1. 牛顿第一定律教学设计方案

第四章 牛顿运动定律

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牛顿第一定律

【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.知道什么是惯性，会正确地解释有关惯性的现象. 过程与方法

1.通过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性. 2.感悟科学是人类进步的不竭动力. 情感态度与价值观

1.通过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性. 2.感悟科学是人类进步的不竭动力. 教学重点、难点：

教学重点

1.对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解. 2.科学思想的建立过程. 教学难点

1.力和运动的关系. 2.惯性和质量的关系. 【教学过程】

新课导入

之前分别学习了运动规律和力的作用，也知道两者之间必有关系。而我们在了解了物体怎样运动的问题之后，必然还要想想，为什么会这样？

新课教学

用力推动放在桌上的课本。用比较大的力推课本时，书怎么样运动，没有力推书时又会怎么样运动？引导学生思考力与运动的关系。

一、

力与运动关系的历史研究回顾

1.亚里士多德对力与运动关系的认识

马拉车，车走。

马停，车停。

必须有力作用在物体上, 物体才能运动; 没有力的作用, 物体就要静止在一个地方.

力是维持物体运动的原因.

力是维持物体运动状态的原因吗？物体的运停止运动是因为不受力？

2.伽利略对力与运动关系的研究

伽利略的观点：在水平面上运动的物体所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故

伽利略的理想实验分析

0、斜面摩擦力对小球上升高度的影响

1、如果没有摩擦,小球将上升到原来静止时的高度

2、如果减小第二个斜面的倾角，小球的运动又会是怎样的？

3、如果倾角还继续减小呢？小球的运动又是怎样的？

4、倾角减小到放平第二个斜面,如果第二个斜面无限长，小球又会怎样运动？

伽利略理想实验结论:物体的运动不需要力来维持。

理想实验的魅力

实验（事实）+逻辑推理

3.

笛卡尔：除非物体受到力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。这应成为一个原理，它是人类整个自然观的基础。

4.

牛顿总结了前人的经验，指出了加速和减速的原因是什么，并指出了这个原因跟运动的关系，这就是牛顿第一定律。

二、理想实验法

伽利略在研究过程中，不仅达成自己的目的，还给我们创造了一种科研方法：理想实验法

1，以现实为基础

2，加理想的设定

3，以科学的方法推导

4，得出正确的结论

三、牛顿第一定律

内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态. 分组活动：

分析以上内容所包含的物理规律，以及现实中的应用意义

意义：

（1）肯定了力不是维持物体运动的原因。

可理解为：

当F合=0 时，物体

平衡：可能静止，也可能做匀速直线运动

应用：凡是静止或做匀速直线运动，合力一定为零

（2）指出力的效果：

当F合≠0时，运动状态发生改变。

力的效果是改变物体的运动状态

运动状态指的是物体的速度，所以物体所受到的力，是用来改变速度的

具体的效果：

改变速度的大小

改变速度的方向

改变速度的大小和方向

总之，只要F合≠0，物体就不能静止或做匀速直线运动

思考与讨论：牛顿第一定律能不能用实验来直接验证？为什么？

四、惯性与质量

1.惯性：一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质

牛顿第一定律也叫惯性定律

分析图片

（1）特点：

从定律中看

一切：针对所有物体

总

：表示时刻都有

说明：惯性具有普遍性

（2）大小：

从同一高度落下的物体，速度相同。而改变它们的状态，当看加速度，但速度不能决定加速度

只由质量决定，与速度无关

质量大的，惯性大

质量小的，惯性小

（3）惯性不是力

比如：给正在刹车的汽车作受力分析：

靠惯性前进

没有“动力”

练习

惯性的防范和应用（举例）

坐车要系好安全带

跳远

还有这个

板书设计

一、历史回顾

亚里士多德

伽利略

笛卡儿

牛顿

二、

研究方法：实验和推理相结合。

三、牛顿第一定律

内容：

理解

四、惯性与质量的关系

物体的质量是物体惯性大小的唯一量度。

教学设计说明

本节课选人教版物理物理必修一，这节课之前学生已经学习了必修一前面运动和力学的相关知识，知道了物体运动的求解和相关概念，也认识了生活中常见的力。但是对于力和运动之间具体有什么关系了解不清楚。本节课的设计中充分体现了物理观念、科学思维方法和探究精神等物理核心素养。

本节课首先从阐释了亚里士多德和伽利略对运动和力的认识。伽利略通过他的理想斜面实验，说明了物体的运动不需要力来维持。再通过笛卡尔对力与运动的进一步的认识，最后牛顿站在伽利略、笛卡尔等巨人的肩膀上等到了牛顿第一定律。物体的运动不需要力来维持，这个颠覆了人们传统的对力和运动的认识。牛顿第一定律也被称为惯性定律，物体的惯性的大小与质量有关。

本节课从核心素养出发，改变了人们对物理观念的认识，对力是维持物体的运动这个错误观念，学习的本质就是增加学生的科学素养。对力与运动的探索中，从亚里士多德、到伽利略再到牛顿的研究，可以培养学生的科学探索热情。通过生活一些有趣现象的展示，可以提高学生的学习热情，物理从生活中来，最终也走向生活，通过本节课的学习可以提高学生的科学素养。