1. 牛顿第一定律教学设计(教案)

牛顿第一定律

一、

教学目标

知识目标

了解伽利略实验的过程及结论

掌握牛顿第一定律的内容及涵义

理解惯性的涵义了解利用惯性及防止惯性的方法。

能够运用知识解决生产生活当中的问题

能力目标

提高学生的归纳分析能力、逻辑推理能力、科学想象能力

让同学们更加清醒的认识到物理是一门实验学科

情感、态度目标

科学的进步依靠的是不断的拨乱反正，因此同学们要敢于质疑

理解科学研究的艰辛

二、

教学重难点

重点：牛顿第一定律、惯性

难点：伽利略实验的归纳分析，牛顿第一定律、惯性。

三、

课时安排：2节课

四、

教学方法:板书+ppt+实验演示

五、

实验教具：毛巾、纸张、斜面、乒乓球

六、

教学流程

1、新课导入。回顾前几章的知识,导出运动学和动力学的知识。

师：同学们,我们上一章学习了直线运动。请大家回忆一下我们学过那些运动? 生：匀速直线运动、匀加速直线运动、匀减速直线运动、匀变速直线运动、变加速直线运动。

师：匀加速和匀减速直线运动都是什么运动? 生：运变速直线运动。

师：对!之前我们学了这么多的运动,其实都只研究了运动的状态,即物体是

怎样运动的。而这种只研究物体怎样运动而不涉及运动和力的关系的分科,叫做运动学。当然我们之前也学过力,其实力是物体改变运动状态的原因,而研究运动和力的关系的分科,叫做动力学。

(板书:一、运动学和动力学) 2、演示实验,进行新课。

师：同学们请看这是一个斜面，我们把它放在桌面上，首先我们在桌面上木板上铺一块毛巾。让一个小球从斜面上的某一位置由静止开始向下运动，我们把这个位置记录下来,注意观察小球的运动情况。

（演示，并记录小球停止的位置,画板图）

问:小车为什么停下来？

生：小车在水平的毛巾面上受到了阻力。

师：对,那能让小车在水平面上运动的再远些吗？

生：减小水平面对小车的阻力。

（演示，用粗糙的纸面代替毛巾）

师：小球从斜面上的同一位置由静止开始向下运动，这样可以保证小球到达斜面底端具有跟刚才实验时相同的速度。所以,我们应该把小球，从这个位置自由释放。

(演示:重复上述实验，并记录小球停止的位置,画板图。再取下纸张,直接释放小球并记录小球停止的位置,画板图) 从实验可知，纸张和木板对小车的阻力小了，小车运动得更远了，它的速度经过较长的时间才变为0。

（引导学生一同完成ppt上的表格）

由这张表格我们可以看出阻力越小，小球在水平面上运动得越远。当水平面无阻力时，小球将在水平面上一直运动下去，永远也不会停止下来。

而当水平面无阻力时，由受力分析可知，小球所受合力为零。所以，物体的运动不需要力来维持。

（在黑板上画受力分析图，并板书物体的运动不需要力来维持）

3、回顾历史。

师：古希腊的学者亚里斯多德早在两千年前根据生活经验，例如一辆车运动起来后必须用力推它才能使它不停地运动下去，而如果停止用力，车子会停下来．因此他提出了力是维持物体运动的原因。初看起来，他的观点似乎符合实际情况，所以这个观点在人类的历史上统治了近一千七百年。而根据我们刚才的实验，我们可以看出这个观点对不对呀? 生：不对，力不是维持物体运动的原因。

师：当然，真理是不会被掩埋的。在三百年前，人们开始对这个观点是否正确提出疑问。伽利略通过理想斜面实验，进行了推理，推出了物体的运动不需要力来维持。

（播放ppt演示实验，并向同学们讲解实验装置）

这个实验的前提条件是轨道无摩擦，大家想想小球的运动情况如何呢？

生：小球将达到跟原来同样的高度，然后在两个斜面间往返运动，永不停息。

师：如果减小第二个斜面的倾斜度，小球的运动情况如何？和前一次有什么

异同呢? 生：小球依然达到同一高度，但经过的路程会更长，用的时间也更长。

师：推想：如果持续减小第二个斜面的倾斜度，小球的运动情况如何呢？

生：小球仍会达到同一高度，只是走的路程越来越长，所需的时间越来越长，

师：当第二个斜面变成水平面时，小球的运动情况如何呢？

生：小球将沿着光滑的水平面一直运动下去，永不返回。

（板书：二、伽利略理想斜面实验：物体的运动不需要力来维持）

师：伽利略的理想斜面实验指出了：在水平面上运动的物体在没有摩擦的情况下，一旦物体具有了某一速度，物体将保持这个速度一直运动下去。

理想实验研究方法：以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻的揭示自然规律。

（讲解例题）

继伽利略之后，笛卡尔对伽利略的观点进行了进一步的完善，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。这是发展动力学的重要一步。

