1. 牛顿第一定律优质课教案

第四章

牛顿运动定律

第一节

牛顿第一定律

（人民教育出版社物理必修1）

西安交通大学附属中学

陈虹峰

一、教学目标

1．知识与技能目标

（1）能够简单叙述历史上在牛顿之前人类对“运动与力的关系”

的研究过程。

（2）能够借助伽利略的理想实验分析力和运动的关系，知道其主要推理过程及结论

（3）理解牛顿第一定律的内容及意义。

（4）理解惯性，知道日常生活中由于惯性而产生的简单现象，能举例说明：描述物体惯性的物理量是质量。

2．过程与方法目标：

（1）知道在实验的基础上通过合理的推理得到结论的方法

（2）养成通过实验方法探究物理现象、物理规律的科学方法

（3）通过人类对“运动和力的关系”的研究过程，理解人们探究物理现象、物理规律的一般过程，即从简单到复杂，从表象到本质的过程

（4）通过观看惯性现象的影片，理论联系实际理解惯性的概念。

3．情感与态度目标：

（1）通过对亚里士多德相关资料的了解，能够对人、对事进行客观、正确的评价

（2）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，不迷信权威的精神和科学探究精神。

（3）通过对伽利略理想实验推理过程的探究，获得了科学方法论的教育

（4）通过对亚里士多德靠生活经验得出结论到伽利略通过实验进行探究的过程，体会科学研究过程的艰难，领悟实验加推理的科学研究方法。

二、

教学方法

情景设问：创设具体的生活情景，提出问题，引发思考

铺垫性设问：环环相扣地提出问题，有利于学生思维的贯通

梯度实验法：设计有“梯度”的实验，一步步将学生引入实验情景，有利于结论的形成。

合作探究法：通过有层次地铺设问题，让学生分组探究，合作解决问题

辅助教学手段：多媒体

三、学法指导

学习在实验的基础上运用严谨的逻辑推理推测物理规律的科学研究方法。

养成严谨的治学态度，善于思考、善于发现并解决问题

在观看影片的同时学会把物理与实际生活紧密结合。

在小组探究、合作的活动中，敢于发表自己的观点，并积极吸收别人正确的观点。

四、教学重、难点

重点：伽利略研究运动和力关系的科学方法，伽利略理想实验

难点：对惯性的理解

五、教学资源

多媒体设备及课件

气垫导轨

光电门

数字计数器

近似光滑的水平面

小车

速度传感器及相应软件

阴极射线管

蹄形磁铁

六、教学过程

教学内容

教师活动

一、创设情景，提问设疑

1、

观看影片

【提问设疑1】为什么冰壶从静止开始运动？

2、

小实验：让粉笔头竖直下落

【提问设疑2】为什么粉笔头从静止开始运动？

举出身边实例：马拉车，使车运动，马停止拉车，车会停下来；手推物体使物体运动，停止推，物体会停下来……

【提问设疑3】

能否认为：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来？即物体的运动需要力来维持？如果不能这么认为，请举出实例。

学生可能会依据初中知识回答：物体在光滑水平面上一直运动下去的例子，针对这一回答引导学生回忆初中知识

【提问设疑4】初中课本是怎样说明物体在光滑水平面上一直运动下去的？

学生活动

教学资源

设计意图

及引导过程

第一部分

创设情景

知识回顾

导入新课

观看影片

回答问题

二、知识回顾，进行纠错

由学生的回答得到错误的结论，通过一步步铺垫型设问的方式引导学生利用初中的知识纠正刚才错误的观点

引导学生回忆初中实验：让小车从斜面上同一高度分别滑下到木板平面和毛巾平面上，从实验结论进一步推广说明：物体在光滑的水平面上会一直运动下去。从而说明，一开始得到的物体的运动需要力来维持是错误的观点。说明这种观点早在古希腊时就引起了许多学者的关注。

由实际生活中常见实例引入，呈现情景，提出问题，引起学生兴趣，积极思考。学生往往通过直觉总结得出错误答案，教师通过继续设问引导学生

“纠错”，通过对初中知识的多媒回顾，得到正确体设结果。但这一结备及果学生在初中只课件

是大概了解，不知道具体过程，不理解结论具体的物理意义，这正是这节课要学习的内容。

第二部分

新课教学

介绍历史上各位学者对运动和力关系的探

究过程

1、介绍亚里士多德的观点及对其进行评价

2、介绍伽利略的观点及理想实验

采用有层次地提问设疑进行引导让学生自1、通过聆主探究理想实验的过程和结论，同时渗透近听老师故代科学研究物理现象的方法，即一实验事实事般的介为基础，运用严密的逻辑推论过程来分析物绍，建立对理现象，得到物理规律。

