1. 牛顿第一定律优质课教案设计

《牛顿第一定律》教学设计

【教学目标】

知识与技能 1、知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重要方法。

2、理解牛顿第一定律的内容及意义。

3、理解惯性的概念，会正确解释惯性现象。

过程与方法

1、体验伽利略理想实验的推理过程，理解理想实验是科学研究的重要方法。

2、通过实验加深对牛顿第一定律的理解。

3、观察生活中的惯性现象。

情感、态度与价值观

通过亚里士多德和伽利略对力和运动关系的不同认识，通过对笛卡儿的推论和牛顿第一定律的比较分析，了解人类认识事物本质的曲折性。感悟科学是人类进步的不竭动力。

【教学重点】对牛顿第一定律和惯性的正确理解；科学思想的建立过程

【教学难点】力和运动的关系，惯性和质量的关系

【教学方法】实验探究、交流与合作、多媒体辅助教学

【教学器材】1、多媒体课件2、线槽轨道、小球、棉布

【教学过程】

新课导入：本章知识的作用

本章研究力和运动的关系------动力学。动力学是物理学和天文学的基础，也是许多工程学科的基础，许多数学上的进展也常与解决动力学问题有关。只有懂得了动力学的知识，才能根据物体所受的力确定物体的位置、速度变化的规律，才能够创造条件控制物体的运动。例如，运动学只是使我们能够描述天体是怎样运动的，动力学则使我们能够把人造卫星和宇宙飞船送上太空，使人类等上月球……牛顿三大运动定律构成了动力学的基础，这一章我们就来学习它。今天我们学习牛顿第一定律。

一、探究力和运动的关系

1.想办法使书在水平桌面上运动起来；马拉车-----亚里士多德的观点（介绍他）

足球在草地上的运动；冰壶（刷冰能使冰壶多前进8米）----是摩擦力将人们引入歧途

最先悟出这一原因的是17世纪意大利的物理学家伽利略。他观察到，在推力作用下运动的小车，撤去推力后，小车并不是立刻停止，而是运动了一段时间才停下来的。撤去推力，小车仍可以运动，这就说明：“力是维持运动的原因”这一观点，并不是力和运动的真正关系。为了找出力和运动的真正关系，伽利略巧妙的设计了一个实验，这个实验把他深邃的思想和超人的睿智体现的淋漓尽致，那么，这到底是一个什么样的实验呢？

2.伽利略的理想实验

（1）演示实验

（2）理想实验

（3）伽利略的观点

理想实验是在思想中塑造的一种理想过程。它是以科学实验为基础，以科学事实为根据，突出主要因素，排除次要因素，运用逻辑推理，揭示物理世界的内在联系，发现物理规律。这是科学研究的重要方法。

（4）气垫导轨实验

3.笛卡尔的补充：除非物体受到力的作用，物体将永远保持静止或匀速直线运动状态。

4.牛顿形成体系：在伽利略实验的基础上，法国科学家笛卡尔，对力和运动的关系做了进一步的推论。英国

科学家牛顿做了进一步的补充、完善和总结，提出了牛顿第一定律。

5.分析情景，小结力和运动的关系------ 情景

足球被脚水平踢的瞬间

足球被踢出后在草地上运动

在空中自由下落的小球

在水平气垫导轨上运动的滑块

受力分析

速度变化情况

其实早在两千多年前我国战国前期成书的

《墨经》就对力和运动的关系给出了正确的结论：书中指出：“力，形之所以奋也。”这里的“形”指物体，“奋”的意思指：物体由静到动，动而愈速。所以，这句话的意思是：力是使“物体由静到动、动而愈速”的原因。

二、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，直到外力迫使它改变运动状态为止。

2.理解牛顿第一定律的意义

①说明了物体不受力时的状态：匀速直线运动状态或静止状态。

②说明了力的作用：力是改变物体的运动状态的原因。

③揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性，因此，牛顿第一定律又叫做惯性定律。

王亚平太空授课视屏----物体不受力时……

三、惯性

1、定义：物体保持匀速直线运动状态或静止状态的特性。

播放视频：抽桌布、刺破水球，请学生解释

说明：一切物体都有惯性，惯性是物体的固有属性。

问题：地球上的物体有惯性，太空中的物体有惯性吗？

问题：人行走时有惯性，静止时有惯性吗？

2.惯性的大小（结合视频思考、讨论、分析该问题。）

学生活动：吹乒乓球

播放视频：一弹簧弹开静止的质量不同的小车，两车运动的距离不同；

卡车和自行车同时刹车，停止的难以程度不同。

解释高速对不同车型减速标准不同

师生总结：质量不同的物体，保持原有运动状态的本领是不同的，质量越大，保持原有运动状态的本领越大，就说物体的惯性越大；相反，惯性越小。可见，物体的惯性是有大小的，并且质量是物体惯性大小的唯一量度。

3.情境模拟：全体学生作为乘客，经历加速、匀速、左转、右转、减速的过程

四、总结

学生总结：（这节课我学到了什么？）

教师总结：通过亚里士多德和伽利略对力和运动关系的不同认识，通过对笛卡尔的推论和牛顿第一定律的比较分析，我们知道了，人类对事物或规律的认识，并不是一蹴而就，一步到位的，而是经历着一个步步深入、逐步完善的曲折的过程。

[巩固练习] 1．如图是伽利略的“理想实验”，根据该实验下列说法正确的是(

)

A．该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据

B．该实验是理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故其结果并不可信

C．该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论

D．该实验说明了物体的运动不需要力来维持

2．关于牛顿第一定律的理解正确的是(

) A．不受外力作用时，物体的运动状态保持不变

B．物体做变速运动时，一定受外力的作用

C．在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果

D．牛顿第一定律是科学家凭空想象出来的，没有实验依据

3．关于惯性，下列说法正确的是(

) A．物体自由下落时，速度越来越大，所以物体的惯性消失

B．物体被上抛后，速度越来越小，是因为物体具有的惯性越来越大

C．质量相同的物体，速度较大的惯性一定大

D．质量是物体惯性的量度，惯性与速度及物体的受力情况无关