（第一节课结束）

4、回顾上一节课。

上一节课我们学习了两个实验（引导同学们一起复习，加深同学们的理解）

5、继续新课。

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：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原有这种状态为止 物理学的基石

牛顿第一定律的理解： 一切物体：是指宇宙中所有物体，不论物体是固体、液体还是气体。可见牛顿第一定律是自然界中的普遍规律。

总保持匀速直线运动状态或静止状态：是指一直都是匀速直线运动或静止状态，不会改变。这说明了物体的运动不需要力来维持。

或: 指一个物体只能处于一种状态，到底处于哪种状态，由原来的状态决定，原来静止就保持静止，原来运动就保持匀速直线运动状态。 直到有外力：指物体受到外力且外力不为零。

迫使它改变这种运动状态为止：说明力是改变物体运动状态的原因。 注意：牛顿第一定律不是通过实验直接得出的，而是在大量实验的基础上用推理的方法概括出来的。因此牛顿第一定律不能通过实验直接证明。

（板书：三、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，直到外力迫使它改变原有这种状态为止）

（讲解例题，引导同学们做练习题）

由牛顿第一定律可知，当物体不受力或所受合外力为零时，物体将保持匀速直线运动状态或静止状态。而物体这种保持原有运动状态的性质就叫做物体的惯性，因此，牛顿第一定律又成为惯性定律。

惯性的理解：

一、惯性是所有物体都具有的，是物体本身的一种属性。牛顿认为，一切物体都有惯性，惯性是物体的固有属性。不论物体是运动还是静止，受力还是不受力，物体在任何时候，任何状态下都有惯性。 二、物体的惯性只与物体的质量有关。不同质量的物体惯性不同，质量越大的物体惯性越大，质量越小的物体惯性越小。质量是物体惯性的量度。

三、惯性不是力。在解答问题时，只能说“由于惯性”、“具有惯性”，不能说“受到惯性”、“由于惯性的作用”、“克服惯性”等，否则就将惯性和作用混为一谈。

（板书：四、惯性 惯性定律）

常见惯性情况：

当我们乘坐汽车的时候，

一、汽车启动时，我们的身体会向后仰。这是因为汽车已经开始前进了，我们的下半身受到汽车大的作用而随车前进，由于惯性的作用，我们上半身仍然宝石静止状态。

二、当汽车刹车时

，我们的身体会向前倾。这是因为乘客的下半身受到汽车的作用而随车减速，由于惯性的作用，我们上半身仍然保持原来的速度前进。

三、当汽车右转弯时，我们的身体会向左倾。这是因为乘客的下半身受到汽车的作用而随车向右运动，由于惯性的作用，我们上半身仍然保持原来的速度前进。

四、当汽车左转弯时，我们的身体会向左倾

。这是因为乘客的下半身受到汽车的作用而随车向左运动，由于惯性的作用，我们上半身仍然保持原来的速度前进。

鼓励学生举例说明：生活中有那些做法是利用了惯性和预防惯性造成的危害的。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

（讲解例题，深化理解）

6、总结

作业

a、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，直到外力迫使它改变原有这种状态为止

b、复习本节课文。

c、完成相关练习。

d、查阅资料，扩展视野。

七、

板书设计

牛顿第一定律

一、运动学和动力学

二、伽利略理想斜面实验：物体的运动不需要力来维持

三、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，直到外力迫使它改变原有这种状态为止

四、惯性 惯性定律

八、

教学反思

本节先复习已有知识以加深同学们对知识的理解，并有利于导出本节课的知

识。然后通过一个实验让“物体的运动不需要力来维持”深入同学们的脑海。再重现历史，一步步的导出真理，让同学们知道真理终将浮出水面。接着讲解伽利略理想实验，笛卡尔的进一步完善，引出本节课的重点：牛顿第一定律与惯性的教学。最后由牛顿第一定律导出惯性与惯性定律，既加深同学们对牛顿第一定律的理解也让同学们更加容易接受。且课堂中不时加以例题讲解，让同学们活学活用。各个环节联系紧密，顺理成章，突出教学重点。且用多媒体课件辅助，化抽象为具体，引导学生进行科学的猜想与推理，有利于培养同学们的思维方式。

学习目标：①理解牛顿第一定律的内容和意义②掌握惯性的决定因素和正确解释惯性现象

一、力和运动的关系历史的研究过程

1、亚里士多德的观点

2、伽利略的贡献

二、牛顿第一定律

1、内容

理解：①牛顿第一定律的适用范围

②揭示力和运动有什么样的关系？

思考：“运动状态改变”的含义是什么？

三、惯性

1、惯性的定义

2、对惯性的理解

3、惯性大小的量度方法？

思考：①是否存在“惯性力”？

②惯性与惯性定律有区别吗？