牛顿科学生涯的一个重要时期
从1664到1666年（21——23岁）这三年中，牛顿为他后来的科学和数学研究工作打下了很好的基础，由于连续不断地观察慧星和月晕工作和熬夜使他生了一场病。
从1664年到1665年这个期间，在英国伦敦流行鼠疫，因疫情比较严重，连大学都关闭了。牛顿不得不返回家乡，在那里继续做他的研究。而这段时间恰好给牛顿的科学研究创造了一个极好的机会。在这两年，牛顿大多数时光都是躲在乌尔索普静静地思考。在此之前，除了因为他观察慧星和月晕太劳累而患病之外，他还没有做出什么值得一提的事情。
这两年牛顿是在一个非常安静的环境里集中思考他所关注的几个问题，并且取得很大的进展。在这两年多时间里，他发明了流数术（微积分），发现了万有引力定律，通过实验证明了白光由各种颜色的光所组成。这短暂的时光成为牛顿科学生涯中的黄金岁月，他的三大成就：微积分、万有引力、光学分析的思想就是在这个时期孕育成形的，他的所有这些成就都是在25岁以前取得的。可以说此时的牛顿已经开始着手描绘他未来人生科学创造的宏伟蓝图。
灾难给人们带来了只能呆在家里，不能出行这样大的麻烦，但是它却给了牛顿一个静心思考问题的绝好机会。
1667年复活节后不久，牛顿返回到剑桥大学，10月被选为三一学院初级院委，翌年获得硕士学位，同时成为高级院委。1669年，巴罗为了提携牛顿而辞去了教授之职，推荐26岁的牛顿继任卢卡斯讲座教授。巴罗让贤，在科学史上一直被传为佳话。1672年牛顿成为皇家学会会员，1703年他成为皇家学会终身会长。
牛顿并不善于教学，他在讲授最新发现的微积分时，学生都不能理解，接受不了。但他在解决疑难问题方面的能力却是远远超过了常人。还是学生时，牛顿就发现了一种计算无限量的方法。他用这个秘密的方法，算出了双曲面积到二百五十位数。他曾经用高价购买了一个棱镜，并把它作为科学研究的工具，用它试验了白光分解为的有颜色的光。开始他做观察和实验现都只是作为一种个人的消遣，为的是使自己在寂静的书斋中解闷，因此他并不愿意发表他所观察到的事实。他独自遨游在自己创造的非常有趣的世界里。后来，在好友哈雷的竭力劝说下，牛顿才勉强同意出版他的手稿，才有这本划时代巨著《自然哲学的数学原理》的问世。
作为大学教授，牛顿非常忙碌，在人们的印象中，他是一个不修边幅的人。他常常是不结领带，袜带也没系好，连马裤的纽扣都没扣好就走进了大学餐厅。有一次，他在向一位姑娘求婚时思想又开了小差
，他脑海了只剩下了无穷量的二项式定理。他抓住姑娘的手指，错误
的把它当成通烟斗的通条，硬往烟斗里塞，痛得姑娘大叫，离他而去。
牛顿是极坐标的创始人。牛顿在代数方面也作了经典的贡献，他大大推动了方程论。他发现实多项式的虚根必定成双出现。牛顿还设计了"牛顿方法"。
约翰·伯努利
约翰·伯努利（Johann Bernoulli，1667年～1748年）
约翰·伯努利比哥哥雅各布小13岁，生于巴塞尔。约翰于1685年18岁时获巴塞尔大学艺术硕士学位、于1690年获医学硕士学位，1694年又获得博士学位。但他发现他骨子里喜欢的是数学。他一直向雅各布学习数学，并颇有造诣。1695年，28岁的约翰取得了他的第一个学术职位——荷兰格罗宁根大学数学教授。10年后的1705年，约翰接替去世的雅各布任巴塞尔大学数学教授。
弟弟约翰的数学成果比雅各布还要多。例如解决悬链线问题（1691年），提出洛必达法则（1694年）、最速降线（1696年）和测地线问题（1697年），给出求积分的变量替换法（1699年），研究弦振动问题（1727年），出版《积分学教程》（1742年）等。
约翰的另一大功绩是培养了一大批出色的数学家，其中包括18世纪最著名的数学家欧拉、瑞士数学家克莱姆、法国数学家洛必达，以及他自己的儿子丹尼尔和侄子尼古拉二世等。
在概率论方面贡献重大的棣莫弗
数学家棣莫弗（De Moivre，Abraham）于1667年5月26日出生在法国维特里的勒弗朗索瓦。早年为法国加尔文派教徒，曾因与新旧教斗争中遭监禁。获释后，于1685年移居英国伦敦，并一直从事家庭教师及保险业顾问等职业。
棣莫弗和牛顿、天文学家哈雷是朋友，专心研究科学。1695年写了有关牛顿流数术研究之论文。两年后当选为英国皇家学会会员，之后获柏林科学院与巴黎科学院院士衔头。最后不幸于1754年11月27日在英国伦敦逝世。
棣莫弗发表机遇论，最早定义独立事件给出二项分布公式。
棣莫弗在数学中，尤其是在概率论方面他的贡献重大。1711年，他写了《抽签的计量》，并在七年后修改扩充为《机遇论》发表。这是早期概率论的专着之一，当中首次定义了独立事件的乘法定理，给出二项分布公式，更讨论了许多掷骰和其他赌博的问题。另外，他于1730
年出版的概率着作《分析杂录》中使用了概率积分，得出n阶乘的级数表达式，并指出对于很大的n，n！~ ，但现误称为「斯特林公式」。而且此书使其成为最早使用概率积分的人。
棣莫弗公式传颂至今。
三年后，他又以阶乘的近似公式导出了正态分布的频率曲线，并作二项分布之近似
。他亦是最早给出“棣莫弗公式”：［cosψ± i sinψ］n = cos n ψ±i sin nψ的学者之一。
棣莫弗虽于1722 年才正式发表此公式，但实际上，已于1707年在研究三角学时得到此式。而且，他还以复数证明了求解方程Xn -1=0等同于把圆周分为n等分。棣莫弗还于1725年出版专门论着，把概率论应用于保险事业上。
丹尼尔·伯努利
丹尼尔出生于荷兰的格罗宁根，1716年16岁时获艺术硕士学位；1721年又获医学博士学位。丹尼尔受父兄影响，一直很喜欢数学。1724年，他在威尼斯旅途中发表《数学练习》，引起学术界关注，并被邀请到圣彼得堡科学院工作。同年，他还用变量分离法解决了微分方程中的里卡提方程。
1725年，25岁的丹尼尔受聘为圣彼得堡的数学教授。
1727年，20岁的欧拉，到圣彼得堡成为丹尼尔的助手。然而，丹尼尔认为圣彼得堡那地方的生活比较粗鄙，以至于8年以后的1733年，他找到机会返回巴塞尔，终于在那儿成为解剖学和植物学教授，最后又成为物理学教授。1734年，丹尼尔荣获巴黎科学院奖金，以后又10次获得该奖金。能与丹尼尔媲美的只有大数学家欧拉。丹尼尔和欧拉保持了近40年的学术通信，在科学史上留下一段佳话。
丹尼尔于1747年当选为柏林科学院院士，1748年当选巴黎科学院院士，1750年当选英国皇家学会会员。他一生获得过多项荣誉称号，丹尼尔的博学成为伯努利家族的代表。
一个关于丹尼尔的传说这是样的：有一次在旅途中，年轻的丹尼尔同一个风趣的陌生人闲谈，他谦虚地自我介绍说：“我是丹尼尔·伯努利。”陌生人立即带着讥讽的神情回答道：“那我就是艾萨克·牛顿。”
