五、牛顿第一定律优质教案设计

《牛顿第一定律》

【教材分析】

牛顿运动定律是联系力和运动（动力学）的桥梁，牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，是动力学理论的基础，是牛顿物理学的基石。教材针对“运动是否需要力来维持”这一问题，利用简单实验批判亚里士多德单纯从经验出发得出的错误结论，在此基础上引入伽利略利用逻辑思维构造的理想实验，利用逻辑推广得出“没有摩擦力时，小车将沿水平面一直做匀速直线运动”，说明“运动不需要力来维持”，然后介绍由牛顿总结的牛顿第一运动定律. 在学习之后，学生不但应当能用这个规律解释力与运动的关系相关问题，而且还应该认识到理想实验是比简单经验总结更合理的科学方法。

【学情分析】

本节课的授课对象是八年级学生。对物理这个学科刚刚接触不久，所以讲授是不易太深，能理解力是改变物体运动状态的原因即可。了解惯性是物体的一种属性，能解释生活中的一些现象即可。

【教学目标】

（1）知识与技能

知道物体的运动不需要力来维持，理解力和运动的关系；

知道牛顿第一定律是逻辑的推理结果，不受力的物体是不存在的，理解牛顿第一定律；知道质量是惯性大小的亮度，理解惯性的概念。

（2）过程与方法

培养分析问题的能力，要能透过现象了解事物的本质，不能不加研究、分析而只凭经验，对物理问题决不能主观臆断。正确的认识力和运动的关系；

通过对生活中惯性现象的解释，树立学生从生活走向物理，从物理走向社会的理念。

（3）情感态度与价值观

通过物理学史的简介，对学生进得严密的科学态度教育，了解人类认识事物本质的曲折；

通过对伽利略对力和运动关系的研究，培养学生敢于坚持真理，培养学生科学探究精神；利用生活中的例子来认识惯性，鼓励学生大胆发言，并学以致用。

【教学重点】

理解力和运动的关系；理解牛顿第一定律，能利用惯性来解释生活现象。

【教学难点】

1

在得出牛顿第一定律之后，根据文字表述挖掘其隐含的物理意义（定律的内含和外延）是教学难点，突破这个难点可使学生在透彻理解物理定律时起到引导作用。纠正学生在生活中形成的直觉认识错误，力是改变物体运动状态的原因而不是维持物体运动的原因；

【教学方法】

设置情境法，直观演示法，活动探究发，分组讨论法，多媒体教学法等。

【学法指导】

由于本节课内容与日常生活联系紧密，学生已经具有较为直观的认识，那么在整个教学过程中学生怎样学就显得尤为重要。如何让学生从机械的回答转变为主动地提问，从学会转变为回学。我主要采取的学法指导有：思考讨论法，分析归纳法，自主探究法，自主探究法，总结反思法。通过以上方法的运用，让学生成为学习的真正主人。

【教具】小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、气垫导轨、鸡蛋、水杯（含有食盐水）、木块

【教学设计】

情

景

导

入

教师活动

讨论：你认为谁正确？

出示一张滑板车图片，引出正反两方观点：

正方：

玩滑板车时，人不蹬地，车最终会停下来。说明物体运动需要力来维持。

反方：

滑板车滑行时，人没有蹬地，车还继续前进。说明物体运动不需要力来维持。车停下来是因为受到阻力的作用。

介绍一下，亚里士多德和伽利略的跨时空争论。

学生活动

通过受力分析，讨论得到：

力是维持物体运动的原因。

设计意图

此情景源于学生的生活，又可激发学生的学习兴趣，从而顺利进入新课的教学中。

2

新课教

学

一、理想实验的魅力

让学生利用桌子上的器材，自主设计实验，分别研究：

1.

力推物动，力撤物停；

2.

