牛顿第一定律教案

时间：2024-07-15 16:42:45 瑞文网我要投稿

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牛顿第一定律教案（精选12篇）

　　牛顿第一定律，也称为惯性定律，是物理学的三条基本运动定律之一，由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中提出。以下是小编帮大家整理的牛顿第一定律教案（精选12篇），希望能够帮助到大家。

牛顿第一定律教案（精选12篇）

　　牛顿第一定律教案1

　　知识目标

　　（1）伽利略理想实验；

　　（2）惯性概念；

　　（3）掌握牛顿第一定律的内容；

　　（4）理解力是改变物体运动状态的原因；

　　（5）能用牛顿第一定律解释惯性现象。

　　能力目标

　　培养学生严谨的逻辑推理能力；培养学生的口头表达能力，学习科学的实验方法。

　　情感目标

　　对任何现象的发生不能够想当然，要有严谨、认真的科学态度。

　　教学建议

　　教材分析

　　本节内容是分两块内容介绍的，先是介绍了人类对力和运动关系的发展历史，并着重讲述了伽俐略的理想实验及其重要的实验思想。然后引入了牛顿第一定律，引入了惯性概念，并由此分析出力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因。

　　教法建议

　　1、本节所述内容在初中课本上已涉及到，初中课本中用到的标题是惯性定律，所以学生已有一定的'基础。

　　2、适当介绍一些学史的知识，让学生意识到：一个规律的发现并不是一帆风顺的，或者是一开始的认识就是对的，而是需要人类不断探索才能形成的，它们的学习也是这样。

　　3、重点讲述伽利略理想实验的科学思想，让学生学会一种科学思维方法。

　　4、通过对大量实例的分析，让学生真正理解力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因。

　　教学设计示例

　　教学重点：对伽利略理想实验的理解；牛顿第一运动定律。

　　教学难点：对伽利略理想实验的理解。

　　示例：

　　一、历史的回顾

　　1、人类对力和运动关系的最初认识及亚里士多德其人。（见扩展资料）

　　2、伽利略理想实验：

　　（1）动画模拟该实验，并指出不能够真正试验的原因。或做课本所讲的气垫导轨实验（有视频资料），并指出为什么只是近似验证。由实验结果推出亚里士多德观点的错误，矛盾的焦点蚀是试实验条件的不同。

　　（2）分析伽利略理想实验：它是一个理想化的过程，但并不是凭空想象的来的，而在抽象思维过程中所创造出的一种科学推理，理想化实验是物理学中重要的研究方法。

　　（3）介绍伽利略。

　　二、牛顿第一运动定律

　　1、牛顿第一运动定律（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。

　　2、惯性：物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质。

　　3、注意：（通过实例分析）

　　（1）惯性与惯性定律不同。

　　（2）惯性是物体的固有性质，任何时候物体都具有惯性，这与物体处于什么状态无关。

　　（3）力和运动的关系：力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因。

　　4、实例参考（要让学生充分参与讨论）：

　　分析刹车时人往前倾；启动时人往后仰。

　　做小实验：惯性实验器演示惯性现象，并分析。

　　让学生举例分析，并指出哪些惯性现象有利，哪些惯性现象有害。

　　探究活动

　　题目：可以观察的惯性现象

　　组织：小组或个人

　　方案：自己设计小实验并展示、讲解，由同学互相评判

　　评价：具有可操作性，让学生把学过的知识灵活应用

　　牛顿第一定律教案2

　　教学目标

　　1、知道牛顿第一定律；

　　2、理解力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动的原因；

　　3、理解惯性，认识一切物体都有惯性；

　　4、通过学习，提高学生的逻辑推理能力和科学想象能力

　　重点：

　　实验探究阻力对物体运动的影响

　　难点

　　对惯性现象的理解

　　教学准备

　　斜面、小车、毛巾、棉布、木板、象棋子、硬尺片、杯、水、鸡蛋、硬纸片、铁架台、细线、纸箱、木块等

　　教学过程

　　新课引入：

　　我们学过了力，一切物体都受到力的作用。我们也学过了运动，运动是绝对的，一切物体都在运动，静止只是相对的，物体都受力，同时又都在运动，力的效果之一就是力能改变物体的运动状态.可见，力和物体的运动有密切的联系，我们在这一章中要学习力和运动二者之间的联系。

　　古希腊的学者亚里斯多德早在两千年前就提出“力是维持物体运动的原因”，他的根据是一个物体（例如一辆车）运动起来后必须用力才能使它不停地运动下去，失去力的作用，运动会停下来.

