五、牛顿第一定律教学设计第一课时

教学目标 1．通过实验，探究并确认阻力对物体运动的影响。

2．经历建立牛顿第一定律的科学推理过程，认识牛顿第一定律

3．认识一切物体都具有惯性，能用物体的惯性解释生活和自然中的有关现象。

教学重点：探究阻力对物体运动的影响

教学难点：建立牛顿第一定律的科学推理过程

教学资源准备

斜面、小车、毛巾、棉布、木板、惯性演示仪、多媒体、实物投影等。

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

从生活中的实例引出两种对立的观点，激发学生的学习兴趣。

导入

新课

（5分钟）

视频展示：滑板车、列车等运动的学生针对问题积极思物体，停止施加动力，还会继续运考讨论并说出自己的观点。

动吗？为什么最终要停下来？

教师简介古人对这样的问题的认识，亚里士多德认为：如果要使物体持续运动，就必须对它施加力的作用。伽利略则认为：物体的运动并不需要力来维持，运动之所以会停止下来，是因为受到摩擦阻力。你们同意谁的观点？

一、阻力对物体运动的影响

1．提出问题：阻力对物体的运动有什么影响，如果物体不受阻力会怎么样？

2．制定计划与设计实验：

引导学生思考：实验中要控制哪些条件保持不变？要改变哪些条件？要注意观察什么？设计实验记录表。

3．进行实验：让小车从同一斜面学生通过交流讨论，明确要研究阻力大小与物体运动的路程的关系，应该用控制变量的思想去设计实验。要让小车一开始进入水平面的速度相同。为此，要让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下。然后动手做实验，并在表格中填好数据。

新课

教学

（30分钟）

让学生经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。

的同一高度由静止开始滑下，逐渐减小平面的粗糙程度，测量小车的运动距离。

接触面

小车受小车运到阻力动的距（填离（填“大、较“短、较大、最长、最小”）

长”）

毛巾

棉布

木板

4．分析与论证：

对数据比较分析能得到什么结论？

二、牛顿第一定律

根据上面的实验结果思考：小车在比木板更光滑的水平面上运动时，能比在木板上前进更远吗？设想一下，如果小车运动时不受任何阻力，小车会永远运动下去吗？

由于有前三次实验做基础，这种无限光滑的平面虽然没有，但是我们也有充分的理由认为小车将永远运动下去。这就是历史上伽利略所做过的实验和通过实验得到的结论。

法国的科学家笛卡儿进一步补充了伽利略得出的结论，使人们的认识又深化了一步。笛卡儿认为，物体不受外力时，除了速度的大小不会改变，永远运动下去，也不会改变运动的方向。

最后，英国的著名物理学家牛顿总

实验结果表明：小车受到的阻力越小，它运动的距离越远。

在实验的基础上，让学生充分发挥想象力，积极思考：小车运动时不受任何阻力，小车会永远运动下去。

学生交流讨论明确：“一切”表明这条规律的普遍适用性，没有例外，不符合这条规律的物体是不存在的；“不受外力”是定律成立的条件，这是一种理想情况，它也包含物体在某一方向上不受外力的情况。“总保持”指物体在不受外力时，只有保持静止或匀速直线运动两种可能，要改变这种状态，物体通过科学想象与科学推理方法的结合，发展学生的想象力和分析概括能力，使学生养成良好的思维习惯，敢于质疑，勇于创新。

结了前人研究的成果，建立了力和运动的关系的一条规律──牛顿第一定律。

怎样准确理解牛顿第一定律？

指出：牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的，但是它又有深厚的实验基础。它是在实验的基础上通过进一步的科学推理而得到的，由这个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、惯性

牛顿第一定律告诉我们，任何物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫做惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。

按图1演示：

必须受力的作用。

物体不受外力作用时，原来运动的物体要保持匀速直线运动；原来静止的物体要保持静止状态。这个规律说明了维持物体的匀速直线运动是不需要力的。即：力不是维持物体运动的原因而是改变物体运动的原因。

学生观察得出：鸡蛋感受身边会落入杯中。通过交的物理，从流得出：鸡蛋原来静生活走向止，迅速敲击木块后，物理，从物由于惯性，仍要保持理走向社静止的状态，所以不会，让学生会随木块飞出而是掉应用知识落到杯子里面去。