运动和力【提问设疑1】根据实际经验，你认为小球关系正确能上升到哪里？它上升到的高度比原来的的认识，及高？和原来的的高度相同？比原来的高度对各位学一、回顾历史

多媒体设备及课件

气垫导轨

1、以讲故事的方式，将学生引入历史上对运动和力关系的探究过程，引导学生对每位学者的探究过程和结论进行正确的评价。

2、学生通过初中的学习只是知道伽利略做了理想实验，但不清楚理想实验的具体

低？如果斜面是光滑的，结果怎样？如何探究这个问题呢？

引导：初中如何探究物体在光滑程度不同的水平面上运动的情况？

【提问设疑2】如果没有摩擦阻力，小球在第二个斜面会上升到什么高度？

【提问设疑3】如果没有摩擦阻力，小球在水平面上做什么运动？

【提问设疑4】通过伽利略的理想实验可以得出：力与运动的关系是什么

通过对上面问题的探讨自然得出伽利略的观点。

3、对理想实验的实验验证

【演示实验1】

演示物体在气垫导轨上的运动，说明通过对物体速度的测定说明其近似做匀速直线运动。（设问的方式）

【演示实验2】

演示物体在近似光滑水平面上的运动，通过速度传感器测定小车的瞬时速度值（近似）说明小车近似做匀速直线运动。

通过演示实验，更加肯定了伽利略理想实验的正确性。

4、介绍笛卡尔的观点

二、牛顿第一定律

1、介绍牛顿第一定律

2、阐明牛顿第一定律的重大意义

3、通过观看影片理解，牛顿第一定律描述的是“一切物体”。

者进行正确的评价。

2、自己探究：分组讨论，回答问题。得出结论

3、观察演示实验，分析过程，得出结论。

4、观看影片，理解牛顿第一定律

5、观看影片，体会生活中的惯性现象

6、分组讨论，分析思考，回答问题

三、惯性和质量

1、惯性

从牛顿第一定律的内容分析一切物体都具有保持原来运动状态的性质，这个性质叫惯性。观看影片，理解物体的惯性

2、惯性和质量

以设问的方式引起学生思考，通过分组讨论，得出结论。

【提问设疑】任何物体都具有惯性，那么惯性的大小和什么因素有关呢？请举实例说明。

解释俗语“船大调头难”

光电门

数字计数器，

近似光滑的水平面

小车

速度传感器及相应软件

阴极射线管

蹄形磁铁

第三回顾总结：运动和力的关系

的研究过程 部分

亚里士多德：运动需要力来维持

伽利略：运动不需要力来维持

课堂笛卡儿：物体不受力时将保持静止或匀速直小结

线运动状态

牛顿：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

过程，及如何通过理想实验得出物体在光滑水平面上运动，会一直运动下去这个结论的，所以在教学中对理想实验的过程及目的的探究是本节课的一个重点内容。

3、用现代科技制造的仪器来验证理想实验过程采用设计有梯度的一系列实验，有利于学生进一步理解理想实验。

4、可通过观看影片，引导学生理解牛顿第一定律并明确牛顿第一定律的重大意义。

5、从牛顿第一定律的内容引出惯性的概念。通过观看影片中的实例感受一切物体都具有惯性。

6、通过提问设疑的形式引起学生对物体惯性的大小与什么因素有关的思考。最后，通过对学生回答的分析得出描述物体惯性的物理量是质量。最后，利用一句俗语的解释来加深学生对惯性与质量关系的理解。

多媒

体设说明这个认识过备及程是符合人类认课件

识物理规律的过程。引导学生学会这样的研究问

布置作业

变这种状态。

爱因斯坦……

这个认识过程是从研究简单的实际经验提升到科学本质的层面，是符合人类认识自然规律的过程，即从简单到复杂，从表面到本质的过程……今后同学们在研究物理现象、物理规律的时候可以采用这种方法。

查阅在牛顿以后人们对“力与运动关系”的研究资料，开阔自己的视野。

课后

第1题，第3题

题的科学方法。

渗透科学研究方法。

引导学生了解人们对运动和力关系的研究进展，使学生学习的知识形成完整的体系

八、板书

第一节

牛顿第一定律

1 回顾历史

亚里士多德、伽利略、笛卡尔

2 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，除非作用在它上面的外来迫使它改变这种状态。

3 质量是描述惯性的物理量