小牛顿科学班课程介绍 小牛顿科学班课程介绍 小牛顿科学班课程介绍 2011年11月11日 幼儿时期好奇心强，动手欲望高，喜欢新奇的事物，是天生的科学家?科学是幼儿教学五大领域之一，是多元教育中非常重要的一个环节。【小牛顿科学班】专们为是为3,6岁的儿童设计的课程；手脑并进的教学方式，将一般人认为较枯躁难懂的科学知识及道理，透过动手游戏与的教学模式，化繁为简，最能产生＜开悟〉式的学习效果。它是一套将＜科学知识与实验动手＞紧密结合的系列课程活动，拥有100个有趣的科学实验活动，让小朋友在玩中学，在做中学的情境中，享受到更高的学习乐趣与成就。【小牛顿科学班】课程体系幼儿阶段共六个级别，每学期 学习一个级别。每个级别十六个单元，每周学习一次，一个单元。【小牛顿科学班】教学步骤背景与主题导入现象与基本原理制作与实验亲子互动【小牛顿科学班】教学特色每次课一人一套实验器材；深入浅出的教授原理；重视儿童的拓展表达及运用能力；拥有作品，成就感高；【小牛顿科学班】学习效果拓宽视野，扩大认知领域；提高动手能力，培养独立自主精神；观察，探究，解惑，培养良好学习方法；实践，运用，游戏，丰富生活乐趣；亲子互动学习，促进家庭和乐；培养良好的兴趣，成为科学爱好者； 声音一自制简易电话 摆动的现象一制作单摆 人体认知一指纹实验 色彩一颜色的分解 光与紫外线一变色珠 磁铁一走迷宫游戏 透镜一认识放大镜 浮力一大船小船载多少 表面张力一神奇的泡泡 力量的传送一好玩的带传动 重心一制作不倒翁 空气阻力一神奇的降落伞 飞行一飞去来器 电路一小灯泡亮了
声音一自制排笛 弹性实验一飞舞的飞盘 光的反射一多变的万花筒 静电一MINI吸尘器 人体认知一人体消化路径 磁铁一趣味钓鱼 认识面镜一奇妙的哈哈镜 声音一奇妙的四壬玄琴 湿度计一制作湿度器 风的力量一制作风车 人体认知一人体骨骼 溶解与过滤一东西哪里去了 重力作用一纸筒电梯 种子成长一种子发芽 寻找历史的足迹一恐龙化石 分类点数一制作图书温度与湿度一会跳舞的纸动物动物认知一昆虫 重心实验一灵巧的小丑 星空认识一认识星座 作用力与反作用力一刷刷车 杠杆一杠杆实验 认识空间一奇妙的空间图形 声音一塑料袋 地图一认识中国 作用力与反作用力一气球直升机 风一风力与风向 昆虫一蚂蚁王国 简单机械一滑轮 认识弹性一弹簧秤 磁铁一磁力小车
牛顿第一定律练习 一、单选题（本大题共10小题，共20.0分） 1.关于力和运动的关系，下列说法正确的是() A. 力是维持物体运动的原因 B. 力是改变物体运动状态的原因 C. 物体只要运动就需要力的作用 D. 没有力的作用运动的物体就会慢慢停下来 2.牛顿第一定律() A. 它是由大量实验直接证明出来的 B. 它揭示运动需要力来维持 C. 它是在大量经验事实的基础上经推理概括出来的 D. 它是由牛顿凭空想象出来的 3.对牛顿第一定律的理解，下列说法不正确的是() A. 一切物体都具有惯性 B. 物体不受力的作用时，也能运动 C. 物体受到力的作用，运动状态一定改变 D. 物体的运动状态改变，一定是受到了力的作用 4.关于汽车的惯性，下列说法正确的是() A. 汽车运动时有惯性，静止时没有惯性 B. 汽车行驶的速度越大，惯性越大 C. 汽车在急刹车时的惯性最大 D. 汽车在行驶时、静止时以及急刹车时的惯性一样大 5.如图所示，教室里悬挂的电灯处于静止状态，如果它受到的所 有的外力突然全部消失，它将() A. 加速下落 B. 匀速下落 C. 减速下落 D. 保持静止 6.正在运动的物体，如果它受到的所有外力同时消失，将发生的现象() A. 物体会立即停下来 B. 物体将慢慢停下来 C. 物体将做匀速直线运动 D. 以上情况都有可能 7.如图所示，小球沿弧形斜槽从A点运动到水平轨道的B 点时，如果小球受到的外力突然全部消失，那么小球的 运动状态将是() A. 匀速直线运动 B. 立即停止运动 C. 速度越来越 快 D. 速度越来越慢 8.如图，一只钢球从圆槽的顶端滑下，若滑到最低点(O点) 时，钢球受到的一切外力同时消失，则钢球的运动路线是 () A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
课题：牛顿对经典力学的贡献 组长：马啸 组员：邢硕张森淇宋迪刘梦圆刘倩指导教师：车卫红
在天文学方面，牛顿可以称为近代伟大天文学家。他的杰出贡献是制作了反射式望远镜，反射式望远镜的制造成功，是天文学史上的一项重大革新。自伽利略发明第一架天文望远镜以来，人们对于宇宙的认识范围迅速扩展，但是当时流行的伽利略、开普勒等人发明和制造的折射望远镜，口径有限，制造大型望远镜不但困难，而且太庞大，同时折射望远镜的折射色差和球差都很大，这些大大限制了天文观测的范围。牛顿由于了解了白光的组成，因而于1668年设计制成了第一架反射式望远镜。这种望远镜能反射较广光谱范围的光而无色差，容易获得较大的口径，同时对球差也有校正。这样牛顿为现代大型天文望远镜的制造奠定了基础。 牛顿在天文学上的另一重要贡献是对行星的运动规律进行了全面考察，特别是对开普勒等人的学说进行过系统的研究。1686年他在给哈雷的信中说明了天体可以按照质点处理并证明了开普勒的行星运动的椭圆形轨道以及彗星的抛物线轨道。牛顿还进一步发展了自己的理论，认为行星都由于自转而使两极扁平赤道突出，还预言地球也是这样的球体。由于地球不是正球体，牛顿就指出，太阳和月球的引力摄动将不会通过地球中心，因此地轴将作一缓慢的圆锥运动，这便出现了二分点的岁差现象。对于潮汐现象，牛顿也作出了解释，他认为这是太阳和月球引力造成的。 在物理学方面，牛顿取得了力学、热学、光学等多方面的巨大成就。牛顿是经典力学理论的开创者。他在伽利略等人工作的基础上，进行了深入研究，经过大量的实验，总结出了运动三定律，创立了经典力学体系。牛顿所研究的机械运动规律，首先是建立在绝对时空观基础之上的。绝对化的时间和绝对化的空间是指不受物体运动状态影响的时间和空间。在两个匀速运动状态下的观察者，对机械运动具有相同的测量结果。在高速运动状态下，这种时空观已不能采用，这时（运动速度与光速可以比拟），牛顿力学将被相对论力学所代替。在微观情况下，由于粒子的波动性已明显表现出来，牛顿力学将被量子力学所代替。牛顿在力学方面另一巨大贡献是在开普勒等人工作的基础上，发现了万有引力定律。牛顿认为：太阳吸引行星，行星吸引卫星，以及吸引地面上一切物体的力都是具有相同性质的力。牛顿用微积分证明了，任何一曲线运动的质点，如果半径指向静止或匀速直线运动的点，且绕次点扫过与时间成正比的面积，则此质点必受指向该点的向心力的作用，如果环绕的周期之平方与半径的立方成正比，则向心力与半径的平方成反比。牛顿还在力学发展中，首先确定了一系列的基本概念，如质量、动量、惯性和力等。经过牛顿的工作，力学已形成了严密、完整、系统的科学体系。
