教学设计1：4.1 牛顿第一定律5篇

第一篇：教学设计1：4.1 牛顿第一定律

牛顿第一定律

【设计思想】

新课改提倡学生探究学习，自主学习，通过交流与合作，经历知识的获取过程。本节课本着新课改的思想，一改以往“满堂灌”的教学模式，努力做到以学生为中心，教师为主导，学生为主体。在教学内容的设计方面，注重知识问题化，问题层次化，让不同层次的学生都有思考与讨论、交流与合作的空间；注重面向全体学生，提高每一位学生主动参与课堂教学的积极性。在教学过程的设计方面，关注学生对知识形成过程的理解，让学生亲历思考和探究的过程，领悟科学探究的方法。鼓励学生积极发言，对学生的回答做出积极评价，并让学生进行自我评价和互评，形成生生，师生之间的多向反馈渠道。最终使学生学会知识，掌握技能，经历过程，体验方法，培养勇于探索，不畏艰险，挑战权威的科学精神。【教学目标】 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、理解惯性的概念，会正确解释惯性现象。过程与方法

1、体验伽利略理想实验的推理过程，理解理想实验是科学研究的重要方法。

2、通过实验加深对牛顿第一定律的理解。

3、观察生活中的惯性现象。情感、态度与价值观

通过亚里士多德和伽利略对力和运动关系的不同认识，通过对笛卡儿的推论和牛顿第一定律的比较分析，了解人类认识事物本质的曲折性。感悟科学是人类进步的不竭动力。【教学重点】

对牛顿第一定律和惯性的正确理解；科学思想的建立过程 【教学难点】

力和运动的关系，惯性和质量的关系 【教学方法】

实验探究、交流与合作、多媒体辅助教学

【教学器材】

1、多媒体课件

2、劈型斜面、毛巾、棉布、小车、木板 【教学过程】

 新课导入：力和运动有关系吗？（情景创设，引入新课）

大屏幕播放视频：有趣的太空生活。

航天员在太空舱中游走穿梭，就像鱼儿在水中游泳一样； 航天员用吸管把水挤到空中，然后去喝空中漂浮的大水珠； 航天员洗刷时，随手去拿飘在空中的牙刷、牙膏、剃须刀等； 航天员互传桔子、苹果，然后去吃飘过来的水果。观看后请学生尝试在教室内再现以上的某个情景。学生尝试后得出结论：教室内无法再现。【思考与讨论】

太空舱中的情景在教室内为何无法重现？

太空是一个几乎不受力的环境，在这样的环境中，一切物体都可以随拿随放，而在地球上，一切物体都受重力，把物体拿到空中静止释放后，物体并不能静止在原处，而是要落下来。

得出结论：力和运动是有关系的。以此引出课题：第五章

研究力和运动的关系  新课展示

一、力和运动有什么关系呢？

1、亚里士多德 【阅读与思考】

结合课本内容，组织学生思考、讨论并引导学生得出下列问题的答案。（1）古希腊哲学家亚里士多德的观点是什么，他凭什么得出观点的？

力是维持物体运动的原因； 观察和直觉。（2）造成亚里士多德得出错误观点的原因是什么？

由于地面环境中重力和摩擦力的干扰。

【过渡引导】一边解说引导，一边用小车演示

其实，最先悟出这一原因的是17世纪意大利的物理学家伽利略。他观察到，在推力作用下运动的小车，撤去推力后，小车并不是立刻停止，而是运动了一段时间才停下来的。撤

去推力，小车仍可以运动，这就说明：“力是维持运动的原因”这一观点，并不是力和运动的真正关系。为了找出力和运动的真正关系，伽利略巧妙的设计了一个实验，这个实验把他深邃的思想和超人的睿智体现的淋漓尽致，那么，这到底是一个什么样的实验呢？