力撤物不停。

学生操作结束后，教师可以让一个学生说一下他的操作过程及看到的现象，由此可以得到结论。

结论：物体的运动不需要力来维持。

为了证明这个结论的正确性，再让学生举出一些其他的实例来说明。

如：蹬一段时间自行车后停止蹬车，自行车还会滑行一段距离；在冰面上踢出去的冰块要运动一段距离后

才停止运动；空中飞行的飞机制动后仍然还会向前滑翔；射出枪膛的子弹等等。

既然物体的运动不需要力来维持，刚才的两个实验为什么会出现两种现象呢？矛盾出在哪里？下面用小车来做个对比实验。

实验探究：

A.使斜面下端与桌子上铺好的毛巾吻合，让小车从斜槽上自由滚下，标出小车在毛巾上滚动的距离；

B.使斜面下端直接与桌面吻合，让小车从斜面上同一位置自由滚下，标出小车在桌面上滚动的距离；

1.桌子上铺毛巾，小车放在毛巾上，推它就懂，不推就停；

2.将毛巾换成玻璃板，或直接用桌面，，把小车推一下，它运动一段时间才停下来。

举例

通过观察对比实验，分析实验，总结实验：接触面越光滑，小球滚动的距离越远。

讨论、交流，大胆猜想

运动的物体若不受力，物体将匀速运动下去。

以物理学史为背景，开展实验，让学生自己探究，逐层分析，科学探索。

培养学生分析观察能力、物理思维能力和科学研究的态度。

新

结论：运动小球停下来的原因是受课

到摩擦力的作用。

教

设疑：若接触面光滑到无摩擦，小学

球会怎样运动？

在学生讨论交流的基础上，结合实

验进一步总结。

结论：物体的运动不需要力来维持。

力撤物停的原因是因为摩擦力。若

无摩擦力，运动物体会一直运动下

3

新

课

教学

去。

二、

牛顿第一定律；

1.内容：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。

2.牛顿第一定律的解读

（1）“一切”适用于所有物体。

（2）“没有受到力的作用”是定律成立的条件。

（3）“总”一直、不变。 （4）“或”指物体不受力时,原来静止的总保持静止,原来运动的就总保持原来的速度和方向做匀速直线运动。两种状态必有其一，不同时存在。

（5）牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，用推理的方法概括出来的。不能用实验直接证明。

（6）牛顿第一定律说明了力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。

3.总结：力不是维持物体运动状态的原因，力是改变物体运动状态的原因。

引出牛顿第一定律

讨论、交流、回答

充分发挥学生的不受力时，物体保想象空间，发散持匀速直线运动状思维

态或静止状态；受

力时，力迫使它改

变运动状态。

理解定律的内涵

为了进一步加深对牛顿第一定律

的理解，培养学生理解问题的能

力。

三、

惯性

鸡蛋由于要保持原

创设情景设疑：一个玻璃杯内盛来的运动状态

半杯盐水，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，鸡蛋却问问地落

入杯中，你知道鸡蛋为什么没有随

塑料板飞出吗？

让学生带着疑问、好奇心学习惯性。

举例说明：汽车启

物体这种保持原来运动状态不变的动、刹车；人站在列举生活中与惯性质叫惯性。

匀速行驶的车厢内性相关的物理现1.

惯性：物体保持原来匀速直线运竖直向上跳起，仍象并加以解释，动状态或静止状态的性质。

落回原地；铁锹扬将知识学以致4

载重货车启动时，由静止到高速运沙。

动得需要很长一段时；百米冲刺到讨论交流：

用，从而使之真正地建构物理知终点后，体重大的运动员很难停下运动状态的变化的识，达到巩固提来。

2.

对惯性的理解：

普遍性：一切物体；

难以程度与质量有高的目的。

关？

加深理解

培养其科学素养，陪养其理论联系实际、科学探究的能力

无关性：与受力、运动都无关，只

与质量有关；

唯一性：质量是惯性大小的唯一量

度，且质量越大惯性越大；

3.

惯性不是力

4.

惯性与惯性定律：惯性没有条件

限制，而惯性定律是物体不受外

力作用时物体运动所遵循的一

条规律。

四、巩固练习

动手实践

当堂回顾

新

课总结：本节课所学内容

教

学

【板书设计】

5

牛顿第一定律

1、牛顿物理的基石——惯性定律

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，这就是牛顿第一定律。

（1）物体具有保持原来匀速运动状态或静止状态的性质叫惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。

（2）力与运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。

2、惯性

物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质就惯性。

（1）惯性是物体的固有属性，即一切物体在任何状态下都有惯性。

（2）质量是物体惯性大小的唯一量度。

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