科学家牛顿的故事 牛顿 Isaac Newton (1642一1727) 英国物理学家。他在伽利略等人工作的基础上进行深入研究，建立了成为经典力学基础的牛顿运动定律。他还进一步发展了开普勒等人的工作，发现万有引力定律。由于他建立了经典力学的基本体系，人们常把经典力学称为“牛顿力学”，在光学方面，他于1666年用三棱镜分析日光，发现白光是由不同颜色(即不同波长)的光构成的。在热学方面，他确定了冷却定律。在天文学方面, 他于1671年创制了反射望远镜。在数学方面，创立了牛顿二项式定理等，还与莱布尼茨共同创立了微积分。主要著作有《自然哲学的数学原理》、《光学》等。 牛顿小时候只喜欢数学，其他功课成绩并不好，老师以为牛顿是个“低能儿”。后来，由于牛顿非常勤奋，学习成绩不断进步，成为全班的尖子。19岁时，牛顿考入英国著名的剑桥大学。27岁时，牛顿成为教授。 牛顿很少在深夜二三点钟前休息，常常通宵达旦地工作。 牛顿是科学上的巨人之一。恩格斯在《英国状况》一文中论述18世纪的科学成就时曾这样评价牛顿:
“牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学，由于进行了光的分解而创立了科学的光学，由于创立了二项定理和无限理论而创立了科学的数学，由于认识了力的本性而创立了科学的力学。” 然而牛顿却非常谦逊。他有两段质朴、感人的话，已成为科学界的名言: “不知世人对我怎样看，不过我自己只是觉得好像在海滨玩耍的一个小孩子，有时很高兴的拾着一颗光滑美丽的石子，但真理的大海，我还是没有发现。” “如果说我所见的比笛卡儿要远一点，那就是因为我是站在巨人的肩上的原故。” 笛卡儿:法国哲学家、物理学家、数学家。解析几何的创始人。
《6.1科学探究:牛顿第一定律》说课稿 各们评委，各位老师，大家好： 今天我说课的题目是第六章第一节《科学探究：牛顿第一定律》 一、教学设计理念 本课的基本思路是：以生活中的实例和探究小实验为基础，以学生分组实验讨论、教师点拨为基本方法，通过“圆柱体从斜面下滑”的学生实验、PPT录像,swf模拟演示等，逐步建立“如果没有外力作用，一切物体将永远运动下去”的观点，最后形成牛顿第一定律，引入惯性是物体本身固有的一种属性、逐步形成对“力与运动的关系”的定性认识。 二、教材分析 1、地位与作用 地位：牛顿第一定律是经典力学中三大定律之一，是整个力学中的基础。牛顿第一定律也是初中力学的一个开端。本课教材的特点是既注重科学探究，又与日常生活紧密联系，把物理这门基础自然科学与历史、生活、社会有机地结合，是培养全体学生科学素质的一次良机，又体现从生活走向物理，再从物理走向社会的教学理念。 作用：前面我们学习了简单的运动，又知道力学一些简单知识，牛顿第一定律正是基于此基础上将运动和力联系起来的一条纽带一座桥梁，是进一步分析和处理直线运动和力学问题的基础，起到承上启下的作用，是本册书中的一个重要内容，也是本节、本章的重点。本节课的教学要求学生主动参与，在实验、讨论建立概念和规律的过程中，感受到透过现象看本质的思维方法，感悟观察、实验、推理、尤其是“理想实验”对形成概念和发现规律的重要作用。 2．教材特点： ①牛顿第一定律解决了几千年都含糊不清的问题，有助于学生对运动和力的关系进一步深入理解。
②伽利略理想实验是学生第一次真正接触到的理想实验，应充分引导学生探索伽利略理想实验的推理过程，知道理想实验是建立在可靠的事实基础上的科学方法。 3、学情分析 牛顿第一定律是由部分实验结果，部分外推假设、部分定义所构成的一个复合体，就其定义本身的表述学生不难记住，但初三学生由于接触物理时间比较短，学生平均年龄比较低，抽象思维能力及认知结构上尚不成熟，加上生活经验的影响，不少学生认为运动的物体有惯性、静止的物体没有惯性；固体有惯性、气体，液体没有惯性。因此在接受牛顿第一定律上有一定的难度，怎样形成对牛顿第一定律的理解及这一概念的建立使其认识由直观的感觉上升到科学理性认识则是本节的难点。 三、教学重点、难点 重点：牛顿第一定律的形成过程及内容。 该定律是在实验基础上推理而得，内容较难借助例证来验证。 难点：伽利略理想实验的推理过程； 四、教学目标 1、知识与技能 （1）知道牛顿第一定律。 （2）理解惯性是物体本身固有的一种属性；知道惯性的大小与物体的质量有关。 2、过程与方法 （1）通过小组斜面实验、演示伽利略的斜面实验及推理，关注实验、分析、推理、“理想实验”的方法。 （2）通过对生活中常见事例和实验的分析，纠正对惯性的一些错误认识，注意透过现象看本质的思维方法 3、情感、态度与价值观 （1）通过了解亚里士多德、伽利略和牛顿等科学前辈对“运动和力的关系”
一）牛顿第一定律（又叫惯性定律） 1、内容：一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态 2、牛顿第一定律的理解 1）牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的，不可能用实验直接来验证。 2）对任何物体都适用，不论固体、液体、气体。 3）力是改变物体运动状态的原因,力不是维持物体运动状态的原因. 4）运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态) 5）静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态) 二）惯性 1 2、惯性的理解 1）一切物体任何时候都具有惯性.(静止的物体具有惯性,运动的物体也具有惯性).牛顿第一定律表明，一切物体都具有保持静止状态或匀速直线状态的性质，因此牛顿第一定律也叫惯性定律。 2）惯性是物体本身的属性,惯性的大小与物理的质量的大小有关.质量越大，惯性越大。 质量越大的物体其运动状态越难改变。惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况毫无关系。 3）惯性是物体本身固有的一种属性。一切物体任何时候、任何状态下都有惯性。惯性不是力，不能说惯性力的作用，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的速度、物体是否受力等因素无关。 3、防止惯性的现象带来的危害：汽车安装安全气襄,汽车安装安全带。 