2、伽利略的实验

（1）实验过程

（动画展示：层层设问，步步深入，让学生经历伽利略的思考过程，体验理想实验的科学研究方法）

装置介绍：两个对接的粗糙斜面，中间用圆弧相连。

师：让小球从一个斜面的某一个高度静止释放，小球的运动情况如何？试描述出来。生：小球滚上另一个斜面，到不了原来的高度就返回了，然后在两个斜面间往返运动，高度越来越低，最终停在斜面的低端。

师：小球为什么达不到原来的高度，而且最终又停下来呢？ 生：受到摩擦阻力的作用。

师：设想斜面光滑，没有摩擦，小球的运动情况如何呢？

生：小球将达到跟原来同样的高度，然后在两个斜面间往返运动，永不停息。师：如果减小第二个斜面的倾斜度，小球的运动情况如何？和前一次有什么异同呢? 生：小球依然达到同一高度，但经过的路程会更长，用的时间也更长。师：推想：如果持续减小第二个斜面的倾斜度，小球的运动情况如何呢？ 生：小球仍会达到同一高度，只是走的路程越来越长，所需的时间越来越长，师：当第二个斜面变成水平面时，小球的运动情况如何呢？ 生：小球将沿着光滑的水平面一直运动下去，永不返回。

师生总结：小球在水平方向上不受力，仍可以运动，这就说明：运动并不需要力来维持。伽利略由此得出结论：力不是维持运动的原因。【过渡引导】

伽利略实验的整个过程，都是在假设斜面光滑没有摩擦的前提下进行的，而绝对光滑的斜面是不存在的，所以说伽利略的实验是一个理想实验。那么什么是理想实验呢？

（2）理想实验

在学生稍加讨论后，给出理想实验的概念。

理想实验是在思想中塑造的一种理想过程。它是以科学实验为基础，以科学事实为根据，突出主要因素，排除次要因素，运用逻辑推理，揭示物理世界的内在联系，发现物理规律。这是科学研究的重要方法。

举例说明：理想实验并不神秘。在我们下棋时，每走一步之前，总会先在脑海里布局一个假象的战场，我如何走，对手如何应付，我该怎样走，对手才无路可走。棋技越高，设想的布局方案也就越多，越深入，越全面。在这个过程，我们就在进行着理想实验。

（3）实验设计

根据伽利略的实验和你对理想实验的理解，设计一个实验，说明力不是维持物体运动的原因。

器材：毛巾、棉布、木板、劈型斜面、小车 要求：同桌讨论实验方案，说明实验步骤。

在学生讨论完后，请两个同学展示讨论的结果，边做实验边解说。（试验中要体现理想实验的思想，并合理推出结论）

（4）实验验证

播放视频：

（请同学们要特别注意观察物体被推出后的运动状态。）

两位航天员传背包；两位男航天员传送一位女航天员。

太空可以看做是一个几乎不受力的环境，在这样的环境中，具有初速的物体一直运动。这就直接验证了伽利略的结论。【过渡引导】

在伽利略实验的基础上，法国科学家笛卡尔，对力和运动的关系做了进一步的推论。英国科学家牛顿做了进一步的补充、完善和总结，提出了牛顿第一定律。

二、牛顿第一定律

1、笛卡尔的推论

一个不受外界任何影响的运动着的物体，将保持原来的运动，一个静止的不受外界影响的物体，将保持静止。

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，直到外力迫使它改变运动状态为止。

【思考与讨论】

（1）笛卡尔的推论中，外界影响指什么呢？

外力的作用。

（2）比较、分析、讨论牛顿第一定律比笛卡尔的推论有哪些地方更完善了？

体现在以下四点：

①一个

—→ 一切： 体现出普遍性、共性;②将保持

—→ 总保持： 体现出物体的固有性、特性;③只研究了物体不受力的情况—→还研究了受外力的情况:说明了外力的作用;④表述上，牛顿第一定律比笛卡尔的推论更明确，更简洁。（3）通过（2）的分析，总结牛顿第一定律的意义。

①说明了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——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出惯性的定义。）

