牛顿第一定理实验教学教案 教学目标 知识目标：认识牛顿第一定理，用常识了解伽利略理想实验的推理过程。 能力目标： 1、通过倾斜卡车实验培养中学生的观察能力。 2.通过实验分析，初步培养中学生的科学思维方式（分析、概括、推理）。 情感目标： 1、通过科学史的介绍，教育中学生具有严谨的科学心态。 2.通过伽利略的理想实验牛顿第一定律指出，给中学生一条科学的教育理论之路。 教学建议 本课的重点是明确无力时物体的运动定律，即牛顿第一运动定律。 教学方法建议 1、中学生学习牛顿第一定理的困难在于错误地认为现象的本质被生活经验所掩盖，物体的运动是力的结果。 如果你推动一个物体，它就会移动，如果你不推动它牛顿第一定律指出，它就会停止。 中学生要想破除这些误区，首先要区分运动和运动变化，树立由静到动、由动到静的“运动状态变化”的概念。 这是为了澄清力和运动之间的关系。 重要伏笔。 其次，通过实验建立了“力是改变运动状态的诱因”的概念。 然后用推理构建“不受力作用下运动状态不变”的概念 2、通过图9-1，演示实验的比较、分析、综合、推理是本课的核心，可以教育中学生关于简单的科学推理能力。 在这个演示实验中，可以通过设计不同的问题来渗透研究。 3、本课可以按照人类认识知识的顺序来组织教学，让中学生体验认识规律的过程，对中学生进行学习的历史教育。
亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。 教学设计实例 牛顿第一定理教学重点：通过卡车实验的分析比较，得出牛顿第一定理。 教学难点： 1、阐明“力是维持物体运动的原因”是错误的。 2、伽利略理想实验推理过程教学用品：斜面、卡车、浴巾、亚麻布、玻璃板、微型计算机、物体投影、大型投影电视。 教学过程 1.实验介绍：批判亚里士多德的观点 【演示1】将铁块（或橡皮擦）推到桌子上，从静止开始逐渐向前移动。 当推力撤去时，铁块立即停止。 类似的现象还有很多，（比如推椅子）。 从表面上看，这种现象“必须有一个力作用在物体上，才能使物体继续运动。没有力的作用，物体就会停止运动”。 即：橡皮擦的运动需要推力来维持。 因此，古埃及哲学家亚里士多德根据这一现象得出结论：“物体的运动需要力来维持”。 这些观点在历史上已经被遵循了2000多年，但是如果被遵循了2000年就一定是正确的吗？ 可能有人表示怀疑或者有人认为不对，但没有理由说服别人。 【演示2】推动桌面上的铁块（或橡皮擦），使其从静止状态向前移动，用力推动，铁块向前移动一定距离后停止。 分析：推力撤了，但运动仍然向前，这与亚里士多德的观点不一致。 分析：铁块：静——动——静。 两个过程中都存在力吗？ 在这两个过程中，力的作用是维持原来的运动状态还是改变运动状态？ 教授新课： 1.规律总结过程方法 1.班主任指导伽利略的贡献：理想实验【演示】（通过物理投影仪在大电视上反映实验过程） 设备介绍 实验前提：每个实验需要从斜坡上同一高度下降，为什么？ 实验过程：让球从同一坡度的同一位置滚下，然后分别在浴巾、棉布、玻璃的表面上移动，记录每次停止时球的位置。
标记了哪些位置？ （停止的位置） 实验记录： 实验次数 表面材料的电阻较小。 滑动距离很理想。 光滑表面的阻力为零且长度无穷大。 实验分析：三个实验，卡车终于停了下来，为什么？ 三个实验中，卡车的移动距离不同。 这说明什么问题？ 球行进的距离和它遇到的阻力之间有什么关系？ 如果卡车遇到的阻力进一步减小，卡车行驶的距离会变长还是变短？ 根据前面的实验和推理思路，还可以推出哪些推论呢？ 推理：小球在零阻力的光滑表面上如何运动？ 实验推演：通过伽利略的实验和科学推理，得出“如果运动物体遇到的阻力为零，它的速度就不会减弱，它将永远以匀速运动”的结论。 