利用惯性的现象：跳远助跑可提高成绩,拍打衣服可除尘 4、解释现象： 例：汽车突然刹车时，乘客为何向汽车行驶的方向倾倒 答：汽车刹车前，乘客与汽车一起处于运动状态，当刹车时，乘客的脚由于受摩擦力作用，随汽车突然停止，而乘客的上身由于惯性要保持原来的运动状态，继续向汽车行驶的方向运动，所以汽车突然刹车时，乘客为何向汽车行驶的方向倾倒。 二、基础知识检测 1．在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车每次从斜面顶端处由静止滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离，结果记录在下表中． 1）第三次实验中，小车在水平木板上滑行时的停止位置如图所示，读出小车在木板上滑行的距离并填在表中相应空格处． 2）为了得出科学结论，三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑，这样做的目的是：使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时． 3）分析表中内容可知：水平面越光滑，小车受到的阻力越________，小车前进的距离
牛顿第一定律（第一课时） 【教材分析】 （一）教学内容 牛顿第一定律是沪课版物理八年级第七章第一节内容。包括牛顿第一定律和惯性两方面的内容。本课时主要是针对第一个内容进行教学。 （二）教材的地位和作用 本章是在前面的第二章《机械运动》和第六章《熟悉而陌生的力》的基础上进一步研究运动和力的关系。牛顿第一定律是经典力学中三大定律之一。是整个力学的基础,因为它把最基本的匀速直线运动和物体是否受力联系起来，确立了力和运动之间的关系，是前面力的作用效果的延伸，又为后面学习的知识打下了基础，起着承前启后的作用。因此，可以说，牛顿第一定律是本章的重点。 （三）教学目标 根据课程标准要求，结合教材内容以及学生现有的认知基础，我制定如下三维教学目标： 知识与技能 1、知道伽利略的理想实验思想； 2、知道牛顿第一定律。 过程与方法: 1、实验探究阻力对物体水平运动距离的影响。 2、知道伽利略理想实验的思想。 情感、态度与价值观 1.体验在研究过程中成功的喜悦，学会分工与合作，提高团结协作的能力。 2.感悟科学探究的艰辛与曲折，体会科学家的对生活现象的仔细观察。 （四）重点、难点 教学重点：①伽利略理想实验的思想②实验探究阻力对物体水平运动距离的影响 教学难点：物体的运动不需要力来维持。 【教学教法】 （一）学情分析 学习者是初二年级学生。有利的方面是：经过前面物理知识的学习，学生具备了一定的实验探究能力，并且学习了机械运动、力的作用效果，知道力可以改变物体的运动状态，为本节学习做好了铺垫。不利的方面是：学生受生活经验的影响，“物体的运动需要力来维持”的错误观念不容易转变。 （二）教法 本课时我主要采用电影片段，激发学生的兴趣，引出课题，同时采用“演示法”与“科学推理法”相结合来进行教学，即通过实验现象的观察、分析、讨论，又加以科学的想象和推理，引导学生去发现知识，总结规律。 （三）学法 教学活动是教与学两方面的有机结合，在上述教学方法的正确实施下，我引导学生采用：科学探究法、小组合作学习法、讨论法、分析归纳法等学习方法。 （四）教具与学具 电教器材：多媒体 教师演示用：工具箱、单摆、小球、斜面、小车、毛巾、棉布 学生分组器材： 小车、斜面、毛巾、棉布 【教学过程】 新课导入： PPT1:播放《标枪比赛》 PPT2:定格画面出现：
书名《小牛顿科学馆》（全60册） 出版社台湾牛顿出版公司（编） 贵州教育出版社（引进） 作者 开本大16开定价960 出版 时间 2010 纸张/ 包装 铜版纸 盒装 基本特点《小牛顿科学馆》的编辑理念和特色： ●确信“科学传真，图文并解”是孩童吸收科学知识较有效的方式。 ●参考先进国家同阶段科学教育课程素材而取舍选题。 ●相信孩童学习的兴趣需要培养和引导。因此，兼顾科学理论同时，务求素材生活化、趣味化。 ●科学研习宜手脑并用，观察与实验并重，启蒙阶段更应如此。 ●每本书系统介绍一或两个主题，锻炼孩子的整体观和创造力。偏重系统化的科学知识解说和启发性的题目设计。 ●关心地球，关注环保，科学知识与人文关怀并重，培养孩子的大能力大视野。 ●科学与艺术的完美结合，全套书共有上千幅艺术水准极高的精细画插图，在学习科学知识的同时提高孩子的审美鉴赏力。 详细介绍★图文并茂，深度广度兼具。小牛顿每册都有六个内容丰富的主题，并包含一个中、长篇特辑，深入介绍各类知识，如飞机的发展史、神秘的撒哈拉沙漠……深度、广度兼具的小牛顿可以改变孩子“知识偏食”的习惯，进而获得有系统的观念及知识，是孩子课业的最佳参考工具。 ★全面观的编辑选材，关怀本土放眼世界。小牛顿取材广泛，上至天文下至地理，无奇不有，无所不包。240册的小牛顿全集涉猎13个不同领域的知识范畴，包括4000多个精彩主题，让孩子除了关怀本土外，更能放眼天下，和全世界的孩子同步成长。 ★创造、观察、分析、想象力的培养小牛顿特别开辟“科学小实验”、“叮叮咚咚工作站”以及各种发明、游戏的设计，让孩子动手做，做中学，并从实验、自然观察中激发创造、思考、分析的能力，培养实事求是的科学精神。 ★精细插图趣味漫画，加深学习印象为引导小朋友对大自然及万物观察入微，采用生动活泼的精细插画，犹如带领孩子亲临大自然的现场，使孩子在心灵与视觉上感受特别深刻，并利用剖面、透视等绘画技巧，穿过三度空间，让孩子领会万物的精巧神奇，仔细观察平时无法看到的物体内部结构，引发孩子研究科学的兴趣。此外，另有寓教于乐的科学漫画单元，让孩子乐于学习，轻松吸收新知，增添孩子求知的乐趣。 部分目录： 1. 恐龙大追踪 2. 玫瑰花 3. 猫 4. 茶的一生 5. 货币的历史 6. 时间的奥秘 7. 地球的演化 8. 稻米 9. 黄金、埃及金字塔 10. 熊猫 11. 海马、章鱼 12. 黑洞、超新星爆炸 13. 火山、热气球14. 独角仙、昆虫家族 15. 宇航员、宇宙飞船 16. 椰子 17. 北极熊18. 集装箱船、帆船 19. 电、磁悬浮列车 20. 蕈、茭白笋 21. 矿石、
