8.2牛顿第一定律教学设计 --2023-2024学年人教版物理八年级下学期

课题名称 牛顿第一定律 教学目标 1.通过了解牛顿第一定律的发现过程,体会人类认识事物本质的曲折过程,培养学生严谨的科学态度。 2.能准确叙述牛顿第一定律的内容,并能对该定律所揭示的运动和力的关系问题有较深刻的理解。 3.了解伽利略关于运动和力的关系的认识,了解他的理想实验和相应的推理过程,领会实验加推理的科学研究方法,培养学生科学推理和想象能力。 4.能通过实例说明质量是物体惯性大小的量度。 教学重点：1.通过回顾历史探究过程理解牛顿第一定律；惯性的理解； 2.通过回顾历史探究过程体会理想实验的魅力 教学难点：1.力和运动的关系；惯性和质量的关系 2.通过回顾历史探究过程体会理想实验的魅力 教 学 过 程 教学活动 设计意图 出示学习目标 1、了解伽利略理想斜面实验和相应的推理过程，领会实验加推理的科学方法。 2、能准确地叙述牛顿第一定律的内容，并能对该定律所揭示的运动和力的关系问题有比较深刻的理解。 创设情景、引入课题： 运动的鸡蛋与静止的鸡蛋相碰，静止的鸡蛋容易破碎。同学们思考为什么会出现这样的情况？ （一）回顾历史、探究规律 两千多年前，希腊哲学家通过观察得出：必须有力作用在物体上，物体才能运动;没有力的作用，物体就要静止在一个地方。力是维持物体运动状态的原因。请同学们用生活中的实例验证亚里士得多的结论。并说明结论是否正确。 (二)质疑假设，科学猜想 当球沿斜面向下滚动时，它的速度增大，而向上滚动时，速度减小。他由此猜想：当球沿水平面滚动时，它的速度应该不增不减。实际观察的结果是：沿水平面滚动的球越来越慢，最后停下来。 ①现象：沿水平面滚动的球越来越慢，最后停下来。按照亚里士多德的观点，球停下来是因为没有力的作用。伽利略恰恰从这一现象出发，对亚里士多德的观点提出质疑。 ②质疑：滚动的球之所以停下来，真的是因为没有力的作用吗？ 设问：球停下来的原因是什么呢？ 在伽利略之前，人们还没有意识到摩擦力这种无形的力，伽利略是第一个意识到摩擦力的人。 实验：改变了水平面的粗糙程度，发现：水平面越光滑，球滚得越远。于是，他推断这是摩擦阻力作用的结果。 结论：滚动的球停下来，是摩擦阻力作用的结果。 ③假设：若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的球将怎样运动呢？ ④猜想：若没有摩擦阻力，球将永远滚动下去。 同学们，提出了猜想之后，那如何来进行验证呢？ 过渡：利用气垫导轨验证滑块不受力时物体一直运动。 （三）实验探究，得出结论 （1）双斜面实验左斜面固定，右斜面倾角可变。实验中我们设定小球始终从左斜面定位卡处由静止释放。 ①固定右斜面，改变小球所受的摩擦，观察小球上升的最大高度怎样变化。重复一次。 思考：1．小球所受摩擦阻力的大小与小球上升的最大高度之间有什么关系？ 2．摩擦阻力的大小与释放点到上升的最高点的高度差是什么关系？ 3．如果没有摩擦，小球会上升到多高的地方？ 减小右斜面倾角，观察小球沿斜面运动的最远距离怎样变化，继续减小倾角，重复几次实验。 思考：1．减小右斜面倾角，小球沿斜面运动的最远距离如何变化？ 2．如果没有摩擦，减小右斜面倾角，沿斜面滚动的最远距离怎样变化？小球将上升到多高的地方？ ③将右斜面放平，释放小球，观察小球的运动。 思考：1．如果水平木板足够长，小球会停下来吗？ 2．如果没有摩擦，水平木板足够长，小球将滚到哪里去呢？ 实验事实 逻辑推理（无摩擦，右斜面足够长） 右斜面固定 摩擦越小,球滚得越高 球将滚上原来的高度 减小右倾角 球沿斜面滚得越远 球沿斜面滚得越远，一直滚到原来的高度 放平右斜面 球滚得最远 球将一直滚动下去   （2）理想实验的魅力：实验（事实）+逻辑推理  通过可靠的实验事实，加上合理的逻辑推理，得出规律的一种方法。 理想实验的魅力：实验不能实现的地方，思维向前一步。  这种方法非常了不起！爱因斯坦是这样评价的：伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。这个评价实事求是，从亚里士多德到伽利略，经历了2000多年，物理学徘徊不前；从伽利略到爱因斯坦，只经历300多年，物理学的大厦初步建立，大师辈出。这都得益于伽利略首创的实验研究方法。 过渡：通过双斜面理想实验，伽利略得出了结论。 （3）伽利略：若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的球将永远运动下去。 得出结论：力是改变物体运动状态得原因 过渡：与伽利略同时代的法国科学家笛卡尔对他的观点进行了补充。 （四）补充完善，形成定律 （1）笛卡尔的补充：除非物体受到力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持同一速度在直线上运动。这应成为一个原理，它是人类整个自然观的基础。 对比思考：笛卡尔具体在哪个问