1. 牛顿第一定律教学设计(第二课时)

《牛顿第一定律》

钟维英

教学目标

1、

通过了解从亚里斯多德到伽利略，再从伽利略到牛顿对力和运动的观点，初步理解力和运动之间的正确关系。

2、

知道物体的运动不需要力来维持。理解牛顿第一定律的内容和意义。

3、

知道什么是惯性，会正确解释有关惯性的现象，体会生活中最司空见惯的现象中也包含物理知识，也要遵循物理规律。

重点、难点：理解力和运动之间的正确关系。

新课引入：

师：同学们观察过下列现象吗？对静止的木箱施加一个水平推力，箱子沿水平方向运动，撤去推力，木箱停了下来。火车进站，关闭发动机，虽然火车继续运行，但最后也将停下来。

师：针对以上现象，我们可以得到什么共同特征呢？

生：物体的运动需要力的作用，若不受力物体就不会运动或停止运动。

新课讲解：

一、力与运动历史回顾：

师：同学们和古希腊亚里士多德的观点一致，只不过亚里士多德精炼了同学们刚才说得话，他总结了：力是维持物体运动的原因。

亚里士多德简介：古希腊学者中最系统地研究运动、时间、空间问题的学者，由于他在多个学术领域都有成就，当时他在学术领域有不可动摇的权威，他的理论被人们当作金科玉律。

那么过了很多个世纪，伽利略，对他的理论提出了质疑，对于刚才火车进站，到底是什么原因火车停下来了呢？难道真的是没有动力了吗？

生：火车受到摩擦力

师：假如没有摩擦力呢，火车运动状态又会怎样呢？

伽利略对亚里士多德观点提出了质疑，他通过理想实验来反驳了他的观点。下面我们就一起来回顾探讨理想斜面实验

首先让小球处于比较光滑的斜面某一高度处，然后静止释放小球，小球会滑到右面几乎同样高度，我们把右面斜面倾角放低，小球也几乎达到同样高度，如果斜面放得更低呢，同样达到了相同高度，如果右边斜面变成水平面呢，由于小球达不到相同高度，如果不考虑摩擦力的影响，小球会为了达到同样高度而永远的一直匀速运动下去。

那么伽利略就总结得出：物体的运动不需要力来维持

这种以实际实验为基础并通过逻辑推理的实验方法为理想实验法。对于理想实验过程，我们一起来回顾一下。

首先提出问题——运动需要力来维持吗？

猜想假设——运动不需要力来维持

设计方案——斜面实验

实验事实——倾角越小运动路程越长

实验推理——理想化外推法

得出结论——运动不需要力来维持

师：那么对于同时代的笛卡尔也研究了力与运动的关系，并且提出：如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。支持了伽利略的观点

再后来同时代的牛顿也研究了前人的观点，并根据自己的观点总结出了：一切物体总保持运动直线运动状态或静止状态，直到有外力力迫使它改变这种状态。这就是经典的牛顿第一定律，当然牛顿一共提出了三大运动定律，并发表在了《自然哲学的数学原理》一书中。这有兴趣的同学可以课后去阅读。

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，直到有外力迫使它改变这种状态为止

说明：该定律研究方法：实验加推理

2.

理解：

①.

“一切”适用于所有物体、任何情况。

②.“总保持”静者恒静，动者恒动。

③.“或”指两种状态必有其一，不同时存在。

④.“力迫使它改变这种状态”指力是改变物体运动状态的原因。

⑤.不受力时（合力为0）（力不是维持物体运动的原因）

师：同学们想想，为什么会出现下列现象？滑冰表演者不蹬地依然继续滑行，下面我们来看这个视频。

三、惯性：

1.

定义：一切物体都具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，叫做惯性。因此这个定律也叫惯性定律。

一切：固体液体气体都具有惯性。下面老师给大家演示一下惯性小实验

（1）、物体放在纸上，抽出纸，物体仍在原处

（2）、泼水

（3）、自制空气炮

师：大家能举例生活中哪些现象是惯性现象吗？

生：汽车刹车或减速人往前倒、汽车启动或加速人往后到、跳远、荡秋千、抖衣服灰尘、套紧斧头、投篮球、洗衣脱水、铁锹送物、急刹车。消防员水枪

2.

惯性与质量的关系：

我们又来看一个视频（两个小车弹簧弹开），通过这个视频，同学们可以知道：

质量大，运动状态难以改变，惯性大。

质量小，运动状态容易改变，惯性小。

所以惯性与物体质量有关，质量越大惯性越大。同学们注意一下，惯性是一种保持

自身原有状态难易的一种性质，是物体的固有属性，惯性不是力。

3.

关于惯性的理解：

1>.惯性是物体的固有属性，任何物体任何时候都有惯性. 2>.惯性不是力(不能说受惯性力、受惯性的作用，

只能说具有惯性) 3>.惯性大小只和物体质量有关，和其他因素无关。质量是惯性大小的唯一量度

思考：

p73

发展空间第3题：（小车匀速加速减速视频）

分别在做匀速、匀减速、匀加速水平运动的小车内，竖直上抛一个小球，小球将会落在抛出点的哪一方？为什么？

匀速：抛出点

匀减速：抛出点前方

匀加速：抛出点后方

4&5.惯性的应用和防止：抖衣服灰尘、套紧斧头、投篮球、洗衣脱水、铁锹送物、跳远、汽车急刹车（限载限速，保持车距，系安全带）（急刹车视频）

四、小结：

1.了解运动和力关系的探究过程：

在探究过程中，亚里士多德是开拓者；伽利略首创了理想实验方法；笛卡尔补充了伽利略的观点；牛顿提出了惯性、力、惯性参考系的概念。

2.体会了理想实验的魅力：实验（事实）+逻辑推理

知道力不是维持物体运动状态的原因

3.深入理解了牛顿第一定律：匀速直线运动或静止

力是改变物体运动状态的原因

4.惯性定律：也是牛顿第一定律

惯性表示物体保持原有状态的能力，质量是惯性大小的量度。

五、巩固练习：

1.牛顿第一定律是（

C

）

A.由斜面小车实验直接得到结论

B.由理论分析得到结论

C.在事实和实验的基础上，经过合理分析、推理得到结论

D.建立在生活经验

基础上的结论

2.长直轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的车厢

内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在（

C

）

A.手的后方

B.手的前方

C.落在手中

D.无法确定

3.正在做圆周运动的小球，若受到的一切力突然同时消失，那么它将（

C ）

A、立即停止

B、改变运动状态

C、做匀速直线运动

D、先慢下来，最后停止

六、作业布置：

课时作业3.1节（明天交）

祝同学们学习进步！

七、板书设计：

一、历史回顾：

牛顿

笛卡尔

伽利略

亚里士多德

二、牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非有外力迫使它改变

这种状态为止

1.

力不是维持物体运动状态的原因

2.

力是改变物体运动状态的原因

三、惯性（定律）：质量是惯性的唯一量度

四、小结

备注：

自制实验：空气炮、两个小球、弹弹珠

视频下载:

紧急刹车、小车小球匀速加速减速运动。