2021届教科版物理必修第一册教案+学案：4.1 牛顿第一定律-学案(有答案)

牛顿第一定律牛顿第一定律1．伽利略的理想实验伽利略注意到，当一个球沿斜面向下运动时，它的速度增大，而向上运动时，速度减小。

他由此猜想：当球沿水平面运动时，它的速度应该不增不减。

但实际情况却是，即使沿水平面运动，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，因为他同样还观察到，表面越光滑，球便会运动得越远。

于是，他推断：若没有摩擦阻力，球将永远运动下去。

伽利略为了说明他的思想，设计了一个如图所示的实验：让小球沿一个斜面从静止状态开始向下运动，小球将冲上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度。

减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍将达到同一高度，但这时它要运动得远些。

继续减小第二个斜面的倾角，球达到同一高度时就会离得更远。

那么伽利略推理：如果斜面的倾角无限小（即为平面），那么小球为了到达等高的位置将沿平面几乎可以一直滚动下去。

伽利略进一步总结到：力不是维持运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。

笛卡儿也研究了这个问题，它指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。

他还认为，这应该成为一个原理，它是整个人类自然观的基石。

2．牛顿第一定律⑴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。

⑵意义：①澄清了力的概念：力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动的原因。

②指出了力和运动的定性关系：不受外力作用的物体，将保持匀速直线运动状态或静止状态。

③揭示了一切物体固有的属性——惯性。

典例精讲【例2.1】关于牛顿第一运动定律，下列说法中正确的是（）A．牛顿第一运动定律是通过伽利略“理想实验”的验证后建立起来的B．牛顿第一运动定律表明，力是维持物体运动状态的原因C．牛顿第一运动定律表明，惯性是维持物体运动状态的原因D．牛顿第一运动定律表明，物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性【分析】牛顿第一定律给出了物体不受力作用时的运动规律，同时也说明了力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因；牛顿第一定律是牛顿在前人实验的基础上，根据逻辑推理得出的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出。

