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物理力与运动的关系教学设计
第一节力与运动的关系【教学设计】
本节为新授课，在教学过程中改变过去教材从牛顿第一定律说起，进而研究平衡力作用下物体的运动及不平衡力作用下物体的运动的传统教学模式。由于牛顿第一定律是在实验的基础上经过分析、归纳和推理而建立的，对逻辑思维能力和抽象思维能力的要求都较高。为此，本节教学设计从学生在日常生活中看到的伪象--没有力的作用物体就不能运动出发，通过提出来问题激发矛盾，再通过学生的探究活动，让学生认识到力可以使运动的物体静止下来，所以力不是物体运动的原因，并在实验的基础上，经过分析推理得出牛顿第一定律。
为了增加学生实验探究的机会，培养学生实验探究的能力，在教学中将传统的演示实验改为学生探究实验，引导学生通过自主探究，并在些基础上，经过分析和推理建立牛顿第一定律。
通过学生的探究活动，引导学生由观察、分析，自行建立惯性的概念。并由学生自行设计实验说明惯性的存在，进一步培养学生的能力。最后通过对"生活物理社会"的学习，渗透"从生活走向物理，从物理走向生活"的新课标理念。
【教学目标】
1.知识与技能目标：知道一切物体都具有惯性，能联系生活实际来解释有关惯性现象；
2.过程与方法目标：通过探究活动，了解阻力对物体运动的影响,经过分析、归纳和推理建立牛顿第一定律；
3.情感态度与价值观目标：通过生活实践与观察思考，感悟到生活中力与运动关系的存在，激发学习与探究物理规律的欲望与动力。
【教学重点与难点】
重点：牛顿第一定律
难点：伽利略理想实验的推理过程。
【教具、学具、实验器材】
斜面、木板、玻璃板棉布、小车、重物、纸条、水杯、水、鸡蛋、硬纸片、木块、棋子、木尺、空塑料瓶数只。
【课前研究(学习)的问题】
1.分小组设计实验探究阻力对物体运动的影响，实验器材可选用足球、玩具小车、玻璃板、木板、棉布、毛巾等；
2.收集伟大的物理学家牛顿的一些资料，同学相互间进行阅读和交流，激发学习物理的兴趣；
3.感受物体具有惯性、分组体验物体具有惯性的现象。在课堂上进行展示与交流；
4.查阅、咨询生活、生产和交通运输过程中，惯性现象的利和弊。
【教学过程】
教学阶段
时间分配教师活动学生活动说明
一、导入新课(3')
二、新课教学
提出问题(3')我们知道力可以改变物体的运动状态，就是说力能使静止的物体运动，使运动的物体速度加快、减慢或改变物体的运动方向。力和运动有着怎样的联系呢?
有人说：有力作用在物体上，物体就运动，没有力作用在物体上物体就静止。这种说法对吗?如果物体不受力，它将会怎样呢?
演示：如图，运动的小车遇到障碍物停止
这个实验说明什么问题?生活中还有类似的例子吗?讨论小明和小华的观点，列举还有哪些证据支持或反对他们的观点。
这个实验说明了力的作用可以使运动的物体变为静止。
例：草坪上滚动的足球最终会停下；关闭发动机的汽车也要停下来；等等组织学生讨论教材本节导图，特别是正反两种观点的归纳和对比
通过对比，引导学生思考："力的作用效果到底是什么?"
教学阶段
时间分配教师活动学生活动说明
活动：探究阻力对物体运动的影响(15')小车、足球等物体由运动变为静止，这是什么原因造成的呢?如果是因为受到力的作用，这种力是什么力?
猜想：如果运动着的物体只受阻力的作用，当阻力变小时，物体运动的路程将会发生怎样的变化?
对活动提出如下问题：
(1)实验中是通过怎样的方法来改变小车受到的阻力的?
(2)小车所受的阻力的方向指向哪里?和运动的方向间是什么关系?
(3)为什么要让小车从斜面的同一高度滑下?
