高考物理复习之牛顿第一定律教学设计

第一篇：高考物理复习之牛顿第一定律教学设计

牛顿第一定律

[知识和能力目标]

1、学习牛顿第一定律内容

2、理解力和运动的关系

3、掌握惯性的概念，能应用惯性解释自然现象

4、培养学生正视直觉、剖析现象，究其本质，探索规律的能力 {情感目标}

1、让学生初步建立实践是检验真理标准的观点，同时体会到人们认识世界的长期性与艰苦性。

2、通过学习，使学生了解到物理学中所体现出来的对称美。过程和方法：

1、教师做好演示实验，以精彩的语言来描述人类对力和运动的研究进程激发学生学习热情

2、观察、分析、推理教师的演示。

3、师生共同讨论总结牛顿第一定律，并分析其与惯性的不同。[重难点] 正确认识力和运动的关系，掌握牛顿第一定律的内容，掌握惯性是物体的属性（重）生活中形成的直觉所引起的不正确的认识及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。（难）

牛顿第一定律与惯性的区别何在（疑点）

对策：通过演示实验、推理、同学讨论，克服直觉引起的误导，掌握力是改变物体运动状态的原因，掌握惯性有关知识 [教具]

斜面（长木板和木块）和滑块（说明伽利略的理想斜面实验的装置）气垫导轨和滑块（说明物体在不受阻力下做匀速直线运动）演示惯性的小车和木块 [教学过程]: <引入＞

（教师）介绍本章的地位：在第一章我们学习了物体在静止或匀速直线运动状态下的受力问题，这时物体处于平衡状态，所受的力为平衡力。这部分内容在物理学中叫做静力学。

第二章研究了物体在直线上的运动，包括匀速运动和变速运动。在变速运动中重点讨论了匀变速直线运动。这部分在物理学中属于运动学。

在前边两章知识的基础上，我们在第三章里来研究运动和力的关系。这部分知识的基础是牛顿第一定律和第二定律。这部分内容在物理学中属于动力学。

学习了动力学后，可以在知道物体受力情况后确定物体的运动状态；在知道物体运动状态的情况下，可以确定物体的受力情况。动力学的知识在科学研究和生产实际中有着非常广泛的应用，如研究交通工具的速度问题，天体的运动问题等。我们从牛顿第一定律开始。（教师）要研究月亮受到地球引力情况，我们能测量吗？回答是肯定不能，但我们可以通过研究月亮的运动情况，再通过动力学关系来确定月亮的受力情况。我们开始学习牛顿定律，首先学习牛顿第一定律。

第一章第一节

牛顿第一定律

对于力和运动的关系早在2000多年以前，古希腊哲学家亚里士多德根据当时人们对运动和力的关系得认识提出了一个观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动。

一、亚里士多德的观点

（多媒体）展示亚里士多德的头像和有关观点

展示他的贡献和缺点

贡献观点：有力则动，无力则止；促进了人类的思考

不足：不是事物本质规律的反映

二、伽利略的观点

（教师）这种观点同学已经知道它是错误的，而这种观点统治了人们的思想有两千年；它同同时促进了人类的进步，到了17世纪，意大利科学家伽利略才指出这种说法是错误的，他分析：运动的车停下来时由于摩擦力的原因，运动的车停下来是由于摩擦力的原因，运动的物体一旦具有某一速度，没有加速和减速的原因，这个速度将保持不变。（伽利略的原始叙述：）。为了证明这个观点的正确，他设计了一个理想实验（thought exeperiment）,下面我们介绍伽利略的理想斜面实验。（理想斜面实验）：（多媒体展示）也可实物展示

1、介绍装置：斜面（可改角度）、小球

2、实验：（1）从某一高度释放，看到达另一斜面的高度（减速，在没有摩擦力的情况下应到达同一高度）。（2）从同意高度释放，改变上升的斜面高度（减速，在没有摩擦力时，小球仍要到达同一高度，也可从能量守恒研究，必须重力势能和释放时相同）（3）将上升斜面放平，小球将一直滚下去，一直达不到左边的高度，这个速度将保持不变。（能量守恒，动能不变，质量不变，速度不变）

3、结论：

（过）这个实验虽然是个理想实验（摩擦力不可能没有所以他的实验是想象中的理想实验），但符合科学道理的。没有摩擦力的情况是很难实现的，现代技术给我们提供了阻力很小的很小的条件。（气垫导轨实验）

