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1.1 教学目标：(1) 让学生理解牛顿第一定律的概念，掌握其表述方式和含义；(2) 让学生掌握牛顿第一定律的推导过程，理解其科学意义；(3) 培养学生运用牛顿第一定律解决实际问题的能力。
1.2 教学内容：(1) 牛顿第一定律的表述方式和含义；(2) 牛顿第一定律的推导过程；(3) 牛顿第一定律在实际中的应用。
1.3 教学方法：(1) 讲授法：讲解牛顿第一定律的表述方式和含义，推导过程，以及在实际中的应用；(2) 案例分析法：分析实际问题，引导学生运用牛顿第一定律解决问题；(3) 小组讨论法：分组讨论，培养学生的合作能力和口头表达能力。
1.4 教学步骤：(1) 导入：通过生活中的实例，引导学生思考什么是力，力与运动的关系；(2) 讲解牛顿第一定律的表述方式和含义；(3) 推导牛顿第一定律，解释其科学意义；(4) 分析实际问题，引导学生运用牛顿第一定律解决问题；(5) 总结本节课的主要内容，布置作业。
2.1 教学效果：通过本节课的教学，学生能理解牛顿第一定律的概念，掌握其表述方式和含义，以及推导过程，并能运用牛顿第一定律解决实际问题。
2.2 教学改进：(1) 在讲解牛顿第一定律的推导过程时，可以结合实验演示，增强学生的直观感受；(2) 在分析实际问题时，可以提供更多案例，让学生有更多的机会运用牛顿第一定律解决问题；(3) 在课堂讨论中，鼓励学生提出不同的观点，培养学生的思维能力和创新能力。
三、教学设计：3.1 教学目标：(1) 让学生理解牛顿第一定律的概念，掌握其表述方式和含义；(2) 让学生掌握牛顿第一定律的推导过程，理解其科学意义；(3) 培养学生运用牛顿第一定律解决实际问题的能力。
3.2 教学内容：(1) 牛顿第一定律的表述方式和含义；(2) 牛顿第一定律的推导过程；(3) 牛顿第一定律在实际中的应用。
3.3 教学方法：(1) 讲授法：讲解牛顿第一定律的表述方式和含义，推导过程，以及在实际中的应用；(2) 案例分析法：分析实际问题，引导学生运用牛顿第一定律解决问题；(3) 小组讨论法：分组讨论，培养学生的合作能力和口头表达能力。
《牛顿第一定律》教学设计教材分析牛顿第一定律是牛顿力学的基石，它纠正了自亚里士多德以来长达近两千年的的错误观点，改变了人类的自然观和世界观，对物理学的发展有重大影响。
教材中介绍的伽利略的理想实验也是一种重要的思想方法，教材主要思想是引导学生体会科学家对运动学研究的发展历程。
教师在教学中注要注意以下两点：一、让学生参与得出牛顿第一定律的思维过程；其二、让学生感受科学的思想方法。
教学目标知识与技能：（1）了解科学家探索力和运动关系的过程。
（2）理解牛顿第一定律的内容及意义。
（3）理解惯性，知道质量是描述物体惯性的物理量。
（4）理解惯性和力的关系。
过程与方法：（1）在用伽利略斜面实验研究力和运动关系的过程中，渗透理想实验这种科学研究方法。
（2）培养学生严谨的逻辑推理能力；通过学生对历史演变过程的“亲身”参与，培养他们深度分析和思考的能力；通过对生活实例的分析，培养学生理论联系实际的能力。
情感、态度与价值观：（1）让学生感受科学探究过程的艰辛，感受科学之美和科学的精神。
（2）在学习牛顿第一定律建立的过程中，学习伽利略与牛顿等科学家的创造性思维的品质和敢于质疑、坚持真理的献身精神。
教学重难点重点：牛顿第一定律及得出的历史过程难点：对惯性及力与惯性关系的理解课前准备小车，自制教具：气垫光盘、空气惯性演示仪等，导学案、微课、图片、视频、课件及拓展作业教学过程一、新课引入教师活动：展示图片、播放视频，引导学生回答问题：由四位科学家的图片→都曾研究“力与物体运动状态”的关系→提出问题：什么是力？什么是物体的运动状态。
学生活动：思考与讨论，回答问题。
1、四位科学家：认识与了解古希腊的哲学家、教育家、科学家亚里士多德、意大利的科学家伽利略、英国的科学家牛顿、法国的科学家笛卡尔在运动学上所做出的贡献。
2、力：物体对物体的相互作用；运动状态：即物体的运动情况，用速度来描述。
二、牛顿运动定律得出的历史过程教师活动：1、演示小车实验，引导学生观察并回答：小车相对于地面的运动状态是什么？如何改变小车的运动状态？小车在运动过程中运动状态是否改变？为什么改变？进而使学生初步认识到“力是改变物体运动状态的原因”。