学案1牛顿第确定律[学习目标定位] 1.知道伽利略的抱负试验及其推理过程，知道抱负试验是科学争辩的重要方法.2.理解牛顿第确定律的内容及意义.3.理解惯性的概念，会解释有关的惯性现象．一、伽利略的抱负试验1．亚里士多德的观点必需有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方．2．伽利略的斜面试验(1)抱负试验：让小球沿一个斜面从静止状态开头向下运动，再让小球冲上其次个斜面，假如没有摩擦，无论其次个斜面的倾角如何，小球所达到的高度相同，若将其次个斜面放平，小球将永久运动下去．(2)试验结论：力不是(填“是”或“不是”)维持物体运动的缘由．3．笛卡儿的观点假如运动中的物体没有受到力的作用，它将连续以同一速度沿同始终线运动，既不停下来也不偏离原来的方向．二、牛顿第确定律与惯性1．牛顿第确定律：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力迫使它转变这种状态．2．惯性：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，我们把这共性质叫做惯性．牛顿第确定律又叫惯性定律．质量是物体惯性大小的唯一量度.一、抱负试验的魅力[问题设计]1．日常生活中，我们有这样的阅历：马拉车，车就前进，停止用力，车就停下来．是否有力作用在物体上物体才能运动呢？马不拉车时，车为什么会停下来呢？答案不是．车之所以会停下来是由于受到阻力的作用．2．假如没有摩擦阻力，也不受其他任何力的作用，水平面上运动的物体会怎样？请阅读课本中的“抱负试验的魅力”，思考伽利略是如何由抱负试验得出结论的．答案假如没有摩擦阻力，水平面上运动的物体将保持这个速度永久运动下去．抱负试验再现：如图甲所示，让小球沿一个斜面由静止滚下，小球将滚上另一个斜面．假如没有摩擦，小球将上升到原来的高度．假如减小其次个斜面的倾斜角度，如图乙所示，小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程．连续减小其次个斜面的倾斜角度，如图丙所示，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而将沿水平面以恒定的速度永久运动下去．[要点提炼]1．关于运动和力的两种对立的观点(1)亚里士多德的观点：力是维持物体运动的缘由．这种错误的观点统治了人们的思维近二千年．(2)伽利略的观点(伽利略第一次提出)：物体的运动不需要力来维持(填“需要”或“不需要”)．2．伽利略的抱负试验的意义(1)伽利略的抱负试验将牢靠的事实和理论思维结合起来，即接受“牢靠事实＋抽象思维＋科学推论”的方法推翻了亚里士多德的观点，初步揭示了运动和力的正确关系．(2)第一次确立了物理试验在物理学中的地位．二、牛顿物理学的基石——惯性定律1．对牛顿第确定律的理解(1)定性说明白力和运动的关系．①说明白物体不受外力时的运动状态：匀速直线运动状态或静止状态．②说明力是转变物体运动状态的缘由．(2)揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性．因此牛顿第确定律也叫惯性定律．2．物体运动状态的变化即物体运动速度的变化，有以下三种状况：(1)速度的方向不变，只有大小转变．(物体做直线运动)(2)速度的大小不变，只有方向转变．(物体做曲线运动)(3)速度的大小和方向同时发生转变．(物体做曲线运动)三、惯性与质量[问题设计]坐在公共汽车里的人，当车突然启动时，有什么感觉？当运动的汽车突然停止时，又有什么感觉？解释上述现象．答案当汽车突然启动时，人身体后倾．当汽车突然停止时，人身体前倾．这是由于人具有惯性，原来人和车一起保持静止状态，当车突然启动时，人的身体下部随车运动了，但上部由于惯性保持原来的静止状态，所以会向后倾；原来人和车一起运动，当车突然停止时，人的身体下部随车停止了，但上部由于惯性保持原来的运动状态，故向前倾．[要点提炼]1．惯性与质量的关系(1)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．(2)质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大．2．惯性与力的关系(1)惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质，因此物体“受到了惯性作用”、“产生了惯性”、“受。

高一物理必修一《牛顿第一定律》教案【优秀5篇】（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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高一物理上册必修1《牛顿第一定律》教案高一物理上册必修1《牛顿第一定律》教案【一】教学准备教学目标1.知识与技能⑴体会伽利略的理想实验思想。

⑵理解牛顿第一定律的内容及意义;理解力和运动的关系。

⑶理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。

2.过程与方法⑴通过回顾历史探究过程理解牛顿第一定律的形成过程。

⑵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⑴通过运动和力的关系的历史探究过程，使学生体会规律的形成都有一个从感性到理性、从低级到高级的产生、发展和演变的过程。

⑵通过理想斜面的教学，体会理想实验的魅力。

教学重难点【重点】加深对牛顿第一定律和惯性的理解。

【难点】转变经验概念，明确惯性是物体的一种属性，任何物体都具有，牛顿定律是惯性现象的规律总结。

教学过程(一)创设游戏，引入课题撕纸游戏猜一猜：1.一张纸已剪成两截，但未完全剪断，如果迅速用力撕两边，纸会断成几截?2.现在把纸剪成三截，但未完全剪断，如果迅速用力撕两边，纸会断成几截?大家不要动手，先猜一猜。

3.如果在中间的纸下面夹一个夹子，然后迅速撕两边，纸会断成几截?请大家想一想：为什么是这样一个结果呢?怎样解释我们的游戏呢?其实，在我们的游戏中还涉及到一个古老的话题──力和运动：用力撕纸，纸条断开运动起来。