1、简介装置：气泵给气垫装置充气，导轨上由许多小孔，滑块与导轨间形成一层空气薄膜，滑动时阻力很小。我们来看一下滑块的运动情况，可以看到滑块的速度将保持基本不变。

2、结论

（过）伽利略的观点，运动速度保持不变，实际上是说沿着地面，但我们直到地面不是直线，这样不是正确反应。

笛卡尔点补充观点：（惯性定律）如果没有其它原因，运动物体将继续以同一的速度沿着一条直线运动，既不停下来，也不会偏离原来的方向。

（过）伽利略和笛卡尔都没有指明原因是什么，这个原因跟运动的关系是什么。牛顿总结了前人的经验，指出了加速度和减速的原因是什么，并指出了这个原因跟运动的关系，这就是牛顿第一定律。

三、牛顿第一定律

1、内容：一切物体总保持匀速直线运动或静止状态直到有外力迫使它改变这种状态为止。（初中：一切物体在没有受到外力作用时，总保持匀速直线运动或静止状态）

2、定律得理解：

（1）物体在不受力时，总保持匀速直线运动状态和静止状态

（教师）物体完全不受力的情况是没有的，在日常生活中怎样应用牛顿第一定律呢？ 如果某一方向上物体不受力时，物体在这一方向上静止或作匀速直线运动；物体受力平衡时，或者合力为零的情况跟不受力的情况相同。

（2）物体有保持匀速直线运动或静止状态的性质，叫做惯性。

（过）初中已经学过，我们现在通过实验再来分析一下惯性现象。（目的：分析说明力是改变运动状态的原因）（多媒体展示）

（问1）小车刚运动时，小车上的木块倾倒，为什么？

（学生）因为惯性的原因，上部分保持原来的静止状态，下部分由于受到摩擦力的作用，而从静止变成运动。

（问2）小车刹车实，小车上的木块向前倾倒，为什么？

（学生）由于惯性，木块上部分仍保持匀速直线运动状态，而下部分由于受到摩擦力的作用，从运动变成了静止。

总结：力是改变物体运动状态的原因。[小结] 毛主席在《实践论》中对感性认识和理性认识的关系作出如下的论述:感性材料固然是客观世界某些真实性的反映，但它们仅是片面的和表面的东西，这种反映是不完全的，是没有反映事物本质。要完全地反映整个的事物，反映事物的本质，反映事物的内部规律性，就必须经过思考作用，将丰富的感觉材料加以去粗取精，去伪存真，由此及彼，由表及里的改造制作功夫，造成概念和理论的系统。就必须从感性认识进到理性认识。

人们对运动和力的认识经过了从感性认识到理性认识的跃进。这个过程经历了两千多年的时间，在此过程中伽利略作出了主要贡献。由此可以看出伽利略的伟大和工作的卓越。就是这样一个伟大的科学家，因为他的科学思想不符合教会的统治思想，受到教学的禁锢。直到最近，梵蒂冈教庭才给他公开平反。科学思想得来不易，科学的真理总是要战胜不科学的东西。

本节主要力是改变物体的运动状态的原因；理想实验。[练习] [作业]

第二篇：物理教学设计-牛顿第一定律

物理教学设计

第一节力与运动的关系

【教学设计】

本节为新授课

在教学过程中改变过去教材从牛顿第一定律说起，进而研究平衡力作用下物体的运动及不平衡力作用下物体的运动的传统教学模式。由于牛顿第一定律是在实验的基础上经过分析、归纳和推理而建立的。对逻辑思维能力和抽象思维能力的要求都较高。为此本节教学设计从学生在日常生活中看到的伪象--没有力的作用物体就不能运动出发通过提出来问题激发矛盾再通过学生的探究活动让学生认识到力可以使运动的物体静止下来，所以力不是物体运动的原因并在实验的基础上经过分析推理得出牛顿第一定律。

为了增加学生实验探究的机会，培养学生实验探究的能力，在教学中将传统的演示实验改为学生探究实验，引导学生通过自主探究，并在些基础上经过分析和推理建立牛顿第一定律。通过学生的探究活动，引导学生由观察、分析，自行建立惯性的概念。并由学生自行设计实验说明惯性的存在，进一步培养学生的能力。最后通过对“生活物理社会”的学习渗透“从生活走向物理从物理走向生活”的新课标理念。