　　物体的运功需要力来维持吗？

　　新课：

　　一、探究阻力对物体运动的影响

　　教师强调实验中注意事项：同一小车、同一斜面、同一高度由静止下放，滑到底端的速度相同，不同的是水平面材料。

　　学生要理解实验要求的一些目的

　　演示实验：

　　小车从斜面滑下，在毛巾上滑行后停下

　　1）教师提问：小车为什么停下来？

　　（学生回答）

　　小车在水平的毛巾面上受到了阻力。

　　小车从斜面滑下，在木板上滑行后停下

　　2)教师提问：

　　小车滑行的.距离怎么长了？

　　（学生回答）

　　小车受到的摩擦力变小了

　　3)教师提问

　　能让小车在水平面上运动的再远些吗？

　　（学生回答）

　　减小水平面对小车的阻力。

　　结论：表面越光滑，小车受阻力越小，小车速度变化越慢，小车前进越远。

　　设想：如果小车从斜面上滑下来，滑到一个非常光滑、阻力无限小的光滑平面上，小车的运动将如何？

　　小车应该永远运动下去

　　最后，英国的著名物理学家牛顿总结了前人研究的成果，建立了力和运动的关系的第一条规律——牛顿第一定律。

　　一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态，这就是著名的牛顿第一定律，也就是物体在不受力的情况下，也能运动，所以物体的运动不需要力来维持。

　　牛顿第一定律是建立在实验基础上，进一步的科学推理得到的非实验定律。

　　大家要学习科学家的刻苦钻研精神，也要向他们学习一种研究问题的方法——科学推理法。

　　二、牛顿第一定律又叫惯性定律。那么，什么是惯性呢？

　　任何物体都具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，这种性质叫做惯性。

　　1、打棋子实验（学生参与演示）将七个象棋子叠放讲台上，用尺迅速地打出第四个棋子，上面的棋子由于惯性要保持原来的静止状态，失去了第四个棋子的支持而落在正下方。

　　2、惯性鸡蛋实验：突然弹击鸡蛋与水杯间的硬纸片，鸡蛋有惯性，不会随纸片飞出去，而是掉进水杯里。

　　鼓励学生举例说明：生活中有那些做法是利用了惯性和预防惯性造成的危害的。（洗衣机脱水的原理，拍打衣服上的灰尘，抖落伞上的雨点，跳远前的助跑，高速公路上对汽车之间的车距有限制，在一些拐弯较多的地方限制车速等）

　　教师强调：惯性是万物皆有的一种固有属性，惯性与物体是否受外力、处于何种状态无关。惯性由物体的质量决定，质量越大，惯性越大。惯性不是力。

　　板书设计：

　　牛顿第一定律

　　一.牛顿第一定律

　　1.概念：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。

　　2.运动的物体不需要力来维持

　　二.惯性：是物体的一种属性，惯性只与物体质量有关。与物体的速度，体积等无关。

　　牛顿第一定律教案3

　　教学目标：

　　1.知识与技能

　　知道牛顿第一定律内容，知道惯性的概念。

　　2.过程与方法

　　通过活动体验任何物体都具有惯性。

　　探究摩擦力对物体运动的影响。

　　3.情感态度与价值观

　　通过活动和阅读感受科学就在身边。

　　教学重点：

　　牛顿第一定律、惯性及其现象解释

　　教学难点：

　　牛顿第一定律。

　　教学方法：

　　探究法、演示法

　　教学用具：

　　斜面、木板、小车、棉布、毛巾、象棋、直尺、惯性小球装置

　　教学过程：

　　一、引入新课

　　收集与教材P44图12.5-1中内容相关的录像资料让学生观看。

　　同学们在录像中看到的这些现象，在日常生活中常会见到，你也一定有过这样的体验。运动的物体为什么会停下来呢？同学们看书12.5-2内容，先了解古人的思辨。亚里士多德和伽利略都是伟大的科学家，到底哪个说法正确呢？光靠思辨不能回答，同学们可以自己探究，通过实验来求证。

