牛顿第一定律教学设计
四川师范大学物理系20XX级李孟雨
教学内容
一、教材的分析和理解
二、目标定位
三、教学重难点
三、教学方法以及教学流程
四、作业布置及板书设计
一、教材的分析和理解
牛顿第一定律是高中物理教科版必修1第三章第一节的内容，同样也是本章的重点。
第一章描述物体的运动，并没有说物体为什么会做这样的运动。
第二章仅仅分析了物体的受力情况，并没有涉及因此做什么运动。
而第三章既研究物体的受力，又研究物体的运动，这就是所要讲的动力学的内容。
牛顿三大运动定律是动力学的核心，而本节课的教学内容牛顿第一运动定律作为牛顿运动学的基石，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。
为后续的牛顿运动定律的学习打下好的基础。
二、目标定位（教学重难点）
根据教材和大纲，制定本节课的教学目标有以下三个方面
（1）知识与技能
①知道伽利略和亚里士多德对力和运动的关系的不同认识，知道伽利略的理想实验。
②理解牛顿第一定律以及提出过程，理解惯性的概念和决定因素。
（2）过程与方法
①体会理想实验是探究科学问题的重要物理方法，感受伽利略抽象逻辑思维的魅力。
②通过对牛顿第一定律导出的探究过程，尝试用实验探究的方法研究物理问题。
（3）情感态度和价值观
①认识科学真理的发展道路是艰难曲折的，学习伽利略的科学精神。
②培养学习积极参加实验的物理学习习惯，体会实验探究是学习物理知识的重要方法。
三、教学重点与难点
重点：1伽利略理想斜面实验的理解
2牛顿第一定律的理解
难点：对惯性的理解与应用
四、教学方法以及教学程序
学情分析：高中生思维方式逐步由形象思维向抽象思维过渡，因此在教学中需要以一些感性认识为依托，加强直观性和形象性，以便学生理解。
为此，在教学中我通过生动直观的实验，列举学生熟悉的生活实例以及多媒体课件展示的手段，以便更好的帮助学生理解所学知识。
教学主张：“四让”
概念让学生自己推规律让学生自己找道理让学生自己讲题目让学生自己做
教学环节一：以破而立，再现历史
1.导入新课设置陷阱：
设置情境，即用力推动物体，物体运动；撤去力的作用，物体静止。
同时告诉学生，这样的现象在生活中很常见，将学生引入教师设置的理论“陷阱”，为之后通过实验发现问题，走出误区做好铺垫，同时结合生活实例，让学生产生学习兴趣和探索欲。
根据导入中的情境，提问亚里士多德的观点：有力作用在物体上，物体才运动，没有力的作用，物体就要停下来。
即力是维持物体运动的原因．
教师引导：简单介绍亚里士多德在当时的权威。
他的观点被大家视作金科玉律。
教师引导：这个结论是否正确呢？
2.对比试验，走出误区
运用手推小球的对比试验，以问题的形式切入，让学生观察到失去推理的小球仍然能运动，从而打破他们“崇尚权威，眼见为实”的思维误区。
3.自制仪器,详解“理想”
让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。
减小第二个斜面的倾角，重新释放小球，小
球滚上另一个斜面上到原来的高度，就要通过更
长的路程。
科学推理：成为水平面，小球将要沿着水平
面以恒定的速度匀速直线运动下去，即物体的运
动状态不再改变。
得出结论：1、伽利略正是在摩擦力无法消除的前提下，大胆利用了理想实验的方法，才得出了正确的结论。
理想实验就是利用抽象思维进行逻辑推理，它是研究物理学的重要方法。
2、力不是维持物体速度的原因，力是改变物体速度的原因，即是改变运动状态的原因。
同时提出伽利略的观点：在水平面上的物体之所以停下来，是因为受到摩擦力的缘故。
如果没有摩擦，物体将永远运动下去。
4.自主探究，学以致用：
小车在不同表面上的滑行情况。
提问原因的可能：运动的物体停下来的原因是什么？停下来的路程与什么因素有关？引导学生分小组设计实验，并利用老师的器材来进行验证。
最终得出结论：平面越光滑（阻力越小）小车滑行的距离越远（速度减小越慢）。
5.小结历史：