【教学目标】

1.知识与技能目标

知道一切物体都具有惯性；能联系生活实际来解释有关惯性现象。

2.过程与方法目标

通过探究活动，了解阻力对物体运动的影响,经过分析、归纳和推理建立牛顿第一定律。

3.情感态度与价值观目标

通过生活实践与观察思考，感悟到生活中力与运动关系的存在激发学习与探究物理规律的欲望与动力。

【教学重点与难点】 重点牛顿第一定律

难点伽利略理想实验的推理过程。【教具、学具、实验器材】

斜面、木板、玻璃板棉布、小车、重物、纸条、水杯、水、鸡蛋、硬纸片、木块、棋子、木尺、空塑料瓶数只。

【课前研究(学习)的问题】

1.分小组设计实验探究阻力对物体运动的影响。实验器材可选用足球、玩 具小车、玻璃板、木板、棉布、毛巾等

2.收集伟大的物理学家牛顿的一些资料，同学相互间进行阅读和交流，激 发学习物理的兴趣。

3.感受物体具有惯性、分组体验物体具有惯性的现象。在课堂上进行展示 与交流。

4.查阅、咨询生活、生产和交通运输过程中惯性现象的利和弊。

【教学过程】

教学阶段

时间分配教师活动学生活动说明

一、导入新课(3')

二、新课教学

提出问题(3')：

我们知道力可以改变物体的运动状态，就是说力能使静止的物体运动使运动的物体速度加快、减慢或改变物体的运动方向。力和运动有着怎样的联系呢? 有人说：“有力作用在物体上物体就运动，没有力作用在物体上物体就静止。”

这种说法对吗? 如果物体不受力，它将会怎样呢? 演示

“运动的小车遇到障碍物停止。”

这个实验说明什么问题?生活中还有类似的例子吗?讨论小明和小华的观点 列举还有哪些证据支持或反对他们的观点。

这个实验说明了力的作用可以使运动的物体变为静止。

【例】草坪上滚动的足球最终会停下；关闭发动机的汽车也要停下来等等 组织学生讨论教材本节导图，特别是正反两种观点的归纳和对比，通过对比，引导学生思考“力的作用效果到底是什么?” 教学阶段

时间分配教师活动学生活动说明

活动：探究阻力对物体运动的影响(15')小车、足球等物体由运动变为静止，这是什么原因造成的呢?如果是因为受到力的作用这种力是什么力?

猜想：如果运动着的物体只受阻力的作用，当阻力变小时物体运动的路程将会发生怎样的变化? 对活动提出如下问题

(1)实验中是通过怎样的方法来改变小车受到的阻力的?

(2)小车所受的阻力的方向指向哪里?和运动的方向间是什么关系?(3)为什么要让小车从斜面的同一高度滑下? 指导学生进行实验探究并将结果填入书中的表格。

结论小车受到的阻力越小，小车运动的路程越长（设想小车在绝对光滑 的水平面上运动）即不受到阻力作用，小车将匀速运动下去。

人们常将这个实验称为伽利略理想实验，与此类似的还有另一个理想实 验……它们受到阻力的作用?作出猜想:如果运动着的物体只受阻力的作用,当阻力变小时,物体运动的路程将会变长。

答: 是通过改变接触面的粗糙程度来改变小车受到的阻力的。(毛巾、棉布、木板)

答: 小车受到的阻力方向向后和车运动的方向相反。

答: 根据控制变量法这是为了让小车滑到斜面底端时速度相同。

进行实验探究。

阅读信息库伽利略理想实验相关段落

在实验获得感性知识的基础上要求学生通过交流与合作对现象分析、归纳和推理得到结论。

教学阶段

时间分配教师活动学生活动说明

(一)、牛顿第一定律: 一切物体在没有受到外力作用的时候, 总保持静止状态或匀速直线运动状态。(5')(二)、惯性

观察与思考(5')

我们将物体保持运动状态不变的性质叫惯性。在伽利略理想实验的基础 上英国伟大的物理学家经典力学的奠基人牛顿, 又经过大量的实验总结出了 著名的牛顿第一定律。定律的几点说明

⑴ 律所说的物体不受外力的情况是一种理想情况, 在现实中是不存在的。因为现实在不存在不受力的物体。

⑵定律说明了力和运动的关系: 力并不是物体运动的原因,而是物体运动状态发生改变的原因。物体的运动并不需要力来维持,力可以使物体从快变慢,从慢变快,或者改变运动的方向。

指导学生识图10-14并总结

原来静止的物体具有保持静止状态的性质, 原来运动的物体具有保持匀速 直线运动的性质。领会定律中关键字“一切”、“总”、“外力”、“或”的准确含义。

讨论小明和小华的观点正确吗?