　　二、进行新课

　　（一）牛顿第一定律

　　1.历史回顾：对亚里斯多德提出：力是维持物体运动的原因，提出疑问。

　　2.演示实验：

　　（1）毛巾表面

　　（2）棉布表面

　　（3）木板表面

　　现象：

　　（1）小车受到阻力大，运动时间短，路程短；

　　（2）小车受到阻力较小，运动时间长点，路程远点；

　　（3）小车受到阻力最小，运动时间较长，路程较远。

　　3.推理：当小车受到的阻力为零时，小车将会怎样运动下去？

　　4.牛顿第一定律：一切不受外力的物体，总保持静止或匀速直线运动状态。

　　说明：牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的'，它是在实验的基础上通过进一步的科学推理而得到的。

　　（二）物体的惯性

　　1.惯性

　　教师：从牛顿第一定律知道，任何物体都具有保持静止状态或保持匀速直线运动状态的性质，这种性质叫做惯性。也可以说物体保持运动状态不变的性质叫惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。

　　这里提出了一切物体都有惯性，物体在任何情况下都有惯性。

　　2.惯性现象

　　【演示1】用尺迅速打出下面的棋子。解释：叠在一起的棋子原来是处于静止状态的，当尺子打出了下面的棋子，由于上面的棋子有惯性，还要保持原来的静止状态。所以上面棋子落在正下方。

　　【演示2】惯性小球实验，解释：木片被弹出去之前，小球处于静止状态。小球由于有惯性，还应保持原有的静止状态，所以小球落在原处。

　　——解释惯性现象的要领：①说清物体原来是处于什么状态（运动或静止）②说出后来发生什么变化；③物体由于惯性还要保持原来的（运动或静止）状态。④所以……

　　【演示3】刹车时的惯性现象。请同学们根据要领解释。

　　教师：这个实验再现了汽车紧急刹车时乘客向前倒这一普遍现象。

　　三、小结：

　　四、布置作业：

　　请大家解释汽车起动时乘客为什么向后倾倒？

　　板书设计

　　牛顿第一定律

　　一、牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。

　　二、惯性：我们把物体保持运动状态不变的特性叫做惯性。

　　牛顿第一定律教案4

　　教学目标

　　1.知道伽利略的理想实验及其推理过程，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，会解释有关的惯性现象。

　　教学重难点

　　1.牛顿第一定律的内容及意义。

　　2.惯性的概念，解释有关的惯性现象。

　　教学过程

　　[知识探究]

　　一、理想实验的魅力

　　[问题设计]

　　1.日常生活中，我们有这样的经验：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因为受到阻力的作用。

　　2.如果没有摩擦阻力，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“理想实验的魅力”，思考伽利略是如何由理想实验得出结论的。

　　答案如果没有摩擦阻力，水平面上运动的物体将保持这个速度永远运动下去。

　　理想实验再现：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。如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度。

　　如果减小第二个斜面的倾斜角度，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。继续减小第二个斜面的倾斜角度，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远运动下去。

　　[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：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，力是维持物体运动的原因。

　　这种错误的观点统治了人们的思维近两千年。

　　(2)伽利略的观点(伽利略第一次提出)：物体的运动不需要(填“需要”或“不需要”)力来维持。

　　2.伽利略的理想实验的意义

　　(1)伽利略的理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，即采用“可靠事实+抽象思维+科学推论”的方法了亚里士多德的观点，初步揭示了运动和力的正确关系。

　　(2)第一次确立了物理实验在物理学中的地位。

　　二、牛顿物理学的基石——惯性定律

　　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。

　　2.对牛顿第一定律的理解

　　(1)定性说明了力和运动的关系。

　　①说明了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说明力是改变物体运动状态的原因。

　　(2)揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性，因此牛顿第一定律也叫惯性定律。

　　3.物体运动状态的变化即物体运动速度的变化，有以下三种情况：

　　(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。(物体做曲线运动)

　　(3)速度的大小和方向同时发生改变。(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，当汽车突然启动时，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，这是因为人具有惯性，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：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的`性质，我们把这个性质叫做惯性，牛顿第一定律又叫惯性定律。

