初中物理粤沪版八年级下册第七章 运动和力3 探究物体不受力时怎样运动教案设计

沪粤版物理八年级下册

7.3 探究物体不受力时怎样运动 教案

【教学目标】

 三维目标

◆知识与技能

（1）认识牛顿第一定律

（2）知道什么是惯性。用惯性解释自然界和生活中的有关现象。

◆过程与方法

（3）通过实验和推理，探究物体不受力时怎样运动，体会“理想实验”的科学方法。

◆情感态度与价值观

（4）通过探究物体不受力时怎样运动，形成实事求是、不迷信权威、尊重自然规律的科学态度。

（5）通过学习惯性的应用，感受到科学就在身边。

培养学生核心素养目标

◆物理观念：学生通过全身心投入实验更全面更深刻地理解牛顿第一定律。获得的知识，与学生的内部世界既有字面上的联系，也有情感体验上的联系，还有潜意识乃至无意识方面的联系，是学生精神世界不可分割的有机部分，因而更容易内化和升华为物理观念。

◆科学思维：学会理想实验科学思维。本节课实验很简单，每个学生都能够自主独立完成，关键是伽利略的这种思维方式深深的影响了我们，这种科学思维让一代又一代的人受益匪浅。很显然拥有这种科学思维对我们每一个学生的终生发展至关重要。

◆科学探究：学会在信息技术下交流与合作并自主实验探究。我们说近代物理学真正肇始于伽利略，与其说他运用了科学推理方法，倒不如说他运用了科学实验而非单纯的思辨形式探索自然规律。因此科学实验才真正成为科学的基石。显而易见，本节课实验就是科学探究。

◆科学态度与责任：实事求是，不迷信权威，“我爱我师，但我更爱真理”。经历实验教学的过程，学生会不断加深对科学本质的理解，在投入的实验探究中，学生将经历攻克难点时的思维紧张，获得感悟时的情绪激动，从而增强对科学研究的积极情感，并通过自己的实验甚至会发现著名科学家的历史局限性甚至是不完全正确时，都会产生情感的“高峰体验”，并会积累这样的自信：普通人只要自己投入、专注的进行实验，同样会有所发现，有所发明，做出自己的贡献。

【教学重点】“理想实验”法，牛顿第一定律；

牛顿第一定律是经典力学的核心内容之一，它科学地、定性地指出力与运动的关系，即力不是维持物体运动的原因，在力学发展史上这一论断具有划时代的意义。

【教学难点】牛顿第一定律与学生的生活经验是不符的，而且该规律不是从实验中直接得出，而是在实验的基础上通过推理概括出来的，需要一定的想象能力，因此，让学生确信牛顿第一定律并理解其内涵，是本节教学的难点。

【学情分析】学生头脑中没有矢量概念，因此理解“运动状态的改变”比较困难

【教学方法】实验探究法、理想实验法

【教具准备】牛顿第一定律实验器材、课件、电子白板、录播室器材

【课前准备】1、学生的学习准备

2、教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案；

3、教学环境的设计和布置

【课时安排】1课时。

【教学过程】

一、新课导入

师：前面学过物体受力发生形变或运动状态发生改变，那么你们思考过物体不受力的运动情况吗？

生：回答没思考过或者回答不受力时不运动，或其他回答

师：从本节开始我们来探究这个问题(板书课题7.3探究物体不受力时怎样运动)。

    师：运动和力的关系是力学的核心问题（板书），科学史上很多学者思考过这个问题，其中第一个比较系统的思考过这个问题的是古希腊学者亚里士多德。

二、新课教学

（一）探究力和运动的关系（板书）

1.引入两千多年前亚里士多德的观点，“运动者皆被推动”（课件展示亚里士多德的观点），教师：指出权威的观点不一定就是正确的，并以亚里士多德自己的名言“我爱我师，但我更爱真理。”来引出四百多年前伽利略的实验和观点：运动不需要力来维持，没有力物体也能运动。

师：今天我们就来探究一下孰是孰非，大家还记得科学探究的“六步七素”吧，今天我们一起来探究一下吧

·①提出问题：用字幕投出亚里士多德和伽利略的观点，并提出问题：谁的观点是正确的？运动物体如果不受其它物体的作用，真的会一直运动下去吗？

·②猜想与假设：1、请同学提出自己猜想，2、或请同学回答同意书本P50页图7-24上三种观点中的哪种观点？

生：作出回答

师：教师进行适当的评价

2.师：我们虽然没有这些大科学家知识渊博，但是我们可以根据自己以前的学习，先自己尝试用自己的逻辑反证一下。我们在前面第六章学过从力的作用效果来看：力使物体发生形变或“使物体运动状态发生改变”，那么大家逻辑反证一下：如果没有力，物体会发生什么情况呢？

    生：作出自己的逻辑思考，作出自己的回答（略）

教师点拨：物体会不会就不发生形变或“没有力物体运动状态就不发生改变”的逻辑可能。

3.用理想实验推翻亚里士多德的观点并验证一下自己的逻辑反证：

·③设计实验与制定计划：这个实验我们如何设计呢？

教师点拨：可参考书本P50页活动1的第一段话来设计实验：在地球上，完全不受力的物体是没有的。但是，可以设法使一个运动着的物体，在运动方向上受到的力逐步减小，考察它的运动情况，再进一步推想它不受力时的运动情况。