学生:不正确。力是物体运动状态发生改变的原因，而不是物体运动的原 因。

小车不推不动；树叶风不吹不摇。这一切都说明了力是物体运动状态发生 改变的原因。

在理想实验中，小车在水平方向上不受力的作用，但却做匀速直线运动。可见有力作用在物体上，物体就运动。没有力作用在物体上物体就静止。这样 的观点是错误的。

对图中所示的现象进行分析归纳，建立惯性的概念。

在牛顿第一定律的描述中只说明了物体总有保持原来运动状态的性质，而 没有回答导图中小明、小华的问题。在活动后安排读一读，让学生了解定律建 立过程中的一些历史事实，帮助学生形成完整的知识体系。

教学阶段

时间分配教师活动学生活动说明 对于惯性我们到理解如下几点

① 性是物体保持原来运动状态不变的性质，即原来静止的物体具有保持。

原来静止状态的性质，原来是运动的物体具有保持原来匀速直线运动状态的性 质。

② 惯性的“惯”可以理解成，物体保持原来运动状态的“一惯性”或“习惯”。也就是说物体一但具有了一定的运动状态后就不会轻易改变除非有外力迫使它改 变了原有的运动状态。

③ ④ 惯性是宇宙中一切物体都具有的性质，任何物体无一例外都具有惯性。

惯性的概念最初来自于牛顿第一定律，所以牛顿第一定律又叫惯性定律。惯性的大小只和物体的质量有关，和其他任何因素如是否受力，是运动还是静止，速度的大小等均无关。领会惯性是物体本身的一种属性，并能利用惯性现象。

教师指出：要解释清楚惯性现象，一般要遵循如下几个步骤

1.确定研究对象，并弄清研究对象及与研究对象相关的其他物体所处的状态。

2.外力使与研究对象相关联的其他物体的运动状态发生了怎样的变化。

3.研究对象由于具有惯性仍要保持原来的运动状态，所以最后会出现怎样的现象。

教学阶段

时间分配教师活动学生活动说明

活动观察惯性现象(10')生活物理社会(2')

三、小结本节利用所提供的器材设计一个说明物体具有惯性的实验并 进行观察。

在学生进行实验的同时一方面要引导学生进行现象的观察，另一方面要引 导学生利用上面的步骤对现象产生的原因进行解释，锻炼学生的语言表达能力。

要求学生进行阅读2分钟。

小结

1、讨论2分钟

2、设计方案

3、根据所设计的方案上台动手做一做

回答在小汽车的行驶过程中要注意哪些交通规则，请说出你知道的几条来。如控制车速不要太快，要保持一定的车距，小型的汽车内的客人要系安全 带，轿车要安装安全气囊等。阅读信息库中相关内容。了解什么是反应距离 什么是制动距离。让学生学会在阅读时提取有用的信息

保留板书

第三节力与运动的关系

1、牛顿第一定律一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态 或匀速直线运动状态。

2、惯性我们将物体保持运动状态不变的性质，叫惯性。

第三篇：初中物理《牛顿第一定律》教学设计

《牛顿第一定律》第一课时教学设计

【学习主题】牛顿第一定律 【学习时间】1课时

【课程标准】知道牛顿第一定律

【内容分析】牛顿第一定律是力学中重要的基本定律之一，也是培养学生分析、概括，推理能力很好的素材。本节课是在学习了运动学和力学知识基础上，首次将力和运动联系起来，研究力和运动的关系和规律的知识，本课内容在初中物理知识体系中占有重要的地位，为后面平衡力等知识的学习打下坚实的基础，起到承前启后的作用。因此教材比较注意科学地编排内容，它把理论联系实际，还把物理知识融入到生活中去，能让学生觉得物理就在身边，从而激发学生继续学习物理的兴趣。本节需要两课时，第一课时主要安排学生实验得出牛顿第一定律的内容。第二课时要理解惯性的内容。

【学情分析】通过实验并不能直接得出牛顿第一定律，它是总结事实，分析、概括、推理得出的，这方面要注意强调。

【学习目标】

1、通过分析具体事例，知道力对物体运动的影响；

2、通过探究阻力对物体运动的影响知道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、通过教师整合说明，知道牛顿第一定律内容；