　　2.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量度，质量越大，惯性越大。

　　3.惯性与力无关

　　(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”、“受到惯性力”等说法都是错误的。

　　(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。

　　4.惯性的表现

　　(1)不受力时，惯性表现为保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，有“惰性”的意思。

　　(2)受力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度、质量越大，惯性越大，运动状态越难改变。

　　[延伸思考]

　　人能推动冰面上的重箱子，用同样的力却推不动粗糙地面上不太重的箱子，是不是冰面上的重箱子惯性小于粗糙地面上不太重的箱子呢？为什么？

　　答案不是。质量是物体惯性大小的量度，重箱子的惯性大于轻箱子的惯性，判断物体惯性的大小应在相同情况下比较，比如用同样的力推都处于冰面上或都处于粗糙地面上质量不同的物体，比较哪个物体的运动状态更容易改变。

　　牛顿第一定律教案5

　　一、教材分析

　　首先谈一下我对教材的认识，本节选自人教版高中物理必修一第4章第1节，主要内容有牛顿第一定律的概念和发现历程，是对前面所学惯性等知识的巩固与加深学习，也是对后续所学牛顿第二定律、第三定律等知识的铺垫，是物理学中的基础，需要学生准确把握。

　　二、学情分析

　　在教学中要以学生为中心，及时了解学生的特点和发展变化，我所面对的学生是高一学生，他们的思维尚处在由经验型向抽象型转化的阶段，需要由我运用抽象与形象相结合的教学方法来逐步引导学生对物理学建立起严谨、深刻的认识，养成良好的思维习惯。

　　三、教学目标

　　根据新课程标准的要求，在课程中，要以知识与技能为中心，渗透以情感态度与价值观，并将两者充分体现在过程与方法之中，因此，本节的课程目标主要有以下三个方面：

　　1、知识与技能：知道伽利略的理想实验及推理过程，知道牛顿第一定律，并理解其意义。

　　2、过程与方法：通过对理想实验的.了解，提高学生的分析能力。

　　3、情感态度与价值观：通过物理学知识在生活中的应用领略科学的魅力，养成客观实事求是的学习态度

　　四、教学重难点

　　基于以上对教材的分析，学情的分析及课程目标的确立，本节的重点有：

　　重点：牛顿第一定律

　　难点：探讨力和运动的关系

　　五、教学方法

　　为了顺利的突破重点，解决难点，达成教学目标，实现教与学的完美统一，本节我主要采用了以下教学方法：讲授法，演示法，讨论法，练习法等。通过这些方法体现学生的主体地位，拓展学生的思维空间，达到良好的教学效果。

　　六、教学过程

　　下面主要谈谈我对本节教学过程的设计：

　　(一)新课导入

　　首先是新课导入环节，本环节我主要采用了创设情境的导入方法，为此我设计了两个小实验：1学生实验，如何让课桌上的字典运动？停止用力会怎么样？通过这个实验学生容易得出与亚里士多德相同的谬论：物体运动需要靠力维持。这时我演示第二个实验：推动一个玻璃球，撤去推力，小球没有立即停下，这样学生就得出了与之前相反的结论：物体的运动不需要力来维持。在学生好奇之时，我顺势出示亚里士多德与伽利略两个截然不同的观点，并告诉学生们，在学习了本节的知识后，你们就知道谁对谁错了。

　　意图：这样设计可以激发学生的学习动机，引发学生的学习兴趣，活跃课堂氛围。

　　(二)新课讲授

　　然后是学习新课环节，通过ppt我向学生演示伽利略的理想实验动态图，并加以解说。学生观察实验后思考问题：如果轨道的表面绝对光滑，小球将受到哪些力？这些力是怎样的？对小球的运动有没有影响？小球会如何运动下去？思考完毕后学生自由发言，并由我进行点评归纳，通过对实验的观察和问题的思考学生不难总结出：当物体不受力或受到的合力为0时，物体的运动状态不变。为了引出牛顿第一定律，我向学生解释，在伽利略那个年代还没有出现力这个概念，所以直到牛顿的出现，在引入力这个概念并对前人的成果总结后，才有了今天的牛顿第一定律也称惯性定律。