牛顿第一定律 【学习目标】 1.理解牛顿第一定律的内容和意义，知道亚里士多德的观点． 2.知道伽利略理想实验及推理方法． 3.明确惯性概念，知道惯性是物体的固有属性． 【要点梳理】 要点一、伽利略的理想斜面实验 要点诠释： 如图甲所示，让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个斜面．如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度． 如果第二个斜面倾斜角度较小如图乙，小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程，继续减小第二个斜面的倾斜角度，如图丙，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而沿水平面以恒定的速度持续运动下去． 伽利略的思想方法: 伽利略用“实验+科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点． 伽利略的理想斜面实验虽然是想象中的实验，但这个实验反映了一种物理思想，它是建立在可靠的事实基础之上的．以事实为依据，以抽象为指导，抓住主要因素，忽略次要因素，从而深刻地揭示了自然规律． 要点二、牛顿第一定律的理解 要点诠释： 牛顿总结了伽利略等人的工作，并提出了三条运动定律，统称为牛顿运动定律. 牛顿第一定律： (1)内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止． (2)对牛顿第一定律应从以下几个方面来理解： ①明确了惯性的概念 定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动或静止状态”，揭示了物体所具有的一个重要的属性——惯性，即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性．因此牛顿第一定律又叫惯性定律． ②确定了力的含义 定律的后半句话“直到有外力迫使它改变这种运动状态为止”，实际上是对力的定义，即力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动的原因，这一点要切实理解． ③定性揭示了力和运动的关系 牛顿第一定律指出物体不受外力作用时的运动规律，它描述的只是一种理想状态，而实际中不受外力作用的物体是不存在的，当物体所受合外力为零时，其效果跟不受外力的作用相同．但是，我们不能把“不受外力”理解为“合外力为零”． 要点三、惯性与质量 要点诠释： （1）惯性现象 惯性现象到处可以见到，例如：如图所示，一个玻璃杯内盛半杯水，上面盖一块塑料板，板上放一只鸡蛋，用小棒猛击塑料板，塑料板离杯飞出，鸡蛋却稳稳地落入杯中． 这个实验说明了什么问题? 再如：如图甲，小车上放置一个带轮的木块，使带轮木块与小车一起向右运动．当小车被挡板制动时，观察会出现什么现象? 又如：如图乙，小车上竖直放置一个木块，让木块随小车沿着桌面向右运动，当小车被挡板制动时，车上的木块向右倾倒． 这是怎么回事呢? 这些都是惯性现象．
论牛顿力学体系及其科学方法对近代科 学的影响
牛顿(Isaac Newton．1643．1．4—1727．3．20)，英国物理学家、数学家和天文学家，经典物理学理论体系的建立者1。牛顿的一生是传奇而伟大的，他建立起来的牛顿力学体系完成了人类文明史上第一次自然科学的大综合。牛顿力学体系的建立不仅达到了十六、十七世纪科学革命的顶点，也是人类社会划时代进步的标志，对近代科学乃至整个人类文明进程，都有着深远影响和不可估量的的历史意义。 一．牛顿力学体系对近代科学发展的影响 牛顿所处的时代，是一个科学思想大爆炸的时代。哥白尼提出了日心说，开普勒从第谷的观测资料中总结了经验的行星运动三定律，伽利略又描绘出了力、加速度等概念并发现了惯性定律和自由落体定律。但是，直到牛顿之前，这些物理概念和物理规律还是孤立的、没有体现本质联系的、逻辑上各自独立的东西。也正是在这个时候，牛顿对行星及地面上的物体运动作了整体的考察，他把归纳演绎、分析综合等数学方法与物理学发现完美的结合在了一起，使物理学成为能够表述因果性的一个完整体系。这就是我们今天所说的经典力学体系。按照牛顿力学体系的原理，人们利用描写物体运动的坐标及速度的初始值和受力情况，就可以确定地知道该物体运动的过去与将来。牛顿建立的经典物理学具有因果关系的完整体系一经发表便在近代科学的海洋里引起了渲染大波并得到了广泛的实际应用。他所建立的力学体系不仅能说明已有的理论已经说明的现象，如充分地解释伽利略发现的惯性定律和自由落体定律而且能说明并解释已有的理论不能说明的现象，如完满地解释了开普勒的行星运动三定律。更重要的是，牛顿的力学理论能预见到新的物理现象和物理事实，并能以天文观测或实验证实它们的正确性。在万有引力理论的基础上，人们后来发现并证实海王星和冥王星的存在，这是牛顿力学理论的有力佐证。牛顿力学既可以用予说明地面上的物质运动，又可以用予解释太阳系中的行星运动，充分证明了该理论具有的自然规律的普遍性法则。也正是由于牛顿力学原来广泛的适应性，使其在之后数百年间成为引导科学发展的纲领。 同时，值得一提的是，牛顿的力学为十八世纪的工业革命及其之后的机器化大生产准备了科学理论。马克思曾经认为，在十八世纪臻于完善的力学是“大工业的真正科学的基础。”2毫无疑问，当时这个“科学的基础”的最主要而且也是最重要的部分是牛顿的力学。牛顿的经典力学体系和他的方法论使物理学在十八、十九世纪期间得以迅速发展，并成为那时理论物理学的规范。所有物质运动都要追溯或探究其是否符合牛顿的运动定律，从而把牛顿的质点运动定律推广到刚体及连续体的物质运动上。直到十九世纪下半叶，电磁场概念的产生也可以看作是牛顿引力场理论的一次重大飞跃。迄至今日，人们关于宏观自然过程的宏观低速状态下的物理认识都可以看作是牛顿力学思想的一种系统的发展。 二．牛顿力学体系的科学方法对近代科学的影响 牛顿由于“发明了万有引力定律而创立了科学的天文学，由于进行了光的分解而创立了科学的光学．由于创立了二项式定律和无限理论而创立了科学的数学。由于认识了力的性而创立了科学的力学”3。更重要的是，牛顿在科学方法论上的贡献也是十分杰出的。著名科学家爱因斯坦在评价牛顿对世人的影响时特别指出了他在研究方法上的创造，“在他以前和以后，都还没有人能像他那样决定着西方的思想、研究和实践的方向。他不仅作为某些关键性方法的发明者来说是杰出的，而且他在善于运用他那时的经验材料上也是独特的，同时他还对于教学和物理学的详细证明方法有惊人的创造才能。”著名科学家拉普拉斯在谈到牛顿的贡献时，也曾着重强调过认识这位天才的研究方法对于科学进步的重要性。可见，牛顿力 1钱临照“牛顿”中国大百科全书(物理学I) ，1987 2马克思恩格斯全集．北京：人民出版社，l965 3牛顿自然哲学著作选．北京：商务印书馆，l962
