第一节牛顿第一定律(20201109174852)

《牛顿第一定律》教学设计 ★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、 禾U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〗：在讲台上放一小车，使它处于静止状态。

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。 是这样的吗？ :思考：物体的运动是不是一定需要力？ :下面你就利用桌子上的器材来研究一下这个问题。 （投影） 让学生利用桌子上的器材，自主设计实验，分别研究： ⑴、力推物动，力撤物停。 ⑵、力撤物不停。 教师巡回指导 :禾U用桌子上的器材：轨道、小车、小球、毛巾 玻璃板、刻度尺、斜槽。设计实验: ⑴、轨道上铺毛巾，小车放在毛巾上，推它就动，不推就停。 ⑵、撤去毛巾，让小车在轨道上，推一下小车，小车运动一段才停下来。 :你还能举出其他的例子来说明这个问题吗？（投影） :比如：自行车蹬一段时间后停止蹬车，自行车会滑行一段距离；溜冰；冰面上踢出 去的冰块。等等。

:刚才的两个实验为什么会出现两种现象呢？矛盾出在哪呢？（投影） 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，那运动的小球将会怎样？

:用小球做对比实验 A、 在轨道上放毛巾，使斜槽和毛巾吻合，让小球从斜槽上滚下，标出滚动距离。 B、 使斜槽和轨道吻合，让小球从同样的高度滚下，标出滚动的距离。 C、 使斜槽和玻璃板吻合，让小球从同样的高度滚下，标出滚动的距离。 现象：对比发现，接触面越光滑，滚动距离越远。

结论：小球运动停下来的原因是摩擦力。如果接触面非常光滑小球会永不停止。

:在学生回答的基础上，结合实验进一步总结： （投影） 物体的运动是不需要力来维持的 。 （力撤物停的原因是因为摩擦力。如果没有摩擦力，运动的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。伽利略是怎么研究这个问题的呢？

:边介绍边用多媒体播放伽利略的理想实验。要动态出以下效果： （1） 对称斜面，没有摩擦小球滚到等高。 （2） 减小另一侧斜面倾角，小球从同一位置释放要滚到等高，滚动距离就会越远。 （3） 把另侧斜面放平，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什么样的结论？ :观察并回答提出的问题： 运动的物体如果不受力，物体将保持自己的速度不变 。 :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。确信他的正确性。 :引导学生认识、总结力和运动的关系。

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动〗 让学生阅读课文找出： 1、 伽利略的观点。 2、 笛卡儿的补充和完善。 3、 牛顿第一定律。 4、 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？ :阅读课文，回答问题。 1、 伽利略：物体不受力时，就会保持自己的速度不变。 2、 笛卡儿：除非物体受到外力作用， 物体将永远保持静止或运动状态， 永远保持在 直线上运动。

3、 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为止。

4、 牛顿第一定律叙述力和运动关系更全面。 :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？ :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。 :理解：①力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因•而是改变物体运动状态原因• ②物体不受外力时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。 :牛顿第一定律可不可以用实验来验证？什么时候可以看作不受力并举例说明。 :学生回答不能。因为不受力作用的物体是不存在的。受力但合力为零时。比如：冰 面上的滑动的冰块。冰壶球。

:力是物体间的相互作用，只要除研究对象外，还存在着物体，那么研究对象就一定 要受外力的作用，所以不受外力作用的物体是不存在的，通常所看到的匀速直线运 动状态或静止状态，其实都是物体受到平衡力作用的结束。牛顿第一定律所描述的 物体不受外力的状态，只是一种理想化状态，这种状态虽不能实现，但它却正确揭 示了运动和力的关系（力不是维持物体运动的原因 指出了物体的惯性的性质。在现实中可以用合力为 为0与不受外力是等效的。

理解：②物体不受外力（或所受外力合力为零） 止状态。 :在初中学习中我们已经知道牛顿定律又叫惯性定律，观看影片后回答问题：什么叫 惯性？惯性有什么样的特点呢？

惯性：一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。 特点：①一切物体都具有惯性； ②惯性是物体的固有属性，不论物体处于什么状态，都具有惯性。 :一切物体都具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，当力使它改变这种状态 时，它就会有抵抗运动状态改变的的“本领” 。这个本领与什么有关呢？比如货车启 动时，由静止到运动得需要一段时间，是空车好启动还是满载时？你还能举出什么例 子来？

:学生思考举例：比如骑自行车，单人时和带人时的感觉相比。从实例可看出，运动 状态变化的难易程度与质量有关。

特点：③物体的惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，质量越小，惯性 越小。 （三）课堂总结、点评 〖教师活动〗：让学生概括总结本节的内容。

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.而是改变物体运动状态原因.）， 0的状态来代替它，或都说合力

时，总保持匀速直线运动状态或静 一、 历史的回顾： 亚里士多德 T伽利略T笛卡尔T牛顿 二、 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 使它改变这种状态为止。

1、 理解： ⑴力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因 •而是改变物体运动状态原因• ⑵物体不受外力（或所受外力合力为零） 时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。 ⑶ 物体具有一种固有属性：惯性。物体的惯性大小完全取决于质量，与其它因素无关。 *⑷牛顿第一定律所描述的物体不受外力的状态，只是一种理想化状态，这种状态虽不 能实现，但它却正确揭示了运动和力的关系 （力不是维持物体运动原因 •而是改变物 体运动状态原因•），指出了物体的惯性的性质。在现实中可以用合力为 0的状态来 代替它，或都说合力为 0与不受外力是等效的

2、 惯性：一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫惯性。 特点：①一切物体都具有惯性；②惯性是物体的固有属性，不论物体处于什么状态，都 具有惯性。③物体的惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，质 量越小，惯性越小。

4、 交通部门规定：在各种小型车辆前排队乘坐的人必须系好安全带，请从物理学的角度加以 说明。 答：汽车紧急刹车时，突然减速，乘客由于惯性将会撞在前面而造成危险，系上了安会带 就可以靠安全带的拉力而随汽车地起减速，避免危险。

5、 有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球自转，一昼夜就能环游世界，这个设想可行吗？ 答：因为地球上一切物体， （包括地球周围的大气）都随着地球一起运动，气球升空后， 由于惯性，它仍保持原来随地球自转的速度，当忽略其他与地球有相对运动的作用而 产生的影响时，升空的气球与它下方的地面处于相对静止状态，不可能相对地球绕行 一周。

★课余作业 1、 课后完成课本 75页“问题与练习”中的习题。 2、 完成课外阅读，思考讨论惯性参考系。