1. 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．知道什么是惯性，会正确地解释有关惯性的现象．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．通过实验加探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．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．2. 教学重点/难点教学重点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．教学难点1．力和运动的关系．2．惯性和质量的关系．3. 教学用具多媒体、板书4. 标签一、力和运动的关系1.基本知识(1)亚里士多德观点：力是维持物体运动的原因，物体不受力时将静止．(2)伽利略观点：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体的运动状态，产生加速度的原因．(3)笛卡儿的观点如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向．2．思考判断(1)必须有力作用在物体上，物体才会运动．(×)(2)力不是使物体运动的原因，而是使物体运动状态改变的原因．(√)(3)物体的运动状态改变指的是速度的改变．(√)探究交流有人认为伽利略斜面实验为理想实验，无法在实验中验证，故不能揭示自然规律．该说法是否正确？【提示】该说法是错误的．伽利略的理想斜面实验反映了一种物理思想，它是建立在可靠的事实基础上的，抓住主要因素，忽略次要因素，从而深刻地揭示了自然规律．二、牛顿第一定律1.基本知识(1)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，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，它又叫惯性定律．(2)运动状态：如果物体速度的大小或方向改变了，它的运动状态就发生了改变；如果物体做匀速直线运动或静止，它的运动状态就没发生改变．2．思考判断(1)任何物体只要运动状态不变，它一定不受外力作用．(×)(2)如果物体的运动状态发生了改变，物体必受到了不为零的合外力．(√)(3)牛顿第一定律是理论推导出来的．(×)探究交流高速行驶的动车组关闭发动机后为什么会停下来？【提示】由于动车受到阻力作用，因此会慢慢停下来.三、惯性与质量1.基本知识(1)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．(2)物体惯性大小的唯一量度是物体的质量．2．思考判断(1)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．(√)(2)物体运动的速度越大，惯性越大．(×)(3)力无法改变物体的惯性．(√)探究交流国家交通管理部门为什么严禁客车超员？【提示】客车超员时，质量增大，当遇到意外情况时，由于惯性大，很难较快地停下来，易造成交通事故．四、牛顿第一定律【问题导思】1．牛顿第一定律是实验定律吗？2．运动的物体一定受到向前的力吗？3．运动状态不变的意义是什么？1．牛顿第一定律的意义(1)牛顿第一定律揭示了一切物体都具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质——惯性．(2)牛顿第一定律正确揭示了力和运动的关系，纠正了力是维持物体运动的原因的错误观点，明确指出了力是改变物体运动状态的原因．2．运动状态变化的三种情况(1)速度的方向不变，只有大小改变．(物体做直线运动)(2)速度的大小不变，只有方向改变．(物体做匀速圆周运动)(3)速度的大小和方向同时发生改变．(物体做曲线运动)1．牛顿第一定律所描述的是物体不受外力作用时的状态，与物体所受合外力为零是等效的．2．牛顿第一定律不是实验定律，它是在理想实验的基础上总结得出的．例：关于牛顿第一定律，下面说法中正确的是()A．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时物体的运动规律B．