三、惯性

1、定义：物体保持匀速直线运动状态或静止状态的特性。

2、说明：

①一切物体都有惯性，惯性是物体的固有属性。

(为更好的理解“一切”和“固有”，设计以下两个问题和一个视频)问题：地球上的物体有惯性，太空中的物体有惯性吗？ 问题：人行走时有惯性，静止时有惯性吗？ 播放视频：有关生活中惯性的例子，请学生解释。【思考与讨论】

惯性是物体的固有属性，那么惯性有大小吗？（结合视频思考、讨论、分析该问题。）播放视频：

一弹簧弹开静止的质量不同的小车，两车运动的距离不同； 卡车和自行车同时刹车，停止的难以程度不同。

师生总结：质量不同的物体，保持原有运动状态的本领是不同的，质量越大，保持原有

运动状态的本领越大，就说物体的惯性越大；相反，惯性越小。可见，物体的惯性是有大小的，并且质量是物体惯性大小的唯一量度。

②质量是物体惯性大小的唯一量度。

练习：1kg的铁块、1kg的木块、1kg的棉花，谁的惯性最大？

一样大！

 师生总结

学生总结：（这节课我学到了什么？）

教师总结：通过亚里士多德和伽利略对力和运动关系的不同认识，通过对笛卡尔的推论和牛顿第一定律的比较分析，我们知道了，人类对事物或规律的认识，并不是一蹴而就，一步到位的，而是经历着一个步步深入。逐步完善的曲折的过程。 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，则质量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，永远停不下来  家庭作业

1、思考与活动： 课本1、4

2、自主学习：预习《5.2 探究加速度与力、质量的关系》，完成导学案。【教学评价与反思】

本节课的教学设计比较全面的体现了三维目标。教学过程中，以太空生活视频引入课题，激发了学生兴趣。对教材的处理既踏实又有新意，对科学认识的发展层次把握得比较好。既注重学生经历过程，体验方法，又重视基础知识及其应用。基本达到了教学目标。方法线

第二篇：4.1牛顿第一定律教学设计

幻灯片 1 幻灯片 2 幻灯片 3 牛顿第一定律-2-

一、力和运动关系有力才有运动，力撤去运动也停止力是维持物体运动的原因依据：观察和直觉亚里士多德(公元前384－322)-3-

一、力和运动关系伽利略的观点：•在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦的缘故。伽利略(1564－1642)新课引入：从这一节开始我们学习第四章的内容：牛顿运动定律，其实就是学习运动与力的关系，在学习本章之前我们再把这本书的内容给大家顺一下。然后介绍运动学和动力学的区别与联系，先让学生预习7分钟，然后回答：关于运动和力的关系，亚里士多德的观点是什么？正确否？

伽利略的观点是什么？ 力不是维持物体运动的原因 幻灯片 4 幻灯片 5 幻灯片 6

一、力和运动关系伽利略的观点：•在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦的缘故。继续研究：减少摩擦？伽利略(1564－1642)合理推理：如果没有摩擦？-5-伽利略对接斜面22’12”结论：假如摩擦力大小为零，小球将会达到同一高度选用两个尽量光滑的两个斜面，将小球从沿斜面1滑下，结果发现小球滑上斜面2，几乎达到相同的高度达到。-6-伽利略对接斜面理想实验22’12”结论：假如摩擦力大小为零，小球将会达到同一高度对接斜面倾角越小，运动距离越远对接斜面倾角为零，小球永远运动 结合生活的实例合理推论：减小摩擦力，物体运动的更远，如果完全没有摩擦力，则物体会永远运动下去。

为了进一步证明：力不是维持物体运动的原因，伽利略做了对接斜面实验，结合幻灯片5、6说明，斜面越缓小球运动的越远，当斜面2在水平面上时，小球会永远运动下去。

说明：由于完全光滑的斜面是不存在的，所以这是个理想实验，是在实验基础上推导出来的，所以是推理型实验。幻灯片 7 幻灯片 8 幻灯片 9

-7-笛卡儿的观点：如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会改变原来的方向。笛卡尔(1596－1650)-8-牛顿第一定律1.内容一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。牛顿的观点与前人有何相同之处？-9-牛顿第一定律2.意义a.指出力是改变运动状态的原因；b.提出了物体的一个固有属性：惯性。牛顿一句话，涉及到对立的双方！“力与惯性” 与伽利略同时代的笛卡尔也在研究运动和力的关系，那笛卡尔的观点是什么呢？它和伽利略的观点有哪些异同？

