1. 牛顿第一定律优秀公开课教案

牛顿第一定律

一、教学目标

1.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. 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)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.

二、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. 三、教学难点

1.力和运动的关系. 2.惯性和质量的关系. 四、教学过程

（一）引入新课

生活中经常能看到这样的现象，关闭发动机的汽车，会渐渐的停下来；用锤子钉钉子时，有力作用在钉子上，钉子才能进入物体，不对钉子施加力钉子就不动；放在桌而上的粉笔盒，用手推它，他就运动，手离开粉笔命，它就停下来。这些例子有什么共同点? 学生思考：都是有力作用在物体上，物体就运动了。那物体的运动是否需要力来维持呢?带着这样的问题，我们来学习牛顿第一定律。

（二）教学过程设计

一、理想实验的魅力

首先是亚里士多德的错误观点：必须有力作用在物体上，物体才能够运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方。接着演示伽利略是如何利用理想实验反驳错误的观点的。伽利略对于“运动与力的关系”，构思出如图所示的“理想实验”.将轨道弯曲成曲线ABC的形状，在轨道的一边释放一颗小球，如果不存在摩擦力，小球将上升到哪里？

若将轨道的倾角减小，弯曲成曲线ABD或曲线ABE，小球最高将上升到哪个位置？路程是增大还是减小？

假如将轨道弯曲成一侧水平及曲线ABF的形状，这时会发生什么情况呢？

伽利略根据“理想实验”断言：小球应该以恒定的速率永远运动下去。由此可推断，在水平面上做匀速直线运动的物体并不需要用外力来维持。

伽利略由此得出结论：力不是维持物体运动的原因。

理想实验，是科学研究中的一种重要的方法.它突出了事物的本质特征，能达到现实科学实验无法达到的极度简化和纯化的程度。它不仅可以充分发挥理性思维的逻辑力量，还可以让思维超越当时的科学技术水平，在想象的广阔天地里自由驰骋。

[过渡引导] 伽利略对物体不受外力时的运动作了准确的描述，但他并没有明确指出运动和力之间的关系是什么。笛卡儿在伽利略实验的基础上,对力和运动的关系做了进一步的推论:运动的物体在不受外力的情况下，不仅速度大小保持不变，运动方向也保持不变，物体将沿着一直线做快慢不变的运动。英国科学家牛顿做了进一步的发现，静止的物体在不受外力的时候将保持静止。于是综合伽利略和笛卡尔的观点，提出了牛顿第一定律。

二、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，直到有外力迫使它改变这种状态为止。总结牛顿第一定律的意义：

①说明物体不受力时的状态:匀速直线运动状态或静止状态。

②说明了力的作用:力是改变物体的运动状态的原因。

③揭示了一切物体都具有的一种固有属性一一惯性，因此，牛顿第一定律又叫做惯性定律。

[过渡引导] 那么什么是惯性呢?根据牛顿第一定律得惯性的定义。

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，叫做惯性；所以牛顿第一定律又叫做惯性定律. 例如：当汽车启动时，车上的乘客会向后倾斜，为什么？

[课堂交流] 现代汽车中，通常有安全带、安全气囊和头枕等设备，从惯性的角度说明它们有什么作用。

三、惯性与质量

运动的火车比运动的自行车停下来要困难得多，可见物体的惯性即保持匀速直线运动状态或静止状态的本领，它与物体的质量有关，有什么关系呢？

讨论、总结一下惯性的特点: 一切物体都有惯性，在任何状态下都有惯性；惯性是物体的固有性质；物体的惯性的大小只与质量有关，质量越大，惯性越大，运动状态越难以改变；质量越小，惯性越小，运动状态越容易改变；惯性的大小只与质量有关，与其他因素无关. 五、课堂小结

通过本节的学习，我们知道了：

（1）历史上几位科学家对力和运动关系的看法和研究. （2）伽利略得到力和运动关系的研究方法. （3）牛顿第一定律的内容. （4）惯性及应用惯性知识解决实际问题的方法. 六、反馈练习

1、判断下列哪些说法正确(A) A.两个质量相同的物体，不论速度大小如何，它们惯性大小一定相同。

B.物体不受力时有惯性，受力时没有惯性。

C.在月球上举重比在地球上容易，则质星相同的物体在月球上比在地球上的惯性小。

D.在地上滚动的小球越滚越慢，小球的惯性也逐渐减小。

2、正在运动的物体，如果将所受的外力同时撤去，这个物体将( B）

A.立即停下来。

B.做匀速直线运动。

C.速度越来越慢，最后停止。

D.速度越来越快，水远停不下来。