牛顿第一定律就是惯性C．不受外力作用时，物体运动状态保持不变是由于物体具有惯性D．运动的物体状态发生变化时，物体必定受到外力的作用【审题指导】解答该题时应把握牛顿第一定律的三层含义：(1)不受外力时物体的运动状态．(2)受外力时物体的运动状态．(3)一切物体都有惯性．【答案】ACD牛顿第一定律的应用技巧1．应用牛顿第一定律分析实际问题时，要把生活感受和理论联系起来深刻认识力和运动的关系，正确理解力不是维持物体运动的原因，克服生活中一些错误的直观印象，建立正确的思维习惯．2．如果物体的运动状态发生改变，则物体必然受到不为零的合外力作用．因此判断物体的运动状态是否改变，以及如何改变，应分析物体的受力情况．五、惯性的理解应用【问题导思】1．“物体停下来需要的时间长，就是惯性大”，对吗？2．物体受力时还具有惯性吗？3．物体静止时有惯性吗？1．惯性与质量(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惟一量度，质量越大，惯性越大．2．惯性与力(1)惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质，因此说“物体受到了惯性作用”、“产生了惯性”、“受到惯性力”等都是错误的．(2)力是改变物体运动状态的原因，惯性是维持物体运动状态的原因．力越大，运动状态越易改变；惯性越大，运动状态越难改变．(3)惯性与物体的受力情况无关．3．惯性与速度(1)速度是表示物体运动快慢的物理量，惯性是物体本身固有的性质．(2)一切物体都有惯性，和物体是否有速度及速度的大小均无关．4．惯性与惯性定律(1)惯性不是惯性定律，惯性没有条件限制，是物体的一种固有属性．(2)惯性定律是物体不受外力作用时物体运动所遵守的一条规律．1．在不受力(或合外力为零)的条件下，惯性表现为保持原来的运动状态．2．在受力条件下，惯性表现为运动状态改变的难易程度．例：下列说法正确的是()A．惯性是只有物体在匀速运动或静止时才表现出来的性质B．物体的惯性是指物体不受外力作用时仍保持原来直线运动状态或静止状态的性质C．物体不受外力作用时保持匀速直线运动状态或静止状态，有惯性；受外力作用时，不能保持匀速直线运动状态或静止状态，因而就无惯性D．惯性是物体的属性，与运动状态和是否受力无关【审题指导】解答该题应注意利用惯性的含义分析，要明确惯性的决定因素，不要受错误感觉的干扰．【答案】 D六、利用惯性解释有关现象例：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，发现仍落回到火车的原处．这是因为()A．人跳起后，车厢内空气给他一个向前的力，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，所以人落下后必定偏后一些，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，在水平方向上和车始终具有相同的速度【规范解答】人随着火车共同运动，具有向前的速度．当人跳起后，在水平方向上不受力的作用，由于惯性，人跳起后直到落地，在水平方向上和车始终具有相同的速度，所以仍落回原处．【答案】 D解释惯性现象的思路1．明确研究的物体原来处于怎样的运动状态．2．当外力作用在该物体的某一部分(或外力作用在与该物体有关联的其他物体上)时，这一部分的运动状态的变化情况．3．该物体由于惯性保持怎样的运动状态，判断最后会出现什么现象．课堂小结板书一、理想实验的魅力1．亚里士多德的观点2．伽利略的观点3．笛卡儿的观二、牛顿物理学的基石——惯性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(1)物体不受外力时，运动状态保持静止或匀速直线运动，说明力不是维持物体运动的原因(2)外力的作用是迫使物体改变原来的运动状态，说明力是改变物体运动状态的原因(3)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，叫做惯性三、惯性与质量物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性(1)一切物体在任何状态下都有惯性(2)惯性是物体的固有性质(3)物体的惯性只与质量有关。