对牛顿的评价对牛顿的评价 20 世纪的科学伟人爱因斯坦由于相对论的观点与人们的日常经验不太一致，甚至有着尖锐的冲突，相对论从一开始就受到包括一些科学家在内的很多人的反对。1921 年爱因斯坦获得了诺贝尔奖，当时不少德国的诺贝尔奖获得者威胁说，如果给相对论授奖，他们就要退回已获得的奖章，结果评选委员会只好让爱因斯坦作为光电效应理论的建立者得奖，相对论始终没有获得诺贝尔奖。但相对论在物理学上却非常合理且为实验所证实。想一想：上述现象说明了什么问题？给我们什么启发？说明：像许多事物一样，科学的发展道路也并非一帆风顺，往往会遇到很多阻力。启示：要敢于怀疑常识，勇于创新，因为即使生活中习以为常、看起来无懈可击的规律也可能是不科学的。电脑显示器在短促的瞬间，电子显像在显示屏上――这正好符合爱因斯坦的狭义相对论。发明电脑显示器的工程师必须使显示器符合“相对论效应”，否则控制电子飞驰的磁铁就会在显示屏上产生模糊图像，使你无法工作，当然，精彩的电脑游戏也玩不起来了。精准的激光当你到超市购物，你手里的每一件商品条形码也得益于爱因斯坦的激光理论，只有激光才能准确读出条形码中的编码。数码相机假期你和家人轻松郊游。当你打开数码相机，准备摄下家人温馨的笑容时，要先感谢爱因斯坦。从镜头飞进来的光子会把半导体里的电子挤走，这同样利用了光电效应。控制X射线的能量你长了一个肿瘤，幸亏是良性的，但因长在胸腺上，手术后需要放射治疗。医生在为你实施放射治疗前，需要估
计X射线可能对你细胞造成的伤害，根据就是爱因斯坦的 E=mc2 （即能量=质量乘光速平方）。据此理论人们造出原子弹、氢弹的同时，也治好了你的胸腺瘤。爱因斯坦一、 20 世纪最伟大的科学家二、坚定的和平捍卫者“当法律和人类尊严必需保卫时，我们一定要战斗。”“人类的福祉必须高于对自己国家的忠诚。”“每一个国家的利益都必须服从更广泛的共同体的利益。”――爱因斯坦“人只有献身于社会，才能找出那实际上是短暂而又有风险的生命的意义。”“一个人的真正价值，首先取决于他在什么程度和在什么意义上从自我解放出来。”爱因斯坦一心希望科学造福于人类，但他却目睹了科学技术在两次世界大战中所造成的巨大破坏。因此，他认为战争与和平的问题是当代的首要问题，除科研成果之外，他一生中发表得最多的也是这方面的言论。 * 英国诗人波普曾经这样写道：自然界和自然规律，隐藏在黑暗中，上帝说：让牛顿出生吧！于是，一切都变得光明。有一天，牛顿在茶园里思考引力问题的时候，一个苹果从树上落下来。受到苹果落地的启发，牛顿心中豁然开朗：为什么苹果总是垂直落向地面呢？为什么苹果不向外侧或向上运动，而总是向着地球中心运动呢？这肯定是有一个向下的力拉着它，而且这个向下的拉力必须指向地球中心，而不是指向地球的其他部分，所以苹果总是垂直下落，或者总是朝向地球的中心。被称为“近代科学开创者”的牛顿为人类社会的发展做出了巨大的贡献。他的科学成就为现代科学的发展奠定了基础。牛顿的上述发明难道就真像“苹果落地”的故事那样简单吗？
第一节科学探究：牛顿第一定律 学习目标 1.利用探究实验和推理的方法得出力和物体运动的关系。+ 2.知道牛顿第一定律并能用牛顿第一定律解决简单的问题。 3.知道什么是惯性，认识一切物体都有惯性。 4.会用惯性知识解释简单的惯性现象。 学时安排 本节用2学时，第一学时认识牛顿第一定律、探究力和运动的关系，第二学时认识惯性、用惯性解释简单的现象。 第一学时 课前准备 1.复习回忆 （1）力的作用效果有和。 （2）物体的运动状态是指和两个方面。 2.预习记录 通过预习课文，你学会了什么，有哪些疑问，请简要记录下来： 合作探究
第二学时 课前准备 1.自带物品 3-5个象棋子塑料尺纸条硬币纸杯硬纸板 2.预习记录 通过预习课文，你学会了什么，有哪些疑问，请简要记录下来： 合作探究 二、惯性 活动3：思考下面两个问题，并观看老师的演示实验，初步认 识惯性 1.思考并回答下面两个问题： （1）为什么立定跳远不如急行跳远跳的远 （2）参加百米比赛的运动员到达终点为什么很难立即停下来 2.观看老师演示图1和图2实验，回答下面的问题： （1）为了使实验1的实验效果更明显，应该如何打击硬纸板 （2）在图2中，当小车碰到木块时，小车和车上的木块的 说明 从身边的简单现 象开始，让学 生大胆假设和 分析 在演示的同时注 意提醒学生注意 观察各部分运动 状态的变化
运动状态都发生了怎样的变化 填一填 填一填 1.一切物体都有保持或的性质。 2.我们把物体保持不变的性质叫做惯性。 活动4：学生分组实验，利用自己带来的器材自己设计实验 来进一步认识惯性 1.利用自己带来的实验器材，自己设计实验，完成下面的实验报告 实验一、 实验器材： 实验现象： 实验结论： 实验二、 实验器材： 实验现象： 实验结论： 活动5：观察下面的图片，增强对惯性的理解和应用，并回答问题1.观察图3中的两幅图片，思考下面的问题：
《牛顿第一定律》教学设计 同州中学教师：王亚文 1．知识与技能一、三维目标 ⑴体会伽利略的理想实验思想。 ⑵理解牛顿第一定律的内容及意义；理解力和运动的关系。 ⑶理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。 2．过程与方法 ⑴通过回顾历史探究过程理解牛顿第一定律的形成过程。 ⑵理解理想实验是科学研究的重要方法。 3．情感态度与价值观 ⑴通过运动和力的关系的历史探究过程，使学生体会规律的形成都有一个从感性到理性、从低级到高级的产生、发展和演变的过程。 ⑵通过理想斜面的教学，体会理想实验的魅力。 二、教材分析 牛顿运动定律是整个力学体系的基石，而牛顿第一定律又是这个“基石”中的“基石”，它定性地揭示了力和运动的关系，提出惯性的概念，为定量研究力和运动的关系拉开了序幕。 高中教材与初中相比，主要有四方面的不同。 一是定律内容深浅不同：初中教材叙述为“一切物体在没有受到外力作用的时候，总是保持静止状态或匀速直线运动状态”；高中教材叙述为“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止”。高中教材中的表述具有更为丰富的内涵，它强调了力是改变物体运动状态的原因，突出了第一定律的独立性和重要意义，也为学习牛顿第二定律做了一定的铺垫。 二是惯性的认识层次不同：初中强调一切物体都有惯性，高中侧重惯性与质量的关系。