也就是说，它以恒定的速度移动。 【微机模拟实验】：伽利略理想实验简介笛卡尔补充如果运动的物体不受任何力的影响，除了速度保持不变，但运动方向也保持不变，它将继续以匀速运动沿着原来的方向。 牛顿的成就：补充和概括分工：物体不仅是运动的，而且是静止的。 那么，静止物体在不受外力作用时保持什么状态呢？ （牛顿补充：会保持静止） 老师（指导中学生总结）：我们已有伽利略的研究成果，还有笛卡儿、牛顿的补充。 我们来总结一下两者：所有物体在外力作用时会发生什么？ （鼓励总结出大概意思的朋友） 引言：牛顿抓住机会，总结了著名的牛顿第一运动定理。 在指导下，我自己完成了倾斜卡车实验，并根据现象分组讨论，从亚里士多德的角度阐明了问题的症结。 实验推论是由中学生互相补充确定的。
2、定理分析 定理成立条件：不受外力作用，运动规律：始终保持匀速直线运动状态或静止状态。 老师（针对题目介绍实验）：回想一下我们最初的实验，有一个推力橡皮在动，把推力橡皮移开就停止了。 从表面现象推断运动需要力来维持是错误的，但这些现象是绝对正确的。 摆在我们面前，如何才能用牛毅的观点正确解释这一现象呢？ 3、巩固练习 A、可以做验证牛顿第一定理的实验，所以惯性定理是正确的。 B． 无法做验证牛顿第一定理的实验，因此不能保证惯性定理正确 C. 无法做验证牛顿第一定理的实验，但可以在此基础上进一步科学推理得到惯性定理事实D. 验证牛顿第一定理的实验现在好像做不了，但是总有三天的时间可以通过实验验证。 4.总结 人们需要很长时间才能理解物体的运动规律。 物体在无力时的运动定律是经过亚里士多德近两千多年的禁锢人们思维和伽利略的科学推理后，最终由牛顿总结出来的。 牛毅的重要贡献是：1）力不是维持物体运动的原因，2）力是改变物体运动状态的原因。 5.作业：阅读本节教材，探索牛顿热力学的构建 【组织方式】个人或自由团体 【活动目的】牛顿热力学的构建不是牛顿一个人的功劳，而是众多科学家努力的最终结果工作。 查看资料 了解牛顿热力学的构建过程和牛顿热力学体系。
【活动流程】制定查阅、查找方法； 收集相关材料； 分析材料并得出一些推论； 写论文； 与其他小组交流。 【备注】 1、网上查找的资料必须有学习过程的记录。 2.与其他会员沟通。 倾斜卡车实验再学习 【组织方式】个人或自由团体 【活动目的】利用不同的物体表面，通过实验探索加深对伽利略推理思维的理解。 【活动流程】制定实验计划； 设计设备； 实验并记录现象，分析数据并得出一些推论； 与老师做的实验比较异同； 与其他小组交流。 【备注】1． 必须有完整的过程记录。 2.与其他会员沟通。 教案解读：教案一开始就明确提出了本堂课教学的立体目标。 明确本堂课要传授的知识。 之后我会详细讲述这堂课的教学方法以及教学过程中应该注意的各种细节。 教学过程首先通过实验引入，攻击亚里士多德的观点。 通过两个实验的演示，并向中学生提出各种疑问，启发中学生，总结规律过程，并得出实验推论：通过伽利略的实验和科学推理，得出“如果一个移动的阻力物体为零，它的速度就不会减弱，它会永远以匀速运动。” 即匀速。教材首先通过回忆和思考提出问题：如果物体不受力会发生什么？通过卡车在不同表面上运动的演示实验，中学生可以直观地看到其中的关系物体的移动距离和阻力大小之间的关系，并制定解释伽利略推理的计划。
之后会描述伽利略的推理方法以及通过推理得到的推论，然后介绍笛卡尔对伽利略结论的补充，最后介绍牛顿总结的牛顿第一定理。 这种让中学生理解定理的方式是基于很多人的研究，正如牛顿所说：“如果我能看得更远，那是因为我站在巨人的肩膀上”。 最后强调一下，牛顿第一定理不是实验定理，而是通过科学推理的手段总结出来的。 定理是否正确必须通过实践来检验。 科学教育中学生。 04 化学 赖新平