　　意图：这样设计体现了教学的直观性原则，通过演示实验，学生可以将抽象的知识形象化，变难为易，起到了良好的教学效果。

　　(三)巩固提高

　　为了加深对牛顿第一定律的学习和应用，我带领学生进入巩固提高环节，学生先自主阅读“牛顿第一定律”部分，了解什么是惯性。然后由我演示实验，桌面上放一斜面，斜面末端放一铅块，在斜面顶端先后两次释放同体积的木球和铁球，观察铅块被撞开的距离。观察试验后思考讨论：惯性跟什么因素有关？根据实验结合生活实际，学生不难回答，惯性与质量有关，质量越大，惯性越大。在学生回答后，我及时给予鼓励，并强调：惯性是标量，只与质量有关，与其他因素没关系。

　　意图：这样设计，学生可以通过实验自主思考问题，总结规律，锻炼学生了的观察力和分析能力。

　　(四)小结作业

　　教学过程的最后是小结作业环节，本环节，学生同桌之间以互问互答的方式回顾本节内容，提问的问题可以是：理想斜面实验说明了什么，牛顿第一定律的内容是什么？影响惯性的因素是什么等等，课后独立完成思考与练习，并书面上交作业，作为下节课复习的载体。

　　意图：学生通过问答和练习，了解了自己对知识的掌握程度，强化了对知识的巩固和理解。在后续的学习中有的放矢。

　　牛顿第一定律教案6

　　一、教材分析

　　这节教材首先对人类认识“运动和力”的关系作了历史的回顾，介绍了四位科学家研究运动和力的关系的思想方法及卓越贡献。然后讲述牛顿第一定律的内容和物体惯性的概念。这是初、高中知识相衔接的一节课程。学生已经了解了牛顿第一定律的基本内容，所以在教学设计上应以教材中有关“力是运动的原因还是改变运动的原因”这一问题认识的发展历史为线索，以科学思想、科学方法教育与思维能力培养为主要目标。教学的侧重点应放在理解人类认识“运动和力”的关系研究、思考、推理过程，学习科学研究中常用的理想实验方法。在牛顿第一定律内容的学习上，注重知识的理解及与生活实际的联系。为发挥学生学习的自主性，思维的积极性，本课采取学生自主探究模式组织教学。

　　二、教学过程设计

　　引入新课：运动的起因是什么

　　（一）学生阅读历史的回顾并找出四位科学家关于力和运动的观点

　　这块内容中有些知识点学生是已知的，也有未知的，但学生都看得懂，所以就由学生来完成，同学们相互补充，教师只起到归纳总结的作用。

　　1.亚里士多德：力是维持物体运动的原因。

　　现象：在平路上人推车，车才能运动，人停止用力，车子就要停下来。

　　2.伽利略：水平面上物体所以会停下来，是因为摩擦的作用，如果没有摩擦，水平面上物体一旦具有某一速度物体将保持这一速度运动下去。

　　笛卡儿：如果没有其它原因，运动物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，即不会停下来，也不会偏离原来的方向。

　　牛顿：一切物体总保持原来的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。

　　（二）问：以上四位科学家每一位都把人类的认识向前推进了一步，试分析每人推进的一步体现在哪里？你认为谁的贡献最大？

　　教师通过设计这样一个问题，指明学生要探究的内容与方向，具体由学生们合作完成，教师只起到总结归纳的作用。

　　a）亚里士多德的贡献：通过直觉的观察提出问题为科学家的研究确立了课题。

　　b）伽利略的贡献：

　　（1）伽利略发现了不易直觉的摩擦力，改变了亚里士多德根据直接经验得出的直觉结论提出运动不需力维持；

　　（2）思维代替直觉认识宇宙。

　　c）笛卡儿的贡献：

　　（1）明确匀速直线运动；

　　（2）指出速度改变是有原因的。

　　d）牛顿的贡献：

　　（1）推广到一切物体；

　　（2）提出静止；

　　（3）明确力的作用。

　　关于谁的贡献大，学生众说纷纭，没有一个确切的定论，教师也无需给出一个正确的结论。但是通过对物理学历史发展过程的考察，对四位科学家贡献的探究，它将有助于学生了解物理学家认识和发现物理定理、定律的基本方法。从而“以史为鉴”，培养他们以物理学家认识世界本来面目的方式去认识世界。在一定意义上，通过对规律认识的历史的还原，对学生进行科学思想和科学方法论的教育是培养学生科学素养的有效途径。这是设计此问题的关键所在，也是本节课的亮点所在。