指导实际

的生产生

活，以促进

学生素质

的全面提

高。

学生回答：向后仰。

乘客的上半身原来是

静止的，公交车突然

启动时，由于惯性上

半身仍然要保持静

止，但下半身已经随

公交车向前运动了，

图1

水杯装着水，轻木块放在杯口上，熟鸡蛋静止在木块上，迅速敲击木块。看到什么现象？鸡蛋为什么没有随木块飞出？

回忆我们乘坐汽车的情景：当汽车突然启动时，我们的身体会有什么现象发生？为什么会发生这种现象？怎样预防？

鼓励学生举例说明：生活中有哪些做法是利用了惯性和预防惯性造成的危害的。

指出：自然界和生活中有很多与惯性有关的现象，了解人们有时可以利用惯性，有时应注意防止惯性给人们带来危害。要会用惯性来解释这些的现象。解释这类问题时通常采用的步骤如下：

（1）确定研究对象，明确研究对象是哪一个物体或同一个物体的哪一部分。

（2）弄清要研究的物体（或物体的某一部分）原来处于什么运动状态（静止还是运动，向哪个方向运动）。

（3）在突发情况下，物体（或物体的某一部分）由于惯性，仍要保持原来的运动状态（原来静止的仍保持静止；原来向前运动的仍向前运动）。

课堂

小结

（5分钟）

所以乘客会向后倒。

如果汽车突然启动时，乘客能抓紧扶手，就会使整个身子一切向前运动，避免摔倒。

洗衣机脱水的原理，拍打衣服上的灰尘，抖落伞上的雨点，跳远前的助跑，高速公路上对汽车之间的车距有限制，在一些拐弯较多的地方限制车速等。

通过今天的学习，同学们有哪些收学生可以个别回答，获？在实验探究中又存在哪些问或相互交流，在交流题？还有什么想探究的问题？

的基础上进行学习小结。

促进知识的巩固掌握。提升学生的交流表达能力。

第四节越来越宽的信息之路 教学设计（一）

基本教学思路：教师指导学生利用网络资源自主学习讨论。

教学目标

(一)知识与技能

简述卫星通信、光纤通信、网络通信原理。

(二)过程与方法

培养寻找信息，分析、处理和利用信息的能力。

(三)情感态度价值观

通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学科学的兴趣。

教学重点

了解现代通信知识。

教学难点

了解现代通信知识。

教学方法

讲解法、讨论法。

教具准备

微机、光纤棒。

课时安排

1课时

教学过程

一、创设情境、引入新课

[师]上节课我们学习了无线电广播和电视的工作过程。那么电视广播和声音广播相比，在相同的时间内哪个传输的信息多?看屏幕(微机播放)。

(学生们讨论) [生甲](讨论得出)电视传播的信息比声音广播多。

[生乙]电视除能通过声音得到信息，还可以看到它的周围环境、色彩、天气等等信息。

[师]信息理论表明，作为载体的无线电波频率越高，相同时间内传输的信息就越多。因此，几十年来，无线电通信，电视广播等所用的频率越来越高，我们可以形象地说，信息之路越来越宽了。微波通信已走人了我们的生活，为什么要用微波通信?大家阅读课本，并回答问题。

二、进行新课

第四节 越来越宽的信息之路[板书]

(一)微波通信[板书] [生甲]微波(microwave)的波长在10 m～1mm之间，频率在30 MHz～3×105MHz之间，比中波和短波的频率更高，可以传输更多的信息。

[生乙]微波的性质更接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地面绕射，因此需每隔50 km左右就建一个微波中继站。

[生丙]微波中继站可以把上一站传来的微波信号经过处理后，再发射到下一站，这就像接力赛跑一样，一站传一站，通过很多中继站，可以把信息传递到远方。

[师]能否用月亮——地球的卫星作为中继站，实现微波通信?大家讨论。

[生](经过讨论)能，但是用月亮作为中继站不好。因为月亮可以反射微波，但它离我们太远了，信号衰减，时间延迟。况且只有当两个通信点同时见到月亮时，才能完成这两点间的通信。所以用月亮作为中继站，信号不好，还可能有时接收不到信号。

[师]那么人造卫星做中继站可以吗?说出你了解的卫星通信的知识。

(看屏幕，微机播放内容：人造卫星) (二)卫星通信[板书] [生甲]卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成。

[生乙]在地球的周围均匀地配置三颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。

[生丙]通信卫星就像一个无人值班的空中微波中继站，它从一个地面站接收发射来的信号，经过放大变频后，再发送回另一个或几个地面站。

[生丁]现在一个地方出现的突发事件，全世界的人们几乎可以立刻看到现场的画面，这就是通信卫星带来的好处。

[师]人类自从用了电磁波这一宇宙中最快的速度进行通信以后，不断地向前发展。现代信息社会中，我们需要交流越来越多的信息，这就需要把这一信息之路修得越来越宽。我们已经知道，电磁波的传播速度等于光速。实际上光也是一种电磁波。与微波相比，光的频率更高，如果用光来通信，这条“高速公路”要比短波、微波的“公路”宽出百万倍、千万倍。但如何实现这一目的呢?看屏幕(微机播放光纤通信资料)，通过讨论说出你对光纤通信的了解。