三是实验的设计、探究及思维深度不同：初中为斜面小车实验；高中为伽利略理想实验，突出了理想实验这种科学方法的价值所在。 四是情感、态度、价值观的体现不同：初中对牛顿第一定律建立的历史一语带过，高中教材回顾了历史，让学生体会一个规律的获得是一代又一代人努力的结果，能够激发学生追求科学，勇于创新的情感。 三、学情分析 经过初中的学习，学生初步知道了牛顿第一定律的内容和惯性的概念，但是缺乏对牛顿第一定律建立历史的了解，对内容也是一知半解。 学生对于“质量是惯性唯一的量度”更是缺乏认识，凭借自己的生活经验，认为速度也是惯性的量度。教师要在课堂上充分引导，配合实验、结合生活事例来澄清概念。 教学实践表明，学生在头脑中建立正确的力和运动关系的过程，并非一帆风顺，常常形成与亚里士多德相似的观点，且根深蒂固。处理具体的实际问题时，一些直觉的错误观点不时冒出来，存在着严重的"口是心非"问题。 四、教学重难点 1．教学重点：通过回顾历史探究过程理解牛顿第一定律；惯性的理解。 2．教学难点：力和运动的关系；惯性和质量的关系。 五、教学活动设计 （一）创设游戏，引入课题 撕纸游戏 猜一猜： 1．一张纸已剪成两截，但未完全剪断，如果迅速用力撕两边，纸会断成几截？ 2．现在把纸剪成三截，但未完全剪断，如果迅速用力撕两边，纸会断成几截？ 大家不要动手，先猜一猜。 3．如果在中间的纸下面夹一个夹子，然后迅速撕两边，纸会断成几截？ 请大家想一想：为什么是这样一个结果呢？怎样解释我们的游戏呢？其实，在我们的游戏中还涉及到一个古老的话题──力和运动：用力撕纸，纸条断开运动起来。运动和力之间到底有什么关系呢？带着这些问题，我们一起来体验古人的探究过程，学习古人的探究方法，
牛顿对经典力学的贡献 一、认识牛顿 艾萨克·牛顿 艾萨克·牛顿爵士是人类历史上出现过的最伟大、最有影响的科学家，同时也是物理学家、数学家和哲学家，晚年醉心于炼金术和神学。他在1687 年7月5日发表的不朽著作《自然哲学的数学原理》里用数学 方法阐明了宇宙中最基本的法则——万有引力定律和三大运 动定律。这四条定律构成了一个统一的体系，被认为是“人类 智慧史上最伟大的一个成就”，由此奠定了之后三个世纪中物 理界的科学观点，并成为现代工程学的基础。牛顿为人类建立 起“理性主义”的旗帜，开启工业革命的大门。牛顿逝世后被 安葬于威斯敏斯特大教堂，成为在此长眠的第一个科学家。 二、牛顿力学 1679年，牛顿重新回到力学的研究中：引力及其对行星轨道的作用、开普勒的行星运动定律、与胡克和弗拉姆斯蒂德在力学上的讨论。他将自己的成果归结在《物体在轨道中之运动》（1684年）一书中，该书中包含有初步的、后来在《原理》中形成的运动定律。 《自然哲学的数学原理》（现常简称作《原理》）在埃德蒙·哈雷的鼓励和支持下出版于1687年7月5日。该书中牛顿阐述了其后两百年间都被视作真理的三大运动定律。牛顿使用拉丁单词“gravitas”（沉重）来为现今的引力（gravity）命名，并定义了万有引力定律。在这本书中，他还基于波义耳定律提出了首个分析测定空气中音速的方法。 三、牛顿对经典力学的贡献
所谓经典力学，是指研究在低速情况下宏观物体的机械运动所遵循的规律的力学。经典力学的基本定律是牛顿运动定律或与牛顿定律有关且等价的其他力学原理。 牛顿在前人积累的大量动力学知识的基础上，又通过自己反复观察和实验，提出了“力”、“质量”和“动量”的明确定义，并将它们与伽利略提出的“加速度”联系起来，总结出了物体机械运动的三个基本定律。牛顿的这三个定律是人类对自然界认识的一个大飞跃，它为经典力学奠定了坚实的基础，决定了300多年来力学发展的方向，并且对其他学科的发展产生了巨大的影响，至今仍是自然科学的基础理论之一。牛顿的一生不仅为经典力学奠定了基础，而且在热学、光学、天文和数学等方面也都作出了卓越的贡献。 牛顿(1642—1727)是一位伟大的物理学家、数学家和天文学家。他在自然科学史上占有独特的地位。他的科学巨著《自然哲学的数学原理》的出版,标志着经典力学体系的建立。经典力学理论体系的科学成就和科学的方法论启迪了人类征服自然的无穷智慧,对现代化科学技术发展和社会进步产生了极其深远的影响。 牛顿经典力学认为质量和能量各自独立存在，且各自守恒，它只适用于物体运动速度远小于光速的范围。牛顿力学较多采用直观的几何方法，在解决简单的力学问题时，比分析力学方便简单。 经典力学的基本定律是牛顿运动定律或与牛顿定律有关且等价的其他力学原理，它是20世纪以前的力学，有两个基本假定：其一是假定时间和空间是绝对的，长度和时间间隔的测量与观测者的运动无关，物质间相互作用的传递是瞬时到达的；其二是一切可观测的物理量在原则上可以无限精确地加以测定。20世纪以来，由于物理学的发展，经典力学的局限性暴露出来。如第一个假定，实际上只适用于与光速相比低速运动的情况。在高速运动情况下，时间和长度不能再认为与观测者的运动无关。第二个假定只适用于宏观物体。在微观系统中，所有物理量在原则上不可能同时被精确测定。因此经典力学的定律一般只是宏观物体低速运动时的近似定律。 因为牛顿的力学与现代力学（以量子力学和相对论为主导）有很大差别，牛顿的力学虽然在高速和微观领域不正确（由于受当时认识水平的局限），但其在一般情况下（低速、宏观），可以很容易地处理问题（也就是说牛顿力学虽然错误但还是有用的），所以就打算把它们分别起个名字。起什么名字呢？最后，一个叫经典力学，一个叫现代力学。 牛顿三大定律
《近代科学之父牛顿》教学教案 导入新课：请看导言：主要介绍了牛顿墓碑上的文字，和牛顿在科学领域的重要地位。思考：为什么牛顿被称为近代科学之父？ 一、早期科学发明与创造 1、童年时代：日常的生活和学习善于观察 2、中学时代：日常的生活和学习科学观察与实验 P233参考书 3、大学时代：日常的生活和学习二项式定理、微积分的初步计算 4、1665—1666年：黄金时代 A、光学领域： 1）发明折射望远镜： 用途：证明日光由七色光组成；说明物体颜色的形成原理； 意义：奠定光谱学的基础；P235页参考书 2）创“微粒说” 意义：与惠更斯的“波动说”构成光的两大基本理论； B、天文学领域：发明世界上第一架反射望远镜 用途：考察行星运动；分析潮汐现象；预言地球不是正球体； 意义：对天体观察进入新阶段； 二、发现万有引力定律 1、原因：略见书从中我们得到怎样的认识？ 生答：科学的发展是经历了一辈又一辈科学家努力和不断创新的结果。 牛顿最重要的科学成就是牛顿力学体系的建立。 2、牛顿力学体系的建立——《自然哲学中的数学原理》的发表 1）内容： a．物体运动三大定律和万有引力定律； b。潮汐现象、地球形状等问题 2）意义： a形成经典力学理论，居物理学的统治地位达二百年； b标志近代科学形成； c推动工业革命进程 三、取得成就的原因 1、勤奋的探索精神； 2、科学的研究方法； 3、注重实验，实行“归纳——演绎”法 4、善于借鉴吸收并大胆创新 四、评价牛顿 1、成就：许多划时代的发明 天文学：反射望远镜，研究潮汐现象，语言地球不是正球体； 物理学：力学：经典力学理论；光学：日光原理、微粒说；