4、通过探究阻力对物体运动的影响，培养学生观察和实验能力、逻辑推理能力和科学想象能力。

【评价设计】

1、通过问题1、2、3、4、5、6检测目标1的达成。

2、通过问题7、8、9、10、11检测目标2的达成。

3、通过教师整合说明和问题12检测目标3的达成。

4、通过问题8、9、10、11检测目标4的达成。

【学习过程】

一、导入新课：（教师根据学生看到的演示实验，在设置问题，引发深入思考）

出示斜面、小车演示：

(1）、用力拉小车在水平木板上前进。(2)、停止用力，小车停止。

问题1：什么原因使小车前进？ 问题2：能否说物体运动必须受力？ 问题3：运动需要力来维持吗？

(3)、将小车放在斜面上，放手后让小车滑下。

问题4：到水平面上后会立即停止吗？ 问题5：小车能一直运动下去吗？

问题6：小车到达水平面时，虽然在水平方向上没有受拉力，但仍然继续前进，运动需要力来维持吗？

(4)教师总结：学生形成两种不同结论分别代表古希腊学者亚里士多德：运动需要力来维持；意大利科学家伽利略运动不需要历来维持。（板书他们的观点）

问题7：小车到达水平面时，虽然在水平方向上没有受拉力，但仍然继续前进；虽然能继续前进，却不能一直运动下去，这是为什么？(5)教师总结：阻力会影响物体的运动。

二、探究：阻力对物体运动的影响（通过教师创设问题，转化成可操作性强的具体任务，学生在完成任务同时，进行了合作、交流、思考，同时知道了自己应支持谁的观点）

问题8：小车在水平面上前进的距离与哪些因素有关？

（教师让学生充分猜想后，总结：斜面坡度，小车质量，小车起始高度，水平面的阻力。）

问题9：研究小车在水前进的距离和水平面对它阻力的关系，你应该如何设计实验？

（学生猜想，小组讨论，分享猜想设计的依据和研究方案。）

教师总结：运用控制变量法必须让其他因素相同，表面粗糙程度不同。即在同一斜面上用同一小车在同一位置开始运动，分别在不同粗糙程度不同的表面进行多次试验。

选择合理方案，让学生分组进行试验。教师根据实验引导学生分析：

问题10：三个表面相比，哪个阻力最小，哪个阻力最大？

问题11：小车在木板上运动得最远，在毛巾表面上运动得最近。其原因是什么？

教师引导学生总结：阻力越小，前进的距离越远，若表面更光滑，则小车所受阻力更小，前进的距离更远；若表面非常光滑，则小车所受阻力将非常小，速度减小得也将非常慢。

进一步推理问题12:如果物体不受力，它将以一个恒定的速度永远地运动下去。通过比较推理的结果，让学生思考后用自己的话说出实验结论，得到运动和力的关系，并指出自己支持两位谁的观点。

三、教师整合说明（根据推论引出牛顿第一定律，让学生明确它不是实验结论）

英国科学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出一条重要的物理规律：牛顿第一定律（板书课题）-----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。（板书内容）

四、教师强调说明：（让学生加深对牛顿第一定律的理解）

（1）“一切”表明这条规律的普遍适用性，不符合这条规律的物体是不存在的。（2）“不受力”是定律成立的条件，这是一种理想情况，它也包含物体在某一方向上不受力的情况，通常把受平衡力看成不受力。（3）“总保持”指物体在没有受到力的作用时，只有保持静止状态或匀速直线运动两种可能，要改变这种状态，物体必须受力的作用。

（4）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。

（5）它虽然不是直接由实验得来的，但经受了实践的检验，是公认的力学基本定律之一。

五、小结 【板书设计】：

牛顿第一定律

亚里士多德（物体运动需要力来维持）伽利略（物体运动不需要力来维持）

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。

（1）（2）（3）（4）（5）

第四篇：“牛顿第一定律”教学设计

“牛顿第一定律”教学设计

裘志辉

长兴金陵高级中学

313100

设计指导思想及课前设计

高中物理第一册“牛顿第一定律”一节，属初、高中知识的结合部．学生在初中学习中．已经了解了牛顿第一定律的基本内容．如何以初中知识为生长点、以教材内容为线索，展开科学方法教育与思维能力培养是本课教学活动的主要目标．故教学的侧重点应放在理解伽利略对“运动物体不受外力作用会保持自己的速度不变”论断的研究、思考、推理过程，学习科学研究中常用的理想实验方法．为此本节教学采用讨论式：教师列出问题讨论提纲，在阅读教材的基础上，请一位学生先表述，引发学生的问题，展开答辩与讨论．教师在其间适当引导与点拨，并由教师概括总结．设计这样的教学方式，是基于教材具有循环性，学生已有一定基础．旨在让学生处于主动地位．追寻科学家走向成功的足迹，学会像物理学家那样发现问题、思考问题与解决问题．