　　在该块教学内容中学生未知的是关于伽利略的理想实验，教师要采取的教学方法是采用设计一系列问题，引导学生学会自己分析问题自己解决问题，具体可如下操作。

　　提问：伽利略用什么方法证明物体运动不需要力来维持呢？

　　演示说明：设置一个向下的斜面，再圆滑地连一个向上的斜面。然后拿一个小球放在斜面某点上，由静止运动下来，它将冲上另一斜面。

　　教师设疑：它能“冲”到哪里，它能回到原来高度吗？如果光滑，结果怎样？

　　教师通过一系列问题引发学生的思考。通过实验发现，它升不到原来的那个水平高度，这是因为摩擦较大。若换一个摩擦较小的斜面，可以看出，它就较接近那个水平高度。若摩擦越小，就越接近。这是实验事实。科学推理：依据这可靠的实验事实为基础，然后沿着摩擦力越来越小的发展趋势，去科学推理──假如摩擦非常非常的'小、以至于没有摩擦，那小球将非常非常接近──以至于达到原来水平高度。这是一种理想的实验情景，即小球沿着光滑的斜面总能上升到原来的高度。教师指出“假设”两个字用得很好，它对物理结论进行合理的外推，其结论的得出符合逻辑。减小第二个斜面的倾角，倾角越小，小球为达到原来的高度所通过的路程就越长；倾角越小，通过的路程就越长。然后，我们再去科学推理，假如它最终成为水平面，那小球所通过的路程也就无限长，只能沿着水平面继续运动下去。

　　教师总结：“理想实验”虽然也叫实验，但它不等同于科学实验。真实的实验是一种实践活动，而“理想实验”则是一种思维活动，是由人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的“实验”。并指出理想实验是以真实的科学实践为基础，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程做出了更深入的抽象分析。理想实验是以正确的逻辑法则为依据的。它是自然科学理论研究中的重要方法。

　　（三）演示气垫导轨实验

　　气垫导轨实验是学生未知的实验，所以采用的方法是由师生共同操作完成，教师介绍实验装置及装置的特点，由学生来推动气垫导轨上的物体，观察它的运动，进一步地帮助学生加深理解物体不受外力作用时将做匀速直线运动。

　　（四）让学生们仔细阅读牛顿第一定律的内容，并思考定律包含的几层含义：

　　在进行牛顿第一定律的教学时，不能只满足于学生能复述牛顿第一定律的内容，还应帮助学生理解牛顿第一定律所包含的几层意思。定律的理解是未知的，但可以在教师的启发下，通过学生们相互讨论、自主探究、教师补充共同完成下面的三层含义。

　　1.描述了物体不受外力作用时的运动规律

　　牛顿第一定律描述了物体不受外力作用，或者所受的合外力为零时，物体将保持原来的运动状态──匀速直线运动状态或静止状态。

　　2.阐明了力的科学定义

　　力是物体间的相互作用，它是改变物体运动状态，即产生加速度的原因，而不是产生和维持物体运动的原因。

　　3.一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，揭示了物体普遍具有的属性──惯性。

　　牛顿第一定律教案7

　　［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

　　1、观察生活中的惯性现象，了解力和运动的关系

　　2、通过实验加深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

　　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

　　［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

　　［课时安排］

　　1课时

　　［教学过程］

　　［引入］

　　师：同学们，在前面的学习中我们学习了怎样描述物体的运动，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。

　　一、据生活现象思考探究

　　师：现在请同学们结合日常生活经验，分组探讨一下运动和力是怎样的一种关系，并试着回答以下一些问题。

　　1、物体的运动需要力来维持吗？是不是有力物体就能运动，没力物体就静止。给物体一初速度，物体在不同平面上滑动，体会物体运动不需要力来维持。

　　2、物体的运动方向跟力的方向一样吗？

　　以抛粉笔为例

　　3、物体的运动仅由力决定吗？

　　抛粉笔为例

　　4、物体什么情况下做直线运动？什么情况下做曲线运动？

　　以抛粉笔为例

　　5、物体做直线运动时，什么情况下加速？什么情况下减速？

　　以抛粉笔为例。

　　【牢记】：物体的运动不需要力来维持，没有力物体也能运动：匀速直线运动；运动方向与力的方向无必然联系；当速度与力同一直线时，物体做直线运动；速度与力不在同一直线时，曲线运动；同一直线时，力与速度同向，加速；力与速度反向，减速。