八年级沪科版7.1科学探究：牛顿第一定律（教学设计） 第一课时 一、教材、教法分析 教材分析： 教材首先通过回忆思考的形式提出问题：如果物体不受力，将会怎样？通过小车在不同表面运动的演示实验，使学生直观的看到物体运动距离与阻力大小的关系，为讲解伽利略的推理作准备。然后讲述伽利略的推理方法和通过推理得出的结论，再介绍迪卡儿对伽利略结论的补充，牛顿最后总结得出的牛顿第一定律。通过这些使学生了解定律的得出是建立在许多人研究的基础上的，正如牛顿所说：“如果说我所看的更远一点，那是因为站在巨人肩上的缘故”。最后指出牛顿第一定律不是实验定律，而是用科学推理的方法概括出来的，定律是否正确要通过实践来检验。给学生以科学方法论的教育。 本节课的重点是揭示物体不受力时的运动规律，即牛顿第一运动定律。 教法建议： 1.学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念，认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体，它就动，不再推它时，它便静止。为使学生摆脱这种错误观念，首先要把运动和运动的变化区别开，树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念，这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。其次，通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。 2.通过图7-4演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心，可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。 3.本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学，让学生体会规律的认识过程，对学生进行学史教育。从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。二、教学目标 知识与技能： 1、了解亚里士多德与伽利略的思想冲突。 2、知道牛顿第一定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程。 过程与方法： 1.通过斜面小车实验,培养学生的观察能力。 2.通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理)。 情感态度价值观： 1.通过科学史的简介,对学生进行严谨的科学态度教育。 2.通过伽利略的理想实验,给学生以科学方法论的教育。 三、教学重难点： 教学重点: 通过对小车实验的分析比较得出牛顿第一定律。 教学难点: 1．明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。 2．伽利略理想实验的推理过程。 四、教学媒体： 斜面，小车，毛巾，棉布，玻璃板，多媒体。 五、教学过程 一、实验引入：批驳亚里士多德的观点 [演示1]在桌面上推动木块（或板擦）从静止开始慢慢向前运动，撤掉推力,木块立即停止。分析:日常生活中也有许多类似的现象，（如推桌子）。这些现象从表面上看,“必须有力作用
小牛顿一级 一、直升飞机 知识要点： 1、认识弹性物体：比如橡皮筋、弹簧、蹦蹦床等都属于弹性物体。 2、了解弹性势能：当弹性物质发生形变后，会有一种能量，这种能量叫做弹性势能。 3、直升飞机动力装置：橡皮筋。 4、直升飞机工作原理：扭转的橡皮筋带动螺旋桨转动，会产生升力，当升力大于机身重力时，直升飞机就飞了。 知识分享： 1、如何判断自然界中的虫子哪些是昆虫？可利用昆虫的特征。 2、分别描述人、四条腿动物以及昆虫的足迹，人和四条腿动物的行走足迹是直线，昆虫是之字形。 创新作业：画一幅图昆虫的乐园 二、道闸 知识要点 1、齿轮的作用：齿轮可以：改变转数、改变方向、传递力 2、蜗轮蜗杆齿轮的特点：具有自锁型 3、道闸工作原理：转动手柄—蜗杆转动—蜗轮转动—闸杆上下 拓展作业 1、你见过生活中哪些不同的道闸？它们有什么作用呢？ 2、你能将自己的道闸变得与众不同吗？ 三、昆虫运动 知识要点： 1、识记昆虫的特征：体躯三段头、胸、腹，两对翅膀三对足， 一对触角头上生，遍布全球旺家族。 2、昆虫的行走方式：以“三角形支架”结构交替前行。 行走足迹是之字形。 拓展作业 知识分享： 1、如何判断自然界中的虫子哪些是昆虫？可利用昆虫的特征 2、分别描述人、四条腿动物以及昆虫的足迹，人和四条腿动物的行走足迹是直线，昆虫是之字形。 四、表面张力 知识要点:
1，当液体与气体相接触时，会形成一个表面层，在这个表面层内存在着的相互吸引力就是表面张力。 2，通过“膜力实验”，水滴呈球形，环形针可以漂浮在水面上知道表面张力确实存在。 3，通过“水酒拉力赛”实验，知道不同液体的表面张力大小不一样。 4，通过“皂角动力船”实验，知道洗涤灵可以破坏水的表面张力。 拓展作业: 1，改进膜力实验器材，做出更好玩的实验，展示给爸爸妈妈看一看 2，和爸爸妈妈一起查阅相关资料制作一瓶好玩的泡泡液 五、自制小手电 知识要点： 1、知道简单电路的组成部分：电源、用电器、导线、开关 2、各电器元件的作用 电源—提供电能用电器—消耗电能开关—控制电能 3、小手电亮起来的原因：电池提供电能—导线传输电能—开关控制电能—灯泡亮起来 拓展作业 1、生活中小手电的用途 2、你能将这个小手电改造成用其他能源做的小手电吗？ 六、恐龙化石 知识要点： 1，恐龙生活的三个时期:三叠纪，侏罗纪，白垩纪 2，恐龙出现于三叠纪，在白垩纪灭绝 3，恐龙化石的形成:恐龙死后，身体中的软组织腐烂消失，骨骼等坚硬组织沉积在泥沙中，经过长时间以后骨骼石化得以保存 4，了解恐龙的种类和不同恐龙的特征，认识一些常见的恐龙 拓展作业: 1，收集一些关于恐龙的相关知识、故事或图片，与同学分享 2，完成课本第5页的探究实验 七、龙卷风 知识要点： 1，龙卷风的特点:上粗下细呈漏斗状 2，龙卷风形成的原因:热空气上升，冷空气下降，冷热空气对流形成龙卷风3，龙卷风的种类:陆龙卷，海龙卷，火龙卷 拓展作业： 1，遇到龙卷风我们应该怎么做？（趴在低洼处） 2，生活中有哪些热空气会上升的例子？（孔明灯，热气球，走马灯，温泉冒热汽）