難為易的功效,不僅為快捷解題提供便利,更為培養(yǎng)思維品質開辟了途徑.另外,處理多過程問題時,求解加速度改變時的瞬時速度為前后過程的聯系量是解決問題的突破口.

    通過例3的一題多解,讓學生體會從多層次,多角度思考問題,活躍解題思路,開闊視野,鍛煉思維的敏捷性,提高思維能力和靈活運用各種知識解決問題的能力.這種訓練是培養(yǎng)學生思維品質的靈活性的好方法,使學生熟練而靈活地運用物理知識、方法去解決實際問題.

第9篇：牛頓第一定律教學范文

關鍵詞： “牛頓第一定律” 設置問題 科學探究

《新課程標準》要求科學應突出科學探究，同時強調科學探究是一種讓學生理解科學知識的重要學習方式，新教材中將以往的驗證性實驗變?yōu)樘骄啃詫嶒灒康木褪亲寣W生在動手動腦的探索過程中理解、掌握新知識。像科學八年級上冊有關力的知識，以及運動過程分析中所涉及到的力與運動的知識，等等，就是極具抽象而又強烈受到學生生活經驗束縛的內容，這大大增加了學生對此類知識的理解難度，甚至會產生誤解。為了幫助學生擺脫困境，教師應該巧妙設置問題，引導學生進行科學探究，讓學生自己在探究過程中尋找規(guī)律、總結規(guī)律、運用規(guī)律，并逐步形成科學思維和概念，以達到提高學習的效率的目的。下面以科學八年級上冊第二章《運動和力》中的“牛頓第一定律”為例，談談教師應如何通過設置問題，來引導學生進行科學探究。

1.激發(fā)求知欲望――問題設置的起點

在傳統(tǒng)的教學方式中，老師講，學生聽，體現了教師的“主講”性，而忽略了學生的主動參與性。新課程標準強調學生自主學習，也就是“我要學”，將學生從“被動”地學轉為“主動”地學。我發(fā)現，激發(fā)學生的求知欲望，不僅可以大大提高學生的學習興趣，而且可以提高學習效率。

例如：在“牛頓第一定律”教學中，我首先讓學生做一個簡單實驗：每人都用手輕輕推課本，課本就會運動，將手移開課本時，課本會處于靜止。結合例子思考，學生產生了這樣一種觀點：有力作用在物體上，物體就會運動起來；沒有力作用在物體上，物體就會停下來。學生根據自己親眼所見，覺得這樣概括與生活經驗非常吻合，而不對其持懷疑態(tài)度。這正是由于學生生活經驗所帶來的負面影響，也是學生學習這一節(jié)內容困難所在。馬克穆托夫說：“在具體的教學中，學生的創(chuàng)新意識和能力總是首先體現在對各種問題的質疑上?！庇谑俏以O置問題：“有力作用在物體上，物體一定會運動起來嗎？沒有力作用在物體上，物體一定會靜止嗎？”讓學生帶著對問題的質疑，去思索、去尋找證據。

在日常生活中無法找到“沒有力，物體一定會靜止”的例子，學生迫切希望知道這一現象能否發(fā)生。學生有好奇心，也就有了學習的興趣，從而調動了求知欲望，也激發(fā)了求知熱情。從心理學的角度來看，學生對所學內容產生了興趣，就會通過積極的觀察、主動的認識引起大腦皮層的興奮，從而迅速、牢固地掌握知識。

2.注重實驗探究――問題設置的關鍵

在學生有了對學習新知識的熱情后，教師應該使得學生在學習過程中領會“怎么學”，如果學生從“想學”這一學習動機轉變?yōu)椤皶W”這一行為，可以使學習收到事半功倍的效果。當前中國基礎教育課程改革的一個重要方面就是提倡探究性學習，因此探究性教學就成為適應當前我國基礎教育課程改革的一種十分重要的教學類型，也成為問題教學中的主要類型之一。因此在課堂的教學過程中，教師應時常注意使用探究性教學，使學生在教師的探究性教學過程中學會探究性學習這一學習方式。在《運動和力》這一章的教學中，學生較多地還是依靠抽象思維，而抽象思維的進行大多是建立在對問題的思考上，所以在“牛頓第一定律”教學中應采用問題教學的方式。［1］所謂問題教學，是指以問題為中心的教學，它是把教學內容化作問題，引導學生通過解決問題掌握知識、形成能力，養(yǎng)成良好心理品質的過程。