　　要让学生明白：物体此刻的速度是由上一刻的速度和上一刻的受力决定的，此刻的速度及此刻的受力决定下一刻的速度。（比方：今天的结果是前面的表现决定的，要想今后的结果能改变，必须从现在开始。）

　　二、历史上人类对运动与力的关系的认识

　　师：爱因斯坦曾把一代代科学家探索自然奥秘的努力，比做福尔摩斯侦探小说中警员破案的过程。在侦探故事中，有时候明显可见的线索却把人们引到错误的判断上去，也就是说光凭经验来做判断是靠不住的。

　　师：长期以来，在研究物体运动原因的过程中，人们的经验是：要使一个物体运动，必须推它或拉它。因此，人们直觉地认为，物体的运动是与推拉等行为相联系的，当不再推、拉的时候，原来的运动便停止下来。根据这类经验，亚里士多德得出结论：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体便要停止。我想不仅是亚里士多德这样想，就是在现在，很多人还是这样想的，因为它与我们的现实生活经验相一致。但这却是个错误的结论。是由明显可见的线索引出的错误判断，而且这个错误结论竟维持了近两千年。直到三百多年前，伽俐略创造了有效的“侦察”方法，发现了正确的线索，揭示现象的本质，成为物理学中的福尔摩斯。

　　师：伽俐略注意到，当一个球沿斜面向下滚动时，它的速度越来越大；向上滚动时，速度越来越小。他由此猜想：当球沿水平面滚动时，速度应该不增不减。实际上他发现，球越来越慢，最后停下来。伽俐略认为，这是由于摩擦阻力的原因，因为他同样还观察到，表面越光滑，球便会滚动得越远。于是他推断：若没有摩擦阻力，球将永远滚下去。

　　师：伽俐略为了说明他的思想，设计了一个实验（伽俐略斜面实验）：让一个小球沿一个斜面从静止状态开始滚下，小球将滚上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将升到原来高度。减小后一斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然达到同样高度，但这一次为了达到同样高度，比第一次滚得远些。继续减小第二个斜面的倾角，小球达到同一高度时将会滚得更远。于是他问道：若将后一个斜面放平，球会滚动多远？结论显然是，球将永远滚动下去。这就是说物体的运动不需要力来维持，没有力物体也可以运动（比如在光滑水平上，只要给物体个初速度，物体将以这个速度永远运动下去），而力恰好是改变物体运动状态（运动速度）的原因，比如物体加速和减速时都需要受到力的作用。当然我们不能消除一切阻力，也不能把水平木板做得无限长，所以这个实验是“理想实验”带领学生观察动画及视频文件，先看理论动画，再看演示实验。

　　注意：理想实验不是空想实验，它是可靠实验事实加上理论推导。

　　师：与伽俐略同时代的法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的观点。明确指出：除非物体受到外力的作用，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。他还认为，这应该作为一个原理加以确立，并且是人类整个自然的基础。

　　三、牛顿第一定律

　　牛顿物理学的基石惯性定律

　　伽俐略和笛卡尔的正确结论在隔了一代人以后，由牛顿总结成动力学的一条基本定律：

　　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。

　　注意：学习物理的过程中大家已经对亚里士多德这个名字很熟悉了，并且每次提到的都是他的错误观点，好像成了反面教材，这里我要向大家说明一下：亚里士多德是个非常伟大的人。恩格斯称亚里士多德是最博学的人，亚里士多德的研究涉及生物、天文、气象、数学和物理等，成果十分丰富，是西方文化的奠基人。他追求以世界的本来面目来说明各种自然现象，比如说：他认为天上的运动应该是完美的匀速圆周运动、地上的物体都应该是静止的。他认为物体的运动需要力来维持，是与大量的“事实”相一致的。他一直追求真理，只不过因为当时研究物理总是靠直觉和思维来进行。因此，他的这一错误观点影响了人们两千多年。

　　伽利略实在是一个伟大的'科学家，他第一个意识到了摩擦力一个本质至今还没有被认识清楚的问题。有了这一点，加上他又具有丰富、发散而有严谨的科学思维能力，设计出其理想实验就显得比较自然了。我们认为理想实验首要的意义在于它摒弃了那种单纯依靠思辩来研究物理