指导学生进行实验探究，并将结果填入书中的表格。
结论：小车受到的阻力越小，小车运动的路程越长，设想小车在绝对光滑的水平面上运动，即不受到阻力作用，小车将匀速运动下去。
人们常将这个实验称为伽利略理想实验。与此类似的，还有另一个理想实验。它们受到阻力的作用。
作出猜想：如果运动着的物体只受阻力的作用，当阻力变小时，物体运动的路程将会变长。
答：是通过改变接触面的粗糙程度来改变小车受到的阻力的。(毛巾、棉布、木板)
答：小车受到的阻力方向向后，和车运动的方向相反。
答：根据控制变量法，这是为了让小车滑到斜面底端时速度相同。
进行实验探究。
阅读信息库伽利略理想实验相关段落
在实验获得感性知识的基础上，要求学生通过交流与合作，对现象分析、归纳和推理得到结论。
教学阶段
时间分配教师活动学生活动说明
(一)、牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
(5')
(二)、惯性：
观察与思考(5')
我们将物体保持运动状态不变的性质，叫惯性。在伽利略理想实验的基础上，英国伟大的物理学家，经典力学的奠基人牛顿又经过大量的实验总结出了著名的牛顿第一定律。
定律的几点说明：
⑴定律所说的物体不受外力的情况是一种理想情况，在现实中是不存在的。因为在现实在不存在不受力的物体。
⑵定律说明了力和运动的关系：力并不是物体运动的原因，而是物体运动状态发生改变的原因。物体的运动并不需要力来维持，力可以使物体从快变慢，从慢变快，或者改变运动的方向。
指导学生识图10-14并总结：
原来静止的物体具有保持静止状态的性质，原来运动的物体具有保持匀速直线运动的性质。
。领会定律中关键字："一切"、"总"、"外力"、"或"的准确含义。
讨论：小明和小华的观点正确吗?
学生：不正确，力是物体运动状态发生改变的原因，而不是物体运动的原因。
小车不推不动，树叶风不吹不摇，这一切都说明了力是物体运动状态发生改变的原因。
在理想实验中，小车在水平方向上不受力的作用，但却做匀速直线运动。可见有力作用在物体上，物体就运动，没有力作用在物体上物体就静止，这样的观点是错误的。
对图中所示的现象进行分析归纳，建立惯性的概念。
在牛顿第一定律的描述中只说明了物体总有保持原来运动状态的性质，而没有回答导图中小明、小华的问题，在活动后安排读一读，让学生了解定律建立过程中的一些历史事实，帮助学生形成完整的知识体系。
教学阶段
时间分配教师活动学生活动说明
对于惯性我们到理解如下几点：
①惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，即原来静止的物体具有保持原来静止状态的性质，原来是运动的物体具有保持原来匀速直线运动状态的性质。
②惯性的"惯"可以理解成物体保持原来运动状态的"一惯性"或"习惯"。也就
是说：物体一但具有了一定的运动状态后就不会轻易改变，除非有外力迫使它改
变了原有的运动状态。
③惯性是宇宙中一切物体都具有的性质，任何物体无一例外都具有惯性。
④惯性的概念最初来自于牛顿第一定律，所以牛顿第一定律又叫惯性定律。
惯性的大小只和物体的质量有关，和其他任何因素如是否受力，是运动还是静止，速度的大小等均无关。领会惯性是物体本身的一种属性，并能利用惯性现象可以解释图示中的现象
图a：下面的棋子由于受到尺子力的作用而飞出，上面的棋子由于具有惯性还要保持原来的静止状态，所以稳稳的落在下方。
图b：箭在弦上时，由于受到弦的弹力而改变了运动状态，箭离弦后虽然不再受到弦的弹力但由于箭具有惯性，还要保持原来的运动状态，所以能射的很远。
图c：当汽车突然起动时，汽车由于受到了力的作用而运动起来，但车中的人由于具有惯性，还要保持原来的静止状态，所以身体向后倒去。
图d：当汽车突然刹车时，车由于受到阻力而静止，但车中的人由于具有惯性还要保持原来的运动状态，所以向前倒去。教师指出：要解释清楚惯性现象，一般要遵循如下几个步骤：
1.确定研究对象，并弄清研究对象及与研究对象相关的其他物体所处的状态。
2.外力使与研究对象相关联的其他物体的运动状态发生了怎样的变化。
3.研究对象由于具有惯性仍要保持原来的运动状态，所以最后会出现怎样的现象。
教学阶段
时间分配教师活动学生活动说明
活动：观察惯性现象(10')
生活物理社会(2')
三、小结本节利用所提供的器材，设计一个说明物体具有惯性的实验，并进行观察。
在学生进行实验的同时一方面要引导学生进行现象的观察，另一方面要引导学生利用上面的步骤对现象产生的原因进行解释，锻炼学生的语言表达能力。
要求学生进行阅读2分钟。
小结
1、讨论2分钟
2、设计方案
3、根据所设计的方案，上台动手做一做
回答在小汽车的行驶过程中要注意哪些交通规则，请说出你知道的几条来。
如控制车速不要太快；要保持一定的车距；小型的汽车内的客人要系安全带；轿车要安装安全气囊等。阅读信息库中相关内容。了解什么是反应距离，什么是制动距离。
让学生学会在阅读时提取有用的信息
保留板书
第三节力与运动的关系
1、牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
2、惯性：我们将物体保持运动状态不变的性质，叫惯性。
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