课堂教学中，应引导学生特别注意伽利略的理想实验，注意它忽略次要因素、抓住主要因素的科学性．课堂教学中，还应引导学生不只是简单地否定或肯定什么，而且知道为什么否定或肯定以及如何进行否定或肯定．

学生讨论提纲是：关于力与运动的关系，①亚里斯多德的观点是什么？②伽利略的观点是什么？③我的看法是什么？④牛顿第一定律是如何表述的？

预前问题是：1．从某一高度沿斜面滚落的球为什么可以沿对接的另一斜面滚上同样的高度？2．定律为什么不以伽利略的名字命名而称为牛顿第一定律？3．牛顿第一定律包含了哪些内容？问题1是为了深入理解伽利略的理想实验与科学推理方法；问题2是使学生了解从亚里斯多德到伽利略到牛顿，人们对惯性定律的认识是如何逐步逼近真理的；问题3则是使学生对定律的认识比初中提高一步．

一、教学目标

1．在物理知识方面学习牛顿第一定律的内容，正确理解力跟物体运动的关系，掌握惯性的概念．

2．对客观事物的正确认识需要人们经过由表及里，由片面到全面长时间的认识过程．通过本节的学习要让学生建立起正确的认识论的观点，同时体会到人们认识世界的长期性和艰巨性．

3．物理实验是科学研究的方法，对实际问题做出合理的抽象，进行理想实验的研究正是伽利略得到力与物体运动正确关系的基础．我们要学习这种科学抽象的方法，并把它用到今后的物理研究中去．

二、重点、难点分析

1．本节的重点是正确认识物体运动跟力的关系，在物体不受力的情况下，应保持匀速直线运动状态或静止状态．通过对牛顿第一定律的学习，加深对惯性概念的理解．

2．生活常识使人们对力和运动的关系形成了不正确的认识，通过教学要让学生们克服传统观念，形成正确的认识，需要下一定的功夫．

三、教学方法

“讨论式教学法”结合“实验探索式教学法”，将实验研究与多媒体应用有机结合，通过学生动手实验和电脑板书、电脑动画等形式，达到突出教学重点，突破教学难点，发展学生创造力的目的．

四、教具

1、说明伽利略理想实验的装置，自制导轨和小球．

2、说明物体在不受阻力下做匀速直线运动的气垫导轨和滑块．

3、演示惯性的小车和木块．

4、电教器材：多媒体电脑、数据/视频投影仪、视频展示仪、五、教学过程 请同学们看课本

[投影]引言：在力学中，只研究物体受力而不涉及运动的分科，叫做静力学；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；研究运动和力的关系的分科，叫做动力学。动力学的基础是牛顿运动定律，本节研究牛顿第一定律。

请同学们回答：刚才看课本后，本节主要讨论什么主要内容? 学生可能回答：历史的回顾和牛顿第一定律。

同学们讨论后发言：

关于运动和力的关系问题，有三位代表人物有不同看法。

亚里士多德认为：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，但这个观点是错误的。伽利略根据理想实验进行推论，让一个小球沿一个斜面从静止滚下来，小球将滚上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度。如果减少第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程。继续减少第二个斜面的倾角，使它最终成为水平面。小球就再也达不到原来的高度，而沿水平面以恒定速度持续运动下去。

（此处用多媒体进行演示）

老师点评：亚里士多德的错误观点持续了两千多年。伽利略冲破固有思维，利用理想实验进行推论。理想实验是科学研究中的一种重要的方法。它把可靠事实和理论思维结合起来，可以深刻地揭示自然规律。这个实验虽然是个理想实验，但却是符合科学道理的．没有摩擦的情况是很难实现的，现代技术给我们提供了阻力很小的条件．我们来看一下气垫实验．它的原理是气泵给气垫装置打气，导轨上有许多小孔，滑块与导轨间形成一层空气薄膜，滑动时阻力很小．我们观察一下滑块的运动情况，可以看到滑块的速度基本不变．

请同学人人动手做实验：将课本放在课桌上，用手推；将钢笔放在课桌上，用力弹。

请同学将观察到的结果叙述出来：用手推书，书就运动，不用手推书，书就静止：用力弹钢笔，钢笔往前运动一段位移后就静止：放在充气的气垫导轨上的木块很接近匀速直线运动。[投影]牛顿第一定律的内容是：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。

讨论：教师；刚才A同学概述了亚里斯多德和伽利略对运动与力的关系的观点以及牛顿第一定律的内容，同时表明了自己的观点．下面，同学们可以提出问题，请同学答辩，也可以互相讨论，请大家各抒己见．