《牛顿第一定律》教学设计【教学目标】1、知识、技能目标(1)理解牛顿第一定律的内容及意义.(2)理解惯性,知道日常生活中由于惯性而产生的简单现象,并能解释.(3)理解惯性和力的关系.2、过程、方法目标培养学生严谨的逻辑推理能力;通过学生对历史演变过程的“亲身”参与,培养他们深度分析和思考的能力;通过对生活实例的分析,培养学生理论联系实际的能力.3、情感、态度目标让学生感受科学探究过程的艰辛,感受科学之美和科学的精神.【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。
【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。
【设计思想】本设计从认知心理学出发,紧紧围绕牛顿第一定律的产生过程,深入挖掘物理学史中的相关素材,将牛顿第一定律产生过程的几个关键问题以原貌的形式展示给学生,让他们作为各个历史时期的“探究者”参与相关问题的讨论.在讨论的过程中学生会发现:“这些看似简单的问题不仅很难回答,而且蕴藏着深刻的思想方法,所以人类用了几千年的时间才弄清楚”.通过这样的探究,不仅让学生获得了物理知识,更让学生感受科学结论得出的艰难历程,并感悟科学之美,正确评价各个历史人物，尤其是亚里士多德。
引入大量的生活实例及刘谦在春晚表演的魔术引导学生积极观察生活并思考生活，既提高学生学习物理的兴趣，也加深学生对物理知识的理解，从而取得较好的教学效果。
【教学过程】（一）引入新课任务一、教师在讲台上推动粉笔盒，使其从静止开始慢慢向前运动；撤去推力,粉笔盒立即停止。
师：物体原来是静止的，现在要让它运动，我们应该怎么办？当停止用力后，物体会如何呢？生：物体受力就会运动，物体不受力就停止。
师：力是维持物体运动的原因？生：………（设计意图：引出课题主旋律力和运动的关系，并激发学生思索力和运动的关系，暴露学生的前概念）任务二、魔术意念螺丝。
牛顿第一定律教学设计基本信息学段高中学科物理使用教材版本人教版课题牛顿第一定律新授课 章/单元复习课□专题复习课□课型习题/试卷讲评课□学科实践活动课□其他□1.单元学习内容分析（主要分析本课时所在单元内容结构和育人价值）本节是牛顿运动定律的基础内容，是整章教学的知识基础。
通过本节学习，能够从力和运动的关系角度分析物体运动的原因，有利于学生了解物体运动的根本原因。
2.本课时学习内容分析（分析本课时学习内容在单元中的位置，核心内容对发展学生核心素养的功能价值分析；本课时内容组成要素及之间的关系；已学内容与本课内容的关联，等；可用结构图示呈现）本节选自人教版高中物理必修一第四章第一节的内容，从人类对运动和力的关系的认知历程，体会物理观念和科学的思维方法建立的不易。
通过感受伽利略理想实验的魅力，学会科学推理的研究方法。
从力和惯性作为科学概念的提出过程体会物理观念的形成过程，从对规律发现过程的学习体会理想实验加逻辑推理的科学思维方法。
《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》要求，通过牛顿第一定律的学习，认知物理学对自然现象的描述与解释，具有学习物理学的兴趣。
了解物理认知的过程，发现物理思维方法对物理研究的重要作用。
3.学习者分析（学生与本课时学习相关的学习经验、知识储备、学科能力水平、学生兴趣与需求分析，学习本课时可能碰到的困难）学生在初中阶段的物理学习中，已经了解了解牛顿第一定律的基本内容，知道了伽利略的理想实验，但对其认识还不够深入；高一学生已经具备一定的分析推理，逻辑思维能力，思维处于进一步的拓展阶段有较好的灵活性和拓展性。
4.学习目标确定（根据国家课程标准和学生实际，指向学科核心内容、学科思想方法、学科核心素养的发展进阶，描述学生经历学习过程后应达成的目标和学生应能够做到的事情）1.理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。
理解牛顿第一定律，并理解其意义。
理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。
高中物理牛顿第一定律（教学设计）教案新人教版必修1一、教材及学情分析1．教材分析本节课是根据上海科学技术出版社《物理（八年级）》中第六章第一节“牛顿第一定律”进行设计的。