例如：在“牛頓第一定律”的學習中，“沒有力，物體一定會靜止嗎？”正是我們所要探究而提出的問題，學生的猜想假設最有力的依據就是靠實驗探究來證明其是否正確。

2.1科學實驗中的問題設置

在實驗中小車運動的距離遠近情況很明顯，為充分讓學生參與到實驗觀察中，讓其帶著一個問題去觀察實驗，于是設置問題①：“你觀察到了什么？”這樣給學生較大的自由的空間來表達自己的觀點，同時傾聽他人的意見，綜合他人觀點，然后不斷地進行自我完善?，F象的描述達到了目的后，就應著手通過現象看本質，去研究它的內在原因了。順理成章地提出問題②：“你認為是什么原因導致這一現象的產生？”大部分學生根據眼睛觀察到三種物體表面粗糙程度不一樣而認為是物體表面的粗糙程度不同導致的。這一因素是客觀存在的，是不容置疑的，學生合作交流后便會得出這樣一條規(guī)律：水平表面越光滑，小車運動越遠。似乎是我們要得到的規(guī)律。但這一規(guī)律只是描述了車子運動距離遠近與表面粗糙程度的關系，還不是學生帶著問題“沒有力，物體一定會靜止嗎？”所要研究的“力與運動的關系”，這就是偏題。

為了將學生對表面粗糙程度的注意力轉向為阻力大小的影響因素，我設置了問題③：“表面越光滑，小車受到的阻力越大還是越??？運動距離是越遠還是越近？運動時間是越長還是越短？”對這一問題的提出還有另一種形式：表面越粗糙，小車受到阻力越大還是越??？同樣也能將影響因素從表面粗糙程度轉變?yōu)樽枇Υ笮∮绊懸蛩兀抑圆贿@樣提出，原因是在后面要從木板表面到理想的光滑表面進行假設需要一個表面越來越光滑的情景?？梢哉f問題③的提出起到了承前啟后的作用。同時在問題中增加了“運動時間是越長還是越短”，目的是為了將小車運動距離遠近轉化為速度變化快慢。在我精心指導下，學生通過綜合分析，得出了這樣一條規(guī)律：小車受到的阻力越小，運動距離越遠，小車的速度變化越小。這正是我們所要得到的“力與運動的關系”。

在這一實驗中還要求學生掌握為什么將小車都放在同一高度上，為了弄清這一問題，再設置問題④：“若將小車放在不同高度上沿斜面滑下進入到同一木板表面，又會出現什么結果？”經過觀察實驗，結果是放的高度越高的小車進入到木板表面后，運動距離越遠，而我們的實驗目的是為了研究“力與運動的關系”，也就是說，我們只研究力對運動情況的影響，根據控制變量法進行實驗的思想，就必須使得小車放在同一高度上，防止小車放的高度不同對此實驗帶來影響。通過這一問題的教學，學生學習到實驗探究一般采用控制變量法的思想，同時掌握了控制變量法。

蘇霍姆林斯基說：“如果你只指望靠表面的看得見的刺激激發(fā)學生對學習、對課的興趣，那就永遠也培養(yǎng)不出學生對腦力勞動的真正熱愛。沒有積極的腦力勞動，學生的任何興趣、任何注意力都是不可思議的?！彼哉f讓學生通過對問題的思考不斷地進行動腦探究，促進學習興趣增長，可起到事半功倍的效果。

2.2科學猜想中的問題設置

至此，學生已經形成了這個概念：小車受到的阻力越小，運動距離越遠，運動時間越長，速度變化越小。順著這一思路發(fā)展下去的最終結果是，在一種不受阻力的光滑表面上小車運動情境。要成功假設這一情境，對于初中生，他們的抽象思維已經有了較大的發(fā)展，但仍然經常需要以具體的感性經驗作支持，才能理解理性認識。因此為了讓學生容易且順利地進入到理想光滑表面進行假設，我又設置了問題⑤：“假設還有第4個、第5個表面，一個比一個表面光滑，你猜想會發(fā)生什么現象？”順著已有的思路，學生不難得出結論：一個表面比一個表面光滑，小車受到的阻力一個比一個小，小車運動距離一個比一個遠，小車的速度變化一個比一個要小。如果小車受到的阻力小到為零呢？又會怎樣呢？順勢提出問題⑥：“若表面是一種理想的光滑表面，不受阻力，小車如何運動呢？”這樣通過問題⑤的提出，再過渡到理想光滑表面就是順理成章的事了。沿著問題⑤的情境發(fā)展下去，如果小車受到阻力為零，小車運動距離將是無限遠，小車的速度變化小到為零，即速度不變化。這樣一種狀態(tài)就是勻速直線運動狀態(tài)。同學們通過動腦探究，互相合作，互相交流可以總結出：運動物體不受外力作用時，物體一直運動下去，即做勻速直線運動。“牛頓第一定律”還只是得出了一個方面，為了“牛頓第一定律”的完整性再提出問題⑦：“若將一個靜止的物體放在光滑的水平面上，不受其它力的作用時，物體如何運動？”這一問題與我們日常生活比較接近，我們也經常看到物體放在水平面上，沒有人推動它時，一直都靜止在原來的地方，同學們異口同聲地說：“物體將處于靜止狀態(tài)?！本C合上面兩點，運動的物體不受外力作用時，將做勻速直線運動，即速度大小不變，方向也不改變，也就是運動狀態(tài)不變；而對于靜止物體在沒受到外力作用時將保持靜止，速度大小不變，方向也沒變，即運動狀態(tài)也不變。則可以得出：一切物體在不受到外力作用時，它們的運動狀態(tài)保持不變，包括速度始終等于零的靜止狀態(tài)和勻速直線運動狀態(tài)，這就是牛頓第一定律。通過對知識先拆分，使學生逐一消化，后又將知識綜合，訓練學生分析歸納的能力、語言表達的能力及綜合處理能力。