运动和力之间到底有什么关系呢?带着这些问题，我们一起来体验古人的探究过程，学习古人的探究方法，进一步理解论述运动和力关系的牛顿第一定律。

(二)回顾历史，探究定律1.情景设问，经验猜想在人类历史的长河中，运动和力如影随形，总是和人们的生活、生产密切相关。

比如：马拉车则车前进，不再拉，前进的车会停下来;人象推车则车前进，不再推，前进的车会停下来;踢球，球沿草地向前滚动，不再踢，滚动的球会慢慢停下来。

思考：运动和力之间有什么关系呢?最早提出这个问题并给出经验猜想的是古希腊学者亚里士多德。

他根据生活生产经验猜想：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。

《牛顿第一定律》学案知识目标：⑴体会伽利略的理想实验思想。

⑵理解牛顿第一定律的内容及意义；理解力和运动的关系。

⑶理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。

教学重点通过回顾历史探究过程理解牛顿第一定律；惯性的理解。

教学难点力和运动的关系；惯性和质量的关系。

第一节牛顿第一定律学习引导牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中提出了三条运动定律。

牛顿把伽利略、笛卡尔的正确结论总结成为牛顿第一定律。

牛顿第一定律：思考：牛顿第一定律中论述的运动和力的关系是怎样的？1．运动和力的关系：回顾、思考：①静止的车、足球为什么运动起来？②运动的车、足球为什么会停下来？物体不受力，；如果运动状态变化，物体一定。

思考：物体不受力时“总保持匀速直线运动状态或静止状态”，这能通过实验验证吗？我们只能通过阻力很小的现象来帮助理解牛顿第一定律，如：冰壶运动。

思考：定律中还论述了什么呢？2．惯性：①概念：，所以牛顿第一定律又被称为惯性定律。

问：做变速运动的物体有惯性吗？②一切物体有惯性。

游戏：用嘴吹书提起书，用最大力气吹垂下的封面；用手提起封面，用最大力气吹垂下的书。

思考：你观察到了什么现象？这个现象能说明什么？③惯性与质量的关系：④惯性与惯性定律有区别吗？预习自测：1.火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为( )A.人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动。

B.人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动。

C.人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必是偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已。

D.人跳起后直到落地，在水平方向上人和车始终有相同的速度。

2.月球表面上的重力加速度地球表面上的1／6，同一个飞行器在月球表面上时与在地球表面上时相比较 ( )A.惯性减小为1／6，重力不变。

B.惯性和重力都减小为1／6。

第四章牛顿运动定律4.1 牛顿第一定律★新课标要求（一）知识与技能1、理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。

2、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．（二）过程与方法1、培养学生分析问题的能力，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．正确的认识力和运动的关系．2、帮助学生养成研究问题要从不同的角度对比研究的习惯．3、培养学生逻辑推理的能力，知道物体的运动是不需要力来维持的。

（三）情感、态度与价值观1、利用一些简单的器材，比如：小球、木块、毛巾、玻璃板等，来对比研究力与物体运动的关系，现象明显，而且更容易推理。

2、培养科学研究问题的态度。

3、利用动画演示伽利略的理想实验，帮助学生理解问题。

4、利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系。

培养学生大胆发言，并学以致用。

★教学重点1、理解力和运动的关系。

2、理解牛顿第一定律，知道惯性与质量的关系。

★教学难点惯性与质量的关系。

★教学方法1、对比实验、自主探索、合理推理。

2、利用生活中的实例，理解惯性与质量的关系，贴近生活更易理解。

★教学用具：多媒体、小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块等。

★教学过程（一）引入新课开门见山，阐述课题：前面几章学习了运动和力基础知识，这一章开始我们研究力和运动的关系。

第一节课我们来学习牛顿第一定律。

（二）进行新课教师活动：多媒体播放古代人劳动的漫画：边播放边说，人推车走，不推车停，由此看来必须有力作用在物体上，物体才运动，没有力作用在物体上，物体就不运动——这是两千多年前亚里士多德说的，不是我说的。

是这样吗？学生活动：学生观看漫画：人推着车子，汗流侠背，推车的人放下车，一边擦汗，一边叹气。

通过看漫画思考问题。

教师活动：下面你就利用桌子上的器材来研究一下这个问题。

让学生利用桌子上的器材，自主设计实验，分别研究：l、力推物动，力撤物停。

牛顿第一定律【教学目标】（一）知识与技能1．借助伽利略的理想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，知道质量是惯性大小的量度，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。