牛顿第一定律是描述力和运动关系的规律，是本章的重点之一。
它既是对力和运动关系的深刻描述，又为二力平衡的探究作了理论准备。
“表象是一滴水，事实是一片海”，力和运动的正确关系隐藏在物理现象的背后的规律，很容易被生活中的物理假象所掩盖。
在历史的长河中，力和运动的正确关系也经历了一个漫长的过程，从亚里士多德到伽利略再到牛顿，这层神秘的面纱才真正被揭开。
为了拔开云雾，显示真理，必须精心引导学生自主设计实验探究，通过严密而科学的推理，批驳错误的观点，才能建立科学的认识。
根据以上分析和课程标准的要求，拟订本节课的重难点如下：（1）探究力和运动的关系；（2）表述牛顿第一定律。
2．学情分析学生初步认识了力，建立了力的概念，对力的作用效果有了较深的认识，为进一步研究力和运动的关系奠定了基础。
由于学生是第一次接触用科学推理探究物理规律的研究方法，有较大的思维障碍，因此，我们必须在尊重学生的思维方式及知识形成过程的前提下，开展以学生为中心，教师为引导、小组合作为主要方式的探究性学习活动。
二、教学目标1．知识与技能（1）知道牛顿第一定律的内容，能用自己的语言表述牛顿第一定律。
（2）通过分析牛顿第一定律的内容，了解牛顿第一定律的内涵。
（3）知道物体的运动不需要力来维持，知道力是改变物体运动状态的原因。
2．过程与方法（1）通过实验探究概括出力和运动的关系，发展学生的观察能力、提出问题的能力、分析能力、归纳能力、信息处理的能力。
（2）通过实验观察及归纳推理培养学生的科学方法论。
（3）通过观察实验及分析，敢于用自己的语言描述自己的见解培养学生语言表达能力；初步具有评估和听取反馈意见的意识，培养学生初步的信息交流能力。
3．情感态度与价值观（1）通过活动和阅读感受物理就在身边。
4.1 牛顿第一定律〖详细教材分析〗牛顿第一定律和惯性的内容学生在初中都有所接触,内容大致是一样的。
本节课的学习主要是纠正一些片面的东西,在理想实验的基础上推导得出牛顿第一定律,更加的具有科学性。
牛顿所进行的不光是总结概括,更多的是创造性的对惯性和力的概念的提出,同时明确了运动和力的关系,及其之间相互转化等。
学习本节课内容要正确认识牛顿第一定律的实际意义。
〖教学目标与核心素养〗物理观念:理解牛顿第一定律的内容,能够运用牛顿第一定律解释有关现象。
科学思维:用惯性概念解释有关实际问题。
会识别惯性系和非惯性系。
科学探究:体会伽利略研究运动和力关系的思想方法,了解理想实验的作用。
科学态度与责任:从通过牛顿第一定律的历史史实回顾,增进对科学的兴趣,培养学生的创造性思维品质和敢于质疑、坚持真理的献身精神。
〖教学重点与难点〗重点:1、对牛顿第一定律和惯性的正确理解。
2、科学思想的建立过程。
难点:1、力和运动的关系。
2、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。
〖教学准备〗小车、小球、斜槽、多媒体课件。
〖教学过程〗一、新课引入前面学习的第一、二章研究的是物体的运动,称为运动学;第三章研究的是物体的受力,称为力学。
问题:运动和力之间有什么关系呢?我们把研究运动与力的关系的分支叫做动力学。
动力学知识在生产和科学研究中很重要,设计各种机器,控制交通工具,研究天体运动等,都离不开动力学知识。
本节我们开心学习第一节牛顿第一定律。
二、新课教学初中我们学习了牛顿第一定律的基本内容,你能说说它揭示了物体运动遵循怎样的规律吗?滑冰运动员如果不用力,他会慢慢停下来。
这是否与牛顿第一定律矛盾呢?通过多媒体课件动图展示:溜冰,加强代入感。
长期以来的的生活经验告诉我们力推物动,力撤物停。
通过多媒体课件动图展示:狗拉车和骑自行车。
观察发现要使一个物体运动,必须推它或着拉它;自行车要前进,也必须用力,不用力就会停下来。
1．牛顿第一定律1．了解人们对运动和力的关系的认识历程,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,知道惯性大小只与质量有关。
一、理想实验的魅力1．人类对运动和力的关系的认识历程2．伽利略的理想实验(1)斜面实验: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□8原来的高度。