它们的观点实质上是一样的，牛顿将前人的观点总结并上升到理论的层次得到牛顿第一定律，让学生分析回答牛顿的观点与前人的观点异同之处？

指出牛顿第一定律的意义，并解释力 与惯性这两个对立面。幻灯片 10 幻灯片 11 幻灯片 12

-10-牛顿第一定律3.惯性保持静止或匀速直线运动状态的性质；是物体的固有属性，内在的本能反应；一切物体、任何环境、任何情况下均有你经历过惯性现象？-11-头靠：避免撞车时的鞭打效应（颈部来回剧烈运动）安全带：撞车时可阻止身体前冲气囊：车辆发生碰撞时充气-12-牛顿第一定律3.惯性质量是惯性大小的唯一量度标准 说明惯性的内在性，是一切物体在任何任何情况下均有的。

由学生举出生活 的惯性实例？

由车中的各种设备举例说明惯性的弊端及其防护

提问：惯性的衡量标准是说明？与物体的受力以及速度的大小是否有关？ 幻灯片 13 幻灯片 14 幻灯片 15

-13-•

1、伽利略的理想实验证明了（）用物体将静止A．要物体运动必须有力作用，没有力作用物体就运动B．要物体静止必须有力作用，没有力作状态C．物体不受外力作用时，一定处于静止匀速直线运动或静止状态D．物体不受外力作用时，总保持原来的-14-•

2、下列说法中正确的是（）动得越快，惯性越大A．运动越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运不存在了B．小球由于重力的作用而自由下落时，它的惯性就因为小球受到了向上的推力C．一个小球被竖直上抛，当抛出后能继续上升，是状态的一种属性，与物体的速度大小无关D．物体的惯性是物体保持匀速直线运动状态或静止-15-•

3、关于惯性，下列说法正确的是（）A．惯性是一切物体的基本属性B．物体的惯性与物体的运动状态无关C．物体运动快，惯性就大D．惯性大小用物体的质量大小来量度 此题是对伽利略观点的考察 2、3题对惯性的考察

幻灯片 16 幻灯片 17

-16-课堂小结力是改变物体运动状态的原因牛顿第一定律惯性是物体的固有属性质量是惯性的唯一量度-17-大师们的启迪大师观点启迪亚里士多德力是维持物体运(公元前384－322)动的原因观察和直觉伽利略力不是维持物体(1564－1642)运动的原因实验和推理牛顿(1643-1727)惯性定律总结和思考 课堂小结，回顾本节课重难点

对三位伟人的观点列表总结，方便学生记忆。

第三篇：高中物理4.1牛顿第一定律教案

4.1 牛顿第一定律

一、教材分析

牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，是牛顿物理学的基石，力学的第一原理，它破除了长达两千年以来亚里士多德的错误，改变了人类的自然观和世界观，本身还包含着力、惯性和参考系的科学概念，是物理学理论的支柱和基石.在教学中，不能把它看作牛顿第二定律的特殊情况，它意在引导学生了解科学的发现和发展.本节课采用的理想实验法，在物理研究中具有十分重要的地位和作用.本课程的教学设计，主要是让学生通过动手实验和利用贴近学生生活的实例，达到突破重难点的目的.二、教学目标

知识与技能

1.理解牛顿第一定律，知道它是逻辑推理的结果，不受力的物体是不存在的.3.理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度.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.正确地认识力和运动的关系.情感态度与价值观