教育學家蘇霍姆林斯基說：“教師如果不想方設法使學生產生情緒高昂和智力振奮的內心狀態(tài)，而只是不動感情的腦力勞動，就會帶來疲倦。”因此，為了讓學生自我感覺良好，不失興趣，教師應有目的地搭建橋梁、使學習容易，消除他們過于緊張的焦慮情緒，提高學習效率。

3.強化學以致用――問題設置的歸宿

人類發(fā)展到今天，是從認識科學、了解科學發(fā)展到利用科學去服務于生活，換句話說，人類認識科學的最終的目的就是應用，學習也是如此，最關鍵的還是會從科學中走向生活，也就是“會用”，只有會用，才能真正理解我們?yōu)槭裁炊鴮W。從教育學角度來講，將知識應用于日常生活中具體情景，有助于更深刻地理解知識。

例如：學了牛頓第一定律后，為了進一步了解物體的運動或靜止到底和力有什么聯系，我設置了四個問題：①有力作用在物體上，物體可以運動嗎？②有力作用在物體上，物體可以不運動嗎？③沒有力作用在物體上，物體可以運動嗎？④沒有力作用在物體上，物體可以不運動嗎？這四個問題的設置將力與運動或靜止的四種可能全部對應起來，答案也都是“可以”，學生通過這四個問題的討論交流，可以更深層次地了解到物體運動或靜止不在于是否有力作用在物體上，即力不是物體運動或靜止的原因。同時對問題③和④的回答需要用“牛頓第一定律”知識才能解決，也算是一次對“牛頓第一定律”的較好運用，使學生進一步加深印象。

已經有了物體的運動或靜止不在于有力，那么什么需要有力呢？逐步把學生向“力是改變物體運動狀態(tài)的原因”這一方向引導，物體運動狀態(tài)改變了需要用力，而物體的運動狀態(tài)的改變也只有這么三種情況，一是物體速度大小的變化，如由靜止到運動、運動到靜止等；二是只是方向發(fā)生變化，如勻速轉彎問題；三是速度大小變化且方向也變化。所以問題的設置就朝這幾個方向去設置，同時還要讓學生能夠知道，這些運動狀態(tài)的變化一定需要有力，這是問題的關鍵所在，于是就有了問題⑤：“若原來是靜止的，如果不受到外力的作用，物體將是怎樣的狀態(tài)？若要使該物體變?yōu)檫\動的，需要什么？”問題⑥：“若原來是運動的，在沒有受到外力作用時，物體將怎樣運動下去？若要使物體停下來，或是改變方向又需要什么？”對問題⑤⑥分析整合，可以得出結論：運動狀態(tài)的改變需要力，或是說，力是改變物體運動狀態(tài)的原因。力的大小對運動狀態(tài)影響怎樣，可以介紹給學生，比如，合力越大，物體運動狀態(tài)改變就越快。若要深入了解它們的關系，需等到高年級去學習“牛頓第二定律”。此時對引入部分問題就可以用科學的理論去解決了。

在“牛頓第一定律”這一節(jié)問題設置過程中，以問題為載體，循序漸進，深入淺出，讓問題貫穿整個教學過程，讓學生圍繞問題積極地進行動手和動腦探究、交流、討論，最終獲得知識。

總之，我們在問題設置過程中應注意以學生為主體而設計，充分考慮學生各方面因素，逐步引導學生學習新知識，應用新知識，在學的過程中注意應用，在應用的過程中注意對新知識的鞏固。通過問題的設置，讓學生從問題中“想學”逐漸發(fā)展到通過問題“會學”，最終能解決問題達到“會用”，讓學生在學習的同時愛問問題，愛思考問題，愛探究新問題，讓問題成為學生不斷學習、提高學習效率的一種有效途徑。

參考文獻：