如果第二个斜面的倾角减小,小,但这时它运动的距离更长。
继续减小第二个斜面的倾角,球达到同一高度时运动的距离就会更长。
(2)推理结论:若将第二个斜面放平,这说明,力不是□11维持物体运动的原因。
二、牛顿第一定律1．牛顿第一定律:,除非作用在它上面的力迫使它□3改变这种状态。
2．惯性:物体这种保持原来□4匀速直线运动状态或□5静止状态的性质,3．意义(1)揭示了运动和力的关系:力不是维持物体运动状态的原因,体运动状态的原因。
(2)揭示了一切物体都具有的一种固有属性三、惯性与质量1．描述物体惯性的物理量是它的□1质量。
□2质量大的物体惯性大。
2．质量:,质量的单位是□6千克,符号为□7kg。
判一判(1)亚里士多德认为物体的自然状态是静止,只有当它受到力的作用才会运动。
()(2)伽利略认为力不是维持物体运动的原因。
()(3)伽利略理想实验结论是以可靠事实为基础,经科学抽象、运用分析推理得出的。
()(4)牛顿第一定律可以用实验直接验证。
()(5)物体的惯性总是以保持“原状”或反抗“改变”两种形式表现出来。
()(6)力无法改变物体的惯性。
()提示:(1)√(2)√(3)√(4)×(5)√(6)√想一想(1)“理想实验”能否通过科技的不断发展而变成真实的科学实验?提示:不能,理想实验是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验。
(2)如图所示,用力踢球,球才会运动起来,难道不能证明有力才有运动,运动需要外力来维持吗?提示:不能,正是由于脚对球的力,改变了足球原来的运动状态(静止),故力是改变物体运动状态的原因。
第四章运动和力的关系牛顿第一定律教学设计科目物理课题牛顿第一定律课时1课时教学目标与核心素养一．知识与技能1.能清楚地描述伽利略关于力与运动的观点，以及对应设计出的理想实验和相应的推理结论；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；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。
教学重、难点教学重点：1、对牛顿第一运动定律以及惯性和质量关系的正确理解；2、了解伽利略理想实验的科学研究过程；教学难点：1.力和运动的关系；教学准备教具：多媒体课件、小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块、气垫导轨装置、伽利略针和单摆实验装置．教师活动学生活动设计意图一．导入新课：视频引入：嫦娥二号发射过程：将卫星发射到太空必须要有推力强大的火箭。
力与运动之间有着密切的联系。
【教师提问】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（包学生思考讨论通过生活中的常识建立感性认识，为引出亚里士多德的观点作铺垫。
教学过程括司机）必须系好安全带，为什么？二．讲授新课：（1）回顾亚里士多德：【教师引导】亚里士多德观点：力是维持物体运动的原因：【教师引导】设计斜面小车实验：在学生提出的观点后指出：亚里士多德的观点虽然错误，但一直维持和统治人们的思想近两千年，你能用桌面的器材设计实验推翻他的说法吗？（介绍器材：小车、长木板、棉布、毛巾、）提出指导问题：（1）、如何让小车初速度相同？（2）、毛巾、棉布、木板的粗糙程度怎样？（3）、如何减小小车在水平面上的滑行距离？（2）回顾伽利略：【教师引导】伽利略的观点：物体的运动不需要力来维持。
出示图片：现代人所做伽利略斜面实验的频闪照片。
第四章牛顿运动定律本章设计本章是在前面三章对力和运动分别研究的基础上，进一步探讨物体的运动状态变化和物体的受力情况间的关系，在物理学上把本章内容称为动力学.牛顿运动定律是动力学的基础，也是整个经典物理理论的基础.正确地理解惯性的概念，理解物体间相互作用的规律，熟练地运用牛顿第二定律解决问题，是本章学习的重点，也为进一步学习今后的知识，提高分析解决问题的能力奠定基础，牛顿运动定律的应用是本章的难点，也是高考的热点.本章还涉及了许多重要的研究方法，如：在牛顿第一定律的研究中采用的理想实验法，牛顿第二定律中的控制变量法，运用牛顿第二定律处理问题时常用的整体法与隔离法，以及单位的规定方法、单位制的创建等.