利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系.鼓励学生大胆发言，并学以致用.三、教学重点

理解牛顿第一定律，知识惯性与质量的关系.四、教学难点 惯性与质量的关系.五、教学过程

导入新课

常识导入

1.我国公安交通部门规定，从1993年7月1日起，在各种小型车辆前排乘坐的人（包括司机）必须系好安全带，为什么？

2.常见的柴油机、电动机等机器的底座非常沉重，而参加作战任务的战斗机却要抛掉副油箱以减小质量，这是为什么呢？你能解释一下吗？

推进新课

一、理想实验的魅力

自主探究

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.供选用器材：小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺等.学生操作时，教师巡回指导学生完成以下操作：

1.桌子上铺毛巾，小车放在毛巾上，推它就动，不推就停；

2.将毛巾换成玻璃板，或直接用桌面，把小车在桌面或玻璃板上推一下，它运动一段时间才停下来.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.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？矛盾出现在哪里呢？

最早发现这一问题的科学家是伽利略，他是怎样研究这个问题的呢？

（课件展示）用多媒体播放伽利略的理想实验（边播放边介绍）要动态出以下效果：

图4-1-2 A.对称斜面，无摩擦小球滚到等高.B.减小另一侧斜面倾角，小球从同一位置自由释放要滚到等高，滚动距离越远.C.把另一侧斜面放平，小球要到等高，就会一直滚下去.根据这一现象伽利略得出了：运动的物体若不受力，物体将匀速运动下去.为了验证这个理论的正确性，下面通过气垫导轨实验来验证一下：

（介绍气垫导轨、光电门工作原理）

演示1：利用气垫导轨消除摩擦，让滑块在导轨上滑动，利用光电门测出滑块在不同位置的速度.学生记录数据并比较，感受伽利略理论的正确性.让学生阅读课本找出： 1.伽利略的观点.2.笛卡儿的补充和完善.X k b 1.c o m 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？

学生回答问题：

1.伽利略：物体不受力时，运动的物体一直做匀速直线运动.2.笛卡儿：物体不受力时，物体将永远保持静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动.3.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变这种状态.综上所述，牛顿第一定律更全面、更完善.二、牛顿物理学的基石——惯性定律

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，教师可继续设疑：既然牛顿第一定律更完善，那么它从几个方面阐述了力和运动的关系？

让学生讨论交流并回答：

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.在学生回答基础上，进一步总结：

力不是维持物体运动状态的原因，力是改变物体运动状态的原因.设疑：牛顿第一定律能否用实验来验证？

结论：不能，因为不受力作用的物体是不存在的.受力但合力为零可看作不受力.在学生回答的基础上，作出肯定，并指出：牛顿第一定律虽然所描述的是一种理想化状态，但它却正确揭示了自然规律.三、惯性与质量

演示2：在小车上竖放一长条木块，让小车在光滑玻璃板上运动，前面固定一个物体，当车被物块挡住时，车上的木块向前倾倒，为什么？

图4-1-3 引导学生分析：木块随车一起运动，当车被挡住时，车停止运动，木块的下半部分受到车的摩擦作用也随车停止运动，而上半部分由于要保持原来的运动状态，故向前倾倒.物体这种保持原来运动状态不变的性质叫惯性.举例说明：①木块立在静止的车上，忽然拉动小车，木块后倾.②人站在匀速行驶的车厢内竖直向上跳起，仍落回原地.总结：惯性是指物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.从牛顿第一定律我们得知，一切物体都有保持它们原来的匀速直线运动或静止状态的性质，所以牛顿第一定律又叫惯性定律.当力迫使它改变这种状态时，它就会有抵抗运动状态改变的“本领”.这个“本领”与什么因素有关？请大家通过实例分析.讨论交流：载重货车启动时，由静止到高速得需要较长一段时间；百米冲刺到终点后，体重大的运动员较难停下来.通过这样的实例分析，使学生总结出：运动状态变化的难易程度与质量有关.结论：惯性大小与质量有关，质量大的物体惯性大；质量小的物体惯性小.六、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.七、教学后记

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。