1. 牛顿第一定律优秀获奖教案

《牛顿第一定律》教学设计

一、课标分析

1.能大致叙述发现牛顿第一定律的历史过程，并能作出初步评述。

2.能清楚地描述伽利略关于力与运动的思想观念，以及对应设计出的理想实验和相应的推理结论。

3.能准确标书牛顿第一定律，并能对定律有较为深入地理解。

4.能举例说明物体的质量是其惯性大小的量度。

二、教材分析

牛顿第一定律是牛顿定律的基石，正是因为它破除了长达近两千年的亚里士多德的错误，改变了人类的自然观和世界观，才导致牛顿第二定律得出。与此同时，它本身还包含着力、惯性和参考系这些极富成果的科学概念，成为物理学理论的支柱和基石。另外，伽利略的研究过程蕴涵了重要的科学方法，教学中要引导学生领会牛顿第一定律的含义，充分说明伽利略“理想实验”的实验基础和推理过程，展示伽利略斜面理想实验的猜想依据、推断结果这一思维过程，通过教学让学生明确运动和力的关系，提升对力、惯性、质量等基本概念的理解。

三、学情分析

本节所述内容在初中课本上已涉及到，初中课本中用到的标题是惯性定律，所以学生已有一定的基础，关键是如何让学生加深对牛顿第一定律的理解。对力和运动的关系，从日常经验出发，人们往往会产生错误的认识，所以使学生建立起运动改变的原因在于物体间的相互作用力的观点，不是轻而易举的事情。在对惯性的学习中，这仍是学生难于理解的问题。许多学生把物体具有保持匀速直线运动和静止状态的性质与物体在这种状态下的特点混为一谈。

四、教学目标

1．知识与技能

（1）知道伽利略的理想实验及其推理过程和结论

（2）能理解牛顿第一定律的内容和含义

（3）理解惯性，能举例说明物体的质量是其惯性大小的量度

2．过程与方法

（1）观察生活中的惯性现象，了解力和运动的关系

（2）通过实验加深对牛顿第一定律的理解

（3）理解理想实验是科学研究的重要方法

3．情感、态度与价值观

（1）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

五、重点难点

重点：牛顿第一定律和惯性的正确理解；科学思想的建立过程。

难点：力和运动的关系；惯性和质量的关系。

六、教学设计

教师活动

学生活动

思考

复

习

引

入

前两章学习了运动——用加速度、速度、位移等对运动作精确的描述，但没有说为什么物体会这样运动？

第三章学习了力——重力、弹力、摩擦力等产生的条件、大小、方向的判断，知道物体受力不唯一时，可以用力的合成与分解对其合外力进行计算分析。

力和运动到底有什么关系呢？这就是我们这章牛顿运动定律研究的问题。本节课，我们先来学习一下牛顿第一定律。

新

课

学

习

学生动手实验：把自己桌上的书放在桌面上用手轻推，书前进，停止用力，书停实验。

止。

由此人们得到这样的经验：物体的运动需要力来维持。

早在两千多年前，正是基于这样的经验，古希腊哲学家亚里士多德就得

出结论：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。即力是维持物体运动的原因。

（介绍亚里士多德）：1.符合人们的日常经验；2.“演说家”

设问：物体的运动是不是一定需要力？生活中有没有不同的现象呢？

学生举例回答：草地上滚动的足球会慢慢停下来、脚停止蹬车车会慢慢互相讨论停下来....... 设计实验探究物理这说明了什么？物体的运动不需要力来维持。

规律的真 17世纪，伽利略对亚里士多德的观点证明了亚里士多德观念的错误。

伪，思考实二、伽利略的研究：理想实验+科学推理

验现象。

当初，伽利略是怎么研究这个问题的呢？

一、亚里士多德提出力与运动的关系

他用了不同于亚里士多德的根据经验得出结论的方法，而是采用了科学

的方法——实验。科学的理论必须要有实验来支持。

1.理想斜面实验：

让一个球沿斜面向下滚动时，它会滑到对面斜面相同的高度；

减小斜面的倾角，小球仍滑到相同的高度，但运动的远些；

...... 若将第二个斜面放平，小球为了达到相同高度，会运动的更远。

2.科学推理：

实际情况却是，即使沿水平面滚动，球也越来越慢，最后停下来，伽

利略认为：这是摩擦阻力作用的结果。他推断：若没有摩擦阻力，球将永

远滚下去。

从实验可以得到：物体的运动不需要力来维持。

（介绍伽利略的贡献）：1.推翻了亚里士多德的观点；2.确立了实验在物理研究中的地位；3.确立了“理想实验”的作用。

三、笛卡尔的完善

回忆结论获得过程

与伽利略同时代的法国科学家笛卡儿，补充和完善了伽利略观点，明确

指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一

直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。他支持了伽利略物体的运动

不需要历来维持的观点。

在伽利略和笛卡儿的正确结论隔了一代人后，牛顿把力与运动的关系总

结成整个牛顿力学的一条基本定律。

四、牛顿的总结——惯性定律

1、牛顿第一定律的内容：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。

2、牛顿第一定律的含义：

设问：分析牛顿第一定律的内容，物体如果不受力将会怎样？

了解探究不受力时，运动物体会一直运动下来，静止的物体一直静止。

过程

（1）描绘了不受力时物体的运动状态。

设问：分析牛顿第一定律内容中的第二句话，你能得出什么？

（2）力是改变物体运动状态的原因

即力是改变物体速度的原因，力是产生加速度的原因。

设问：分析牛顿第一定律内容中的第一句话中，你能得出什么？

物体都要保持匀速直线运动状态或静止状态，或者说它们都具有抵抗运

动状态变化的“本领”，我们把这个性质叫做惯性。

（3）确立了惯性概念，所以牛顿第一定律又叫做惯性定律。

3、惯性与质量

（1）惯性定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性

质。

设问：生活有哪些惯性现象？

学生举例。

设问：惯性与什么有关？

同学参与实验：1.用力用力快速击打棋子最下面的一个，上方的棋子情况会怎样

实验

观察实验

2.刹车时，车上的人会怎样？

实验：1.用筷子搅动有茶叶的茶水，观察停下搅动时的现象并分析说明

的问题。

2.一个铁皮罐，一边开有一个小孔，后面用弹性膜封注，前面有

蜡烛。点燃蜡烛，对着弹性膜用力一下，观察实验结果并分析说明的问题。

结论：惯性与物体的形态无关。

（2）一切物体都具有惯性，惯性是物体固有的属性。

设问：惯性与什么因素有关呢？

实验：1.运动的火车和运动的自行车谁停下来困难？

学生思考。

2.推动一辆汽车和一辆自行车，哪个困难？

（3）质量是物体惯性大小的量度。质量大，惯性大。

分组讨论：利用惯性和防止惯性危害的实例，看哪一组举例最多。

学生分析

结论：惯性与物体的运动状态无关。

设问：在路上跑的人被绊倒时是向前趴着倒下，而慢走的人滑倒时，则大多数是向后仰着摔倒，试论述为什么？

小

结

1、力与运动的关系：亚里士多德首先提出——伽利略的研究（理想实验）总结本节——笛卡尔的完善——牛顿的总结

课所学内容

2、牛顿第一定律内容及含义 力是改变物体运动状态的原因

3、物体的质量是惯性大小惟一的量度。

板书设计：

一、历史回顾：

1.亚里士多德： 2.伽利略：

二、牛顿运动定律：

1.内容：

2理解：（1）惯性 （2）历史改变物体运动状态的原因

三、惯性与质量

1.一切物体都有惯性

2.惯性只与物体的质量有关