简要的补充笛卡尔和他的观点并导出牛顿第一定律，小结整段历史培养学生的情感态度与价值观。
环节二：咬文嚼字，剖析定律
英国物理学家牛顿总结前人的研究成果，概括出一条重要的物理学定律，这也是整个经典物理动力学的基石——牛顿第一定律。
1．牛顿第一定律的表述：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．
2．牛顿在伽利略等人研究的基础上得出牛顿第一定律，伽利略理想斜面实验为牛顿第一定律提供了实验依据．
3．牛顿第一定律的意义（分析重点字词句，由浅入深解读该定律）（1）物体在不受外力作用时的运动状态是匀速直线运动或静止．
（2）指出了物体的运动并不需要力来维持，力是改变物体速度的原因．
（3）一切物体都有惯性。
环节三：分析总结，突破难点
惯性的理解：
1、概念：物体的这种保持原来匀速直线运动状态或静止的性质叫做惯性。
（所以牛顿第一定律又叫惯性定律）
2、课堂实验，深化概念：
分别从“快打棋子和鸡蛋落杯”两个小实验入手总结出“静止的固体有保持原来运动状态的属性”，进而猜想是不是一切物体都有这样的属性呢？再次分别从运动的固体，液体和气体入手，通过五个小实验总结出“惯性是一切物体的本质属性”从而加深了对于惯性概念的理解。
3、双向探究，突破难点：
由“快速抽打的乒乓球”和“稳如泰山的相扑”两章图片引发学生思考“不同物体保持运动状态的能力有大小区别,那么是什么因素来决定呢”
由学生提出影响惯性大小的因素：质量、速度、重力、光滑等因素。
实验探究：较光滑的平面上两个不同质量的小车受到弹簧相同力的不同表现，直观的反映出质量是影响惯性大小的一个因素。
理论探究：教师引导，理性思维研究分析：
关于速度，引导逆向思辨:①可否认为我现在速度为零，惯性为零？
②可否认为我乘坐动车组飞奔着惯性增加？可否认为我对面乘客惯性为零？
统一认识：惯性既然是物体本身的属性就应该与外界条件、外界作用是否有、大小、速度大小没有关系。
得出结论：质量是物体惯性大小的量度——可以抽杀乒乓球、羽毛球，不可以抽杀铅球、保令球，撼树容易，撼山难。
这样的事例，使学生心灵感悟得到强化。
进一步：泰坦尼克号已经发现了冰山，为什么躲闪不开？
（质量大，运动状态难于改变）。
环节四：学以致用，深化主题
带领学生从物理回归生活，解决“松动的锤子”和“真假鸡蛋”等现实问题，学以致用。
介绍惯性在当今生活和科学的利用与防治，例如“投弹”“撑杆跳”等等，深化主题。
环节五：小结巩固，重难突出
1.课堂小结：
本节课的重点是伽利略的理想实验法及牛顿第一定律的理解。
不受外力的物体是不存在的，不受外力与受了外力但合外力等于零是等价的。
难点是惯性的理解，惯性是物体的固有属性，只与质量有关。
再次强调本节课的重难点，并通过练习体来巩固认识
2.练习巩固：
例1 关于物体的惯性说法正确的是：
A.惯性是物体保持原来状态的力
B.物体受到外力时，原来的运动状态改变了，惯性就不存在了。
C.汽车运动的越快，刹车越困难，所以速度大的物体惯性大。
D.不论在什么地方，物体质量大惯性就越大。
例2 下列说法正确的是
A.人只有在静止的车厢里，竖直向上跳起后，才会落到原来的位置。
B.人在沿着直线匀速直线运动的车厢里，竖直向上跳起后，将落到起跳点的后方。
C.人在沿着直线加速直线运动的车厢里，竖直向上跳起后，将落到起跳点的后方。
D.人在沿着直线减速直线运动的车厢里，竖直向上跳起后，将落到起跳点的后方。
例3、从匀速上升的气球上，脱落一个物体，不计空气阻力，则物体在离开气球的瞬间:( )
A.立即静止
B.速度不变
C.立即向下运动
D.可能立即向任意方向运动
板书设计：
3.1 牛顿第一定律
一、历史回顾
牛顿总结
笛卡尔完善
伽利略批判理想实验
亚里士多德表象
二、牛顿第一定律：
内容：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。
三、惯性
内容：物体具有保持静止或匀速直线运动状态的性质，叫惯性。