【教学重难点】教学重点：牛顿第一定律。

教学难点：力和运动的关系，惯性。

【教学过程】一、导入新课出示图片：推小车在实际生活中我们观察到一些现象：我们推车时，给车施加推力，车就运动，而且推力越大车运动越快；不给车推力，车就停止。

出示图片：运动的汽车但有时我们又观察到：让车达到一定速度后，即使不再给车施力，车还会运动。

那么力和运动有关系吗？今天我们一起来探讨这个问题。

二、讲授新课（一）历史回顾1．古希腊哲学家亚里斯多德观点：运动分为两大类——自然运动和受迫运动，且物体的运动需要力来维持。

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。

在探究运动原因的“侦探小说”里，这正是由明显的线索引出错误判断的案例，而且这个“错案”维持了很久。

2．意大利物理学家伽利略的观点：物体的运动不需要力来维持。

出示图片：伽利略物体的运动并不需要力来维持，运动之所以会停下来，是因为受到了摩擦阻力。

（二）伽利略的理想实验出示图片：现代人所做伽利略斜面实验的频闪照片。

让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。

如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。

出示动画：伽利略理想实验如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长。

当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。

这个实验说明：力不是维持物体运动的原因。

§4.1 牛顿第一定律一、教学内容分析《普通高中物理课标准》共同必修模块“物理1”中第一个和第二个二级主题“运动的描述”及“相互作用与运动规律”中有两个条目涉及本节内容。

课标要求为：（1）通过史实，初步了解近代实验科学产生的背景，认识实验对物理学发展的推动作用。

（2）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。

因此本节要求学生了解亚里士多德关于力与运动的主要观点，了解伽利略的实验研究工作，认识伽利略有关实验的科学思想和方法；认识惯性的内涵，在知识的应用中体现“加强课程内容与生产、生活联系”的理念。

学生已初步了解牛顿第一定律和惯性的基本内容。

如何以初中知识为生长点、以教材内容为线索，借助演示实验，引导启发学生展开讨论，总结规律并得出结论，学习科学家把经验事实和抽象思维结合起来的科学思维方式，教与学的全过程应渗透科学方法教育与思维能力培养，体现新课程的三维教育目标。

2．教学目标a)体会伽利略和亚里士多德对运动和力的关系的不同观点和依据。

b)认识伽利略理想实验的方法是科学研究的重要方法，它对物理学发展的重要意义。

c)理解牛顿第一定律的内容和含义。

d)知道惯性，并会正确解释有关现象。

e)养成大胆发表自己见解和乐于与他人交流的良好学习习惯。

3．重点、难点探究力和运动的关系的过程，理解牛顿第一定律的意义及惯性概念的内涵是重点，体现伽利略的科学思维方法是本节的教学难点。

二、案例设计（一）引入新课师：通过前一章的学习，我们知道了物体的运动形式是多种多样的，那么物体为什么会有各种不同的运动形式呢？要讨论这个问题，必须进一步思考运动和力的关系，在力学中研究运动和力的关系这一分科叫做动力学。