师：什么东西便于运动，运动时便于观察？

生：小车；电池；小球等等

[讨论]：怎么让运动方向上的摩擦阻力变小？请学生回答（略）

教师点拨：可以换粗糙程度不同的表面，表面越不粗糙越光滑，摩擦阻力就越小。我们可以用书上的毛巾、纸板、玻璃；也可以用别的组合。

师：还有小车刚上到平面时的速度可能不同？这是摩擦阻力后的第二个变量，这个变量需要控制相同吗？这在实验中叫什么方法？

生：需要控制相同。这就是控制变量法。

师：那这个小车速度如何控制相同？

生：让释放小车的斜面倾角相同，释放小车的高度相同，这样就可以控制小车滚到平面的速度相同。

教师点拨：这个方法是可行的。实验中必须忽略次要因素突出主要因素，教师进行适当评价。

[教师演示]：教师根据实验的设计进行简要演示，强调实验的要点:比如控制释放高度，用直尺测量小车行进距离，小车容易滑出平面轨道等。

·④进行实验与收集证据：让学生按照大家一起共同的设计进行分组实验；并观察实验现象收集实验证据，填写书本P51页的表格。

·⑤分析与论证：

（1）师：通过自己做实验，先问自己观察到什么实验现象，得出什么初步结论？

生：水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车的速度减小的越慢，小车运动的距离就越远。

师：推想一下，假如水平面足够光滑对小车完全没有摩擦，小车将会怎样？

生：小车将永远运动下去，而且小车将以恒定的速度运动下去。

师：进行适当评价并强调填写书本P51页黑体字结论。

（2）利用信息技术播放flash动画，加深理解、主要通过三车齐放加强印象

·⑥评估：伽利略就是根据类似实验推理认为：“物体的运动并不需要力来维持，运动的物体会停下来，是因为它受到摩擦阻力的缘故。”

首先这种书本“金钥匙”上讲的伽利略的这种理想实验被爱因斯坦誉为：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。

其次我们也要意识到理想实验也有一定的局限性，理想实验所得出的任何推论必须由观察和实验的结果来检验。

（二）牛顿第一定律（板书）

牛顿站在巨人的肩膀上（伽利略用类似的实验推理后首先提出一个观点：物体的运动并不需要力来维持），后来牛顿表述的更全面更明确，他总结前人的研究成果得出《自然哲学的数学原理》中的牛顿第一定律。（播放课件）

用分析关键词的办法加深对牛顿第一定律的理解，比如1“一切物体”，2“没有受到外力作用”，3“总保持”匀速直线运动状态 或 静止状态，4“或”字表示只能处于一种状态。

教师点拨：牛顿第一定律的研究对象是一切物体，成立条件是不受外力作用，结论是总保持静止状态或匀速直线运动状态。再通过后面的练习题加深对牛顿第一定律的理解。

牛顿第一定律虽然不是由实验直接得到的，但牛顿第一定律进一步得出的一切科学推论都经受住了实践的检验，因此牛顿第一定律早已成为大家公认的力学基本定律之一。

（三）理想实验（板书）

前面我们做的一整套就是理想实验。现在我们补充伽利略的斜坡小球理想实验和“牛顿的大炮”理想实验来加深对金钥匙“理想实验”这种科学思想和科学方法的认识。

三、课堂小结

本课小结和解释一句名言：“力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动的原因。”

师：现在思考回答一下亚里士多德错在哪？

生：各种回答（略）

教师点拨：亚里士多德在分析生活中的现象时，只考虑物体受到的推力，而忽略了摩擦阻力。

四、典型例题、当堂检测

1、请解释课前介绍的小实验蕴含的物理原理

2、回顾前面的易错习题：不计空气阻力，从手中推出的铅球，在落地前所受的力有哪些？等等

教师点拨：运动改变方向，也叫“运动状态”改变

五、作业安排

课本P55:1,2,3,4题。& 基础训练

【板书设计】         

7.3 探究物体不受力时怎样运动

一、力与运动的关系

亚里士多德：物体的运动靠力来维持

伽利略：没有力物体也能运动

二、牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线      运动状态或静止状态。

三、理想实验

【教学反思】

    课后来自全县各校的老师对我的课进行了点评，说的都是真知灼见，让我深受启发受益匪浅，使得我对这节课有更深的理解并且对以后的教学有了更广阔的思路和更好的前进方向。本节课我的教学设计写的比较详细，核心素养目标是我的原创也符合课题要求。教学步骤和思路也算清晰，课件紧随教学设计制作的也算中规中矩，而且在上课时也很好的执行了教学设计，总体没有失误，课上的也很连贯正如有的老师点评的教学内容合理有序，在思路清晰逻辑严密有序推进上我做的还不错，也有些比如牛顿的大炮这样的亮点。但是这节课有个比较大的遗憾是课堂气氛可以更活跃更热烈，我应该设计更好的环节调动学生的情绪，这一点上应该有所进步，但是我这节课是牛顿第一定律，设计起来需要很高的视角。还有就是本节实验比较简单，在提高学生参与度并养成他们科学实验探究的核心素养可以做的更好。还有一个比较大的启发我做课件有时不能仅用PowerPoint软件，有时根据需要可以用思沃seewoo软件做，有时可以用畅言系统做课件，我的课件制作水平不是很高需要学习和加强。现在的录播室多媒体系统给我们提供了很强的信息技术支撑，我们要珍惜时机，快速提升自己的信息技术整合教学能力，让我们的物理课堂更直观、更有趣、更通俗易懂。还有就是通过这堂课提示我们初中实验教学中的分组实验我们重视的还不够，其中分组实验教学效率亟待提高，这是我们在以后的学与教中需要突破的难点。本节课的语言有点啰嗦不够简洁，这是需要改进的地方。