学生B：伽利略用理解实验作推论的一个重要前提是小球沿对接的斜面总可以滚到原来的高度，请解释一下这是为什么？

学生C：这个问题可以解释：小球在高处有势能，滚到斜面底部势能变成动能，再滚上另一个斜面时，动能又逐渐还原成势能．因为理想实验中的斜面是光滑的．没有摩擦，所以最后的高度一定与原来的高度一样．（初中学过动能与势能转化与守恒的知识，学生都表示认可．）

学生D：我想伽利略可以做实验．他在实验中可以把斜面做得很光滑，这样他会发现小球每次滚上的高度几乎与原来落下时的高度相同，于是就可以推论，当斜面极其光滑毫无摩擦时应当正好与原来等高．

（一片议论）

教师：同学们的见解很好．D同学所说的正是伽利略理想实验的事实基础，伽利略的思考过程确实与同学所说相似，只是伽利略还借助了类比物——单摆．他是从单摆在空气阻力很小的情况下来回摆动时到达几乎相同的高度演化到小球在两个对接斜面上的滚动，得出结论的．所以伽利略的理想实验虽然无法实现，伽利略的结论也不能直接从实验得出，但它们有事实作依据，是观察与思考的结果．该同学能联系学过的知识，对一个例题中的情景给出正确的模型，值得大家学习．关于这个理想实验，同学们还有问题吗？

学生C：我注意到两个斜面的连接处是圆弧线，这是为什么？ 学生L：我想这是为了不让小球弹跳，能使小球连续地滚动吧．

学生Y：我想，亚里斯多德讲力维持运动，这力指的是动力，这样理解的话，他的观点就对了．

学生L：指动力也不对，一只足球踢了一脚不再踢它，没有了动力，它还能继续运动．

教师：我来提一个问题：伽利略研究得出的正确结果为什么隔了一代以后才由牛顿写成牛顿第一定律？

学生X：我在一本书上看到，伽利略只是提出物体在没有外力作用于它时沿直线匀速运动下去，没有“直到有外力迫使它改变这种状态”一说，也就是不完整不全面．

教师：是的．伽利略发现了不易直觉的摩擦力，改变了亚里斯多德根据直接经验得出的直觉结论，应用科学的推理方法得出了正确的结论．伽利略在他的著作《两种新科学的对话》中写道：“„„一个运动的物体假如有了某种速度以后，只要没有增加或减小速度的外部原因，便会始终保持这种速度——这个条件只有在水平的平面上才有可能„„只有水平面上的运动才是不变的„„．”我们看到伽利略的认识已经很接近惯性定律了．但是他的认识还不够确切，认为只有在水平面上物体才具有保持速度的特性，他甚至曾由此而推论地球是圆的，任何水平面实际都是球面，物体不受力时将沿地球表面匀速地运动下去，这样伽利略又重落入亚里斯多德从来将作匀速圆周运动视为物体本性的巢臼之中，一个伟大的定律从伽利略身旁悄然滑过了． 牛顿继承了伽利略的研究成果，并以自己的发现完善了这些成果，以定律的形式，作出了完整准确的结论：“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。”

我们看到，从亚里斯多德以来，关于力与运动的问题，经过了几千年漫长的求索过程，直到伽利略和牛顿时代以后，才加快了认识进程，认识世界发现真理是很不容易的．

接下来请同学们再来讨论一下牛顿第一定律．这个定律包含了几层意思？

学生W：我觉得定律有两层意思：

1、定律指出一切物体都具有保持原来运动状态的惯性．

2、定律指出了外力是改变运动状态的原因．

教师：对．让我们再注意一下定律中的几个字眼：“一切”、“总”、“或”．

“一切”，说明天地万物无一例外．“总”，指出物体的惯性是物体固有的属性，不论物体处于什么状态．“或”，指出了静止与匀速直线运动的等同性．它们都是物体不受外力时的运动状态．

【小结】伽俐略理想斜面实验否定了亚里士多德的观点，牛顿在伽俐略等人的研究基础上得出牛顿第一定律。一切物体都具有惯性，力是改变物体速度的原因。

教学总结：

本节课的特点是对力和运动的关系的正确认识，要受到日常经验的影响，所以在本节课中采用了多联系实际问题加以分析，以使学生澄清错误认识。

第五篇：牛顿第一定律教学设计

牛顿第一定律 教学设计

一、教学内容分析 1.课程标准要求

理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。理解惯性，并利用惯性解释生活中常见现象 2.教材分析