对这些方法要让学生认真体会、理解，以提高认知的境界为了更扎实地理解牛顿第二定律，本章第二节安排了实验：探究加速度与力、质量的关系，并提供了参考案例，实验操作方便，规律性强，结论容易获得，控制变量法在此得到了实践.第五节牛顿第三定律的研究引入了传感器——计算机的组合，现代气息浓厚，实验效果很好.物理知识来源于生活，最终应用于生活，本章的后两节就是牛顿运动定律的简单应用.新课标要求1.通过实验，探究加速度与质量、物体受力之间的关系.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.3.通过实验认识超重和失重.4.认识单位制在物理学中的重要意义，知道国际单位制中的力学单位.计划共7课时：1 牛顿第一定律1课时2 实验：探究加速度与力、质量的关系1课时3 牛顿第二定律1课时4 力学单位制1课时5 牛顿第三定律1课时6 用牛顿定律解决问题（一）1课时7 用牛顿定律解决问题（二）1课时1 牛顿第一定律整体设计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.教学重点1.理解力和运动的关系.2.理解牛顿第一定律，知识惯性与质量的关系.教学难点惯性与质量的关系.课时安排1课时三维目标知识与技能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.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1.培养科学研究问题的态度.2.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.课前准备教具准备：多媒体课件、小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块等.知识准备：力的概念及力的作用效果.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？情景导入用多媒体播放牛耕地的画面：牛耕地时，牛拉着犁前进；牛停止拉犁，犁也停止运动.边播放边介绍，牛拉犁，犁前进；牛停犁也停.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——两千多年前古希腊科学家亚里士多德就得出了这样的结论，这个结论正确吗？学生讨论，教师借机导入新课.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.为了证明这个结论的正确性，再让学生举出一些其他的实例来说明.如：蹬一段时间自行车后停止蹬车，自行车还会滑行一段距离；在冰面上踢出去的冰块要运动一段距离才停止运动；空中飞行的飞机制动后仍然还会向前滑翔；射出枪蹚的子弹等等.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？下面用小球来做个对比实验.实验探究图4-1-1A.使斜槽下端与桌子上铺好的毛巾吻合，让小球从斜槽上自由滚下，标出小球在毛巾上滚动的距离；B.使斜槽下端直接与桌面吻合，让小球从斜槽上同一位置自由滚下，标出小球在桌面上滚动的距离；C.使斜槽下端与桌面上的玻璃吻合，让小球从斜槽上同一位置自由滚下，标出小球在玻璃上滚动的距离.通过观察对比实验，让学生分析实验，总结实验：接触面越光滑，小球滚动的距离越远.结论：运动小球停下来的原因是受到摩擦力的作用.为了引出伽利略的理想实验，教师可继续设疑：若接触面光滑无摩擦小球会怎样？学生讨论、交流，大胆猜想.（充分发挥学生的想象空间，发散思维）在学生讨论交流的基础上，结合实验进一步总结.结论：物体的运动不需要力来维持.力撤物停的原因是因为摩擦力.若无摩擦力，运动物体会一直运动下去.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4-1-2A.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.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.课堂训练1.下列关于惯性的说法中，正确的是（）A.人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性B.