(三)光纤通信[板书]

[生甲]普通的光源夹杂许多不同波长(频率)的光，方向性差。如果用它作载波，就像收音机同时接收到了许多频率节目，声音重叠在一起，让人无法分辨清楚。

[生乙]1960年美国科学家梅曼制成了世界。上第一台红宝石激光器，它能产生单一频率、方向高度集中的光——激光(1aser)，才使光作为载波得以实现，用光进行通信成为现实。

[生丙]通信用的激光一般在特殊的管道——光导纤维(optical fiber)里传播。

[生丁]光从光导纤维的一端射人，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方。

[生戊]光导纤维是很细很细的玻璃丝，是用高纯度的石英玻璃拉制成的。

[生已]光缆是数条光纤敷上保护层，制成多芯光缆。

[师]光在光导纤维中传输损耗小，可长距离传输。光纤通信，通信容量大，通信质量高，保密性好。光能沿弯曲的玻璃丝传播，观察演示。

[演示]把大塑料瓶用不透光的纸包上，瓶的侧壁开个小孔，塑料瓶内盛满水，水中有一个光源，观察水流时的光。

[生甲]看到水从小孔流出时，光随着弯弯的水流照到地面，在地面产生一个光斑。

[生乙]这个实验说明光可以沿弯弯的水流传播也可以沿玻璃丝传播，不管玻璃丝怎样弯曲都可以传播。

[师]光纤通信发展非常快，一些发达国家已经建立了跨越海底的光缆通信网络，我们国家也在大力发展光纤通信，已经建立了纵横大城市之间的光缆通信系统．请同学们阅读STS“我国光缆通信的发展”。

(学生们阅读、教师巡回并与学生探讨) [师]电子计算机的发明和应用给人们的工作、学习、生活带来了巨大的变化，计算机与通信的结合将成为21世纪信息社会的基础，全球信息网的建立，使人们通过一台联网的电脑，只要轻轻点击鼠标，就可以做到“秀才不出门，便知天下事”。看屏幕(微机播放网络通信)了解网络通信。

(四)网络通信[板书]

[生甲]世界上最大的计算机网络叫做因特网(Internet)，这样就能做到资源共享。

[生乙]在因特网上可以收发电子邮件(E—mail)，还可以查阅资料，看新闻、购物、和朋友聊天、进行远程教育、远程医疗等等。

[生丙]电子邮件的传递方式是

[师]网络通信在传播信息中越来越快捷方便。请同学们阅读科学世界“激光的应用”。

三、小结

本节我们了解了微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信的知识。

四、布置作业

动手动脑学物理：①②③

[参考答案] 1．延迟时间是0．24 s．由于电磁波的传播速度太快，市内电话相互之间的距离近，电磁波传播造成的延迟时间太短，人们根本感觉不到。

2．波长最短的红外线的频率大约相当于电视广播第二频道频率的1×107倍，

3．略

五、板书设计

第四节 越来越宽的信息之路

(一)微波通信

(二)卫星通信

(三)光纤通信

(四)网络通信

六、课后练习

l．微波的波长在……………………………………………………………( ) A．100m—10m之间 B．1km—10km C．10m—1mm之间 D．10m—1cm之间

2．微波的性质更接近于…………………………………………………( ) A．光波 B．电磁波

C．声波 D．电流

3．可以作微波通信中继站的有…………………………………………( ) A．月球 B．人造卫星

C．电视台 D．广播电台

4．用几颗同步卫星可以实现全球通信…………………………………( ) A．1 B．2 C．3 D．4 5．激光的特征是………………………………………………………( ) A．频率单一 B．亮度高

C．方向高度集中 D．相干性好

6．目前使用的最频繁的网络通信形式是……………………………( ) A．电话 B．发帖

C．电子邮件 D．下载

7．世界上最大的计算机网络是…………………………………( ) A．因特网 B．雅虎网

C．搜狐网 D．新浪网

8．现在的通信有……………………………………………………( ) A．微波通信 B．卫星通信

C．光纤通信 D．网络通信

9．什么是“宽带”?

10．什么是同步通信卫星? 11．光导纤维怎样传递信息?

参考答案：

1．C 2．A 3．B 4．C 5．ABCD 6．C 7．A 8．ABCD 9．通常人们把骨干网传输速率在2.5G以上，接入网能够达到1兆的网络定义为宽带网。

10．同步通信卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同，所以叫“同步”通信卫星。

11．光从光导纤维的一端射人，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到远方。