有了动力学知识，我们就可以解决两大类问题：可以根据物体的运动情况，确定物体的受力情况，也可以根据物体的受力情况确定物体的运动情况。

这就使得人类创造条件控制运动的梦想成为现实。

例如，马路上的汽车可按人的意愿往任何方向以一定的速度行驶，人造地球卫星可以发射到预定的轨道上运转等等。

4.1牛顿第一定律教学设计一、教材分析本节内容选自人教版物理1（必修）第四章第一节。

通过追寻前人的脚踪，得出牛顿第一定律的内容和惯性的概念。

牛顿第一定律是牛顿物理学的基石，上承运动学和物体间的相互作用，下启动力学，旨在探究力与运动之间的关系，是高中学生认知发展和知识构建的一个生长点。

二、学情分析学生会分析简单的直线运动，可以做简单的受力分析，却不清楚力与运动的关系。

他们乐于探索，但常常只观察到表面现象，不能深入探究其本质。

因此本节课的关键是引导学生在观察现象的基础上，通过分析得出结论，在探究规律的过程中学习科学的研究方法。

三、教学目标根据教材和学情分析，结合《新课标》对物理学科素养的要求，确定本节课的教学目标如下：知识目标：可以清楚地描述伽利略理想实验及相应的推理结论，能理解牛顿第一定律，知道质量是惯性的唯一量度。

能力目标：会记录并分析实验现象，能利用牛顿第一定律和惯性知识解释生产生活中的有关先现象、解决有关问题。

学科素养：让学生了解人类探究物理世界的艰辛过程，学习先贤们科学的探究方法，培养敢于质疑、勇于探索的精神。

四、重点难点教学重点：理解牛顿第一定律，旨在让学生明确力与运动的关系。

教学难点是：理解力与运动的关系和惯性。

五、教法学法主要教法：情景导入法、问题引导法、实验探究法、启发教学法。

主要学法：自主学习法、实验探究法、观察分析法、合作讨论法。

六、教学准备自行车车轮、木块、斜面轨道、小钢球、玻璃球、纱布、水杯（有水）、空气炮、蜡烛、打火机、视频资料、教学课件等七、教学环节教学教师活动学生活动设计意图环节1、创设情境，实验导入进入课堂上讲台时被绊倒，问题1:大家观察到了什么？问题2:我为什么摔倒了？问题3:为什么被台阶绊了我就摔倒了？演示魔术“神奇的车轮”。

介绍嫦娥五号月球采壤返回。

学生思考并回答问题，分析摔倒的原因。

引出力与物体运动有关系。

1、激起学生好奇心.2、引导学生观察现象，并分析探究现象背后的本质。

第四章牛顿运动定律4.1 牛顿第一定律★ 教学目标(一 ) 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；理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。

3.理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度；会用惯性解释一些现象。

(二 ) 过程与方法4.观察生活中的惯性现象，了解力和运动的关系5.通过实验加深对牛顿第一定律的理解6.理解理想实验是科学研究的重要方法(三 ) 情感态度与价值观7.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8.感悟科学是人类进步的不竭动力★教学重点1.理解力和运动的关系2.对牛顿第一定律和惯性的正确理解3.理想实验★教学难点1.力和运动的关系2.惯性和质量的关系★教学过程一、导入新课：问题引入：同学们，在前面的学习中我们学习了物体的运动，知道了物体的一些运动规律，但同学们有没有想过：同一个物体不同的情况下可以做出不同的运动，究竟是什么决定了物体的运动情况？要讨论这个问题，就要研究运动与力的关系。

所以，从今天开始，我们就一起来探究运动与力的关系。

举例：（1）原来静止黑板擦，现在要让它运动，我们应该怎么办？（ 2）停止用力，黑板擦会如何呢？（现场演示）误导学生：物体受力就会运动，物体不受力就停止。

得出谬论：力是维持物体运动的原因（亚里士多德观点）实验演示：推一辆小车，撤去推力，小车没有立即停下。

请学生思考原因实验事实与经验相违背，那么，力与运动之间是什么关系？激发了学生的思维，引导学生探究的兴趣，调动积极性，活跃了课堂气氛。

二、进行新课（一）历史回顾1、亚里士多德观点：力是维持物体运动的原因在学生提出的观点后指出：亚里士多德的观点一直维持和统治人们的思想近两千年，才到三百年前伽俐略才指出：力不是维持物体运动的原因，物体运动不需要力。

指出亚里士多德在当时提出了很多观点，有时候提出问题比证明一个问题更难，所以说亚里士多德毫无疑问是伟大的。