百米赛跑到终点时不能立即停下是由于惯性，停下时就没有惯性了C.物体没有受外力作用时有惯性，受外力作用后惯性被克服了D.物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关解析：惯性是物体的固有属性，与其内在因素即质量有关，与受力与否及运动状态无关.一切物体都有惯性，质量是物体惯性大小的量度，静止物体的惯性是保持静止，匀速运动的物体的惯性是保持其速度不变.当物体在外力作用下运动状态发生变化时，只要其质量不变，其惯性大小不发生变化.答案：D2.如图4-1-4所示，当你在平直路面上骑自行车时，是否觉得用力不停地蹬，车才会匀速前进，一旦不用力蹬，车子就会减速，甚至停下呢？这与牛顿第一定律矛盾吗？试解释之.图4-1-4解答：对比用力蹬和不用力蹬两种情况，发现不蹬车时，车减速，运动状态改变，这是因为有阻力作用；而蹬车时，虽用力蹬车，但合外力为零，因此可以匀速前进，仍然符合牛顿第一定律.3.有一仪器中电路如图4-1-5所示，其中M是质量较大的一个金属块，两端与弹簧相连接，将仪器固定在一辆汽车上，当汽车启动时，哪只灯亮？当汽车急刹车时，哪只灯亮？为什么？图4-1-5解答：当汽车启动时，汽车的速度变大了，而金属块由于惯性，将保持原来的静止状态，而相对于汽车向后运动，从而使绿灯所在的电路被接通，所以启动时绿灯亮；反之，刹车时，汽车的速度变小了，而金属块由于惯性，将保持原来的速度运动，而相对于汽车向前运动，从而使红灯所在的电路被接通，所以刹车时红灯亮.当汽车匀速行驶时，弹簧将使金属块复位，两灯均不亮.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.布置作业1.教材第71页“问题与练习”1、2、3题.2.阅读科学漫步，思考讨论惯性参考系.板书设计1 牛顿第一定律理想实验的魅力牛顿物理学的基石——惯性定律惯性与质量内容(或定义) １.亚里士多德的观点２.伽利略的观点３.笛卡儿的观点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物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性说明通过学习人类对运动和力关系的认识，体会科学家对人类的贡献和正确思想的来之不易(1)物体不受外力时，运动状态保持静止或匀速直线运动,说明力不是维持物体运动的原因(2)外力的作用是迫使物体改变原来的运动状态，说明力是改变物体运动状态的原因(3)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(1)一切物体在任何状态下都有惯性(2)惯性是物体的固有性质(3)物体的惯性只与质量有关活动与探究课题：比较惯性大小与质量的关系方法：在相同的路面上，穿相同运动鞋的甲、乙两人进行拔河比赛.原理：双方与地面间的动摩擦因数相同，则双方与地面间的最大静摩擦力取决于各方的质量，而最大静摩擦力大的一方易获胜.结论：质量大的物体惯性大.习题详解1.解答：（1）不能击中目标.因为投下的炸弹由于惯性水平方向保持匀速直线运动.（2）跳起后，水平方向由于惯性始终与地球的速度相同.2.解答：刹车停止时，人下部随车停止，而上部身体由于惯性保持匀速直线运动，致使向前倾倒而易发生事故.3.解答：该同学的错误在于认为力是维持物体运动的原因.实际上向上抛出的物体是由于惯性继续向上运动的，不需要向上的作用力.4.解答：地球是一个惯性系，小车相对于地面向右以加速度a做匀加速运动，如图4-1-6所示，小车内的光滑平台上有一小球相对于地面静止.若选小车为参考系，则小球相对于小车这一非惯性系，是做向左的匀加速直线运动，不是静止，也不是匀速直线运动，即惯性定律在非惯性系中不成立.图4-1-6设计点评本节课先通过多媒体播放画面引出束缚人类思想近两千年的亚里士多德的观点，通过让学生亲自实验操作，并举例分析认识到他的观点是错误的，引出伽利略的观点，并通过实验来验证它的正确性.在此基础上引出牛顿的观点，即牛顿第一定律的内容及惯性的概念.对惯性的理解对学生来说是一个难点，本节课是通过实验来增强学生的感性认识，并通过实例分析让学生理解质量是物体惯性大小的量度，实现从感性认识到理性认识的过渡。