本节课的教学内容牛顿第一运动定律作为物理学的基石，首先对人类认识运动和力的关系作了历史的回顾，着重介绍了伽利略等人研究运动和力的关系的思想方法及卓越贡献，而后讲述了牛顿第一定律的内容和物体惯性的概念，三个层次很明显，为后续的牛顿运动定律的学习打下基础。

二、教学目标

（一）知识与技能

1.借助阻力对物体运动实验理解力和运动的关系，知道其主要推理过程及结论。

2.理解牛顿第一定律及其意义。

3.理解惯性的概念，会正确解释有关的惯性现象。

（二）过程与方法

让学生经历实验探究的过程，理解由真实实验推广到理想实验的科学思想，体会分析归纳、推理总结的思维方法。

（三）情感、态度和价值观

通过物理学史的简介，对学生进行严密的科学态度教育，让学生了解人类认识事物本质的曲折，培养学生追求真理、勇于探索真理的科学精神。

三、教学重点 牛顿第一定律的理解。

四、教学难点

牛顿第一定律的理解，惯性知识，利用惯性解释生活问题。

五、教学方法

1.教法：通过演示实验、分析推理和类比教学凸显教师的主导作用。2.学法：通过观察思考、动手体验和合作讨论凸显学生的主体地位。

六、教学用具

带轮子的小车，长木板，毛巾，纸板，白纸，惯性演示器

七、教学板书

牛顿第一定律

一.运动需要力维持 亚里士多德 运动不需要力 伽利略

二.牛顿第一定律 一切、没有受到力、总、或 三.惯性（1）利用惯性（2）预防惯性危害

八、教学进程

(一)教学引入：观看ppt上牛顿煮怀表的科学趣事，吸引学生学习科学的兴趣，学生不由自主融入到科学探究中来。

（二）亚里士多德与伽利略观点对比： 亚里士多德推箱子实验：力推物动，力撤物停。伽利略火车现象：力撤物不停。

提出问题：谁的观点是正确的？物体的运动是不是一定需要力？利用桌上的器材验证谁的观点是正确的呢？

学生：

1、斜面上分别铺毛巾，纸板，木板观察小车运动的距离。

2、记录小车运动的远近，分析小车受到阻力的大小。教师：思考一下ppt上的三个问题吗？ 1.小车为什么要在相同的高度释放？ 2.怎样改变阻力的？

3.怎样观察阻力对物体运动的影响的？

学生：学生自由讨论并发言。展示学案上的表格设计。

教师：引导学生进行实验对比。通过对比实验可以进行逻辑推理，如果接触面非常光滑没有摩擦，那小车会怎样？。对比发现，接触面越光滑，滚动距离越远。小车运动停下来的原因是阻力。如果接触面非常光滑小车会永不停止。

教师：在学生回答的基础上，结合实验进一步总结：（并板书）物体的运动是不需要力来维持的。（力撤物停的原因是因为阻力。如果没有摩擦力，运动的物体会一直运动下去）教师：引导学生认识、总结力和运动的关系。让学生阅读课文思考找出：

l、伽利略的观点和亚里士多德的观点。

3、牛顿第一定律。

对比三个人的观点，他们都是叙述力和运动关系的，谁的更全面？

（三）牛顿第一定律 学生：阅读课文，回答问题。

既然牛顿第一定律是最完善的，那么它从几个方面阐述了力和运动的关系？

在学生回答的基础上，进一步总结：力不是维持物体运动状态的原因，力是改变运动状态的原因。

学生讨论回答：两个方面：不受力时，物体保持匀速直线运动状态或静止状态；受力时，力迫使它改变运动状态。教师：牛顿第一定律可不可以用实验来验证？ 学生：不能。是通过实验科学推理出来的。(四)惯性

教师：牛顿定律又叫惯性定律，惯性是指什么？ 你又怎样理解这种性质呢？举例说明。

因为这是一个新概念，学生刚接受可能不是很好理解。通过实验来进一步的理解。牛奶为什么会洒出呢？

学生活动：学生观察并思考，再进一步理解惯性：是指物体具有保持原来运动状态或静止状态的性质。教师活动：列举惯性利用和危害的事例。

教师活动：进一步总结：物体不受力时将保持匀速直线运动状态或静止状态。

教师演示惯性演示器，学生自由讨论并发言，解释惯性演示器中的惯性原理。(五)总结

学生总结本节课知识，其他学生自由补充。(六)作业

寻找生活中惯性的例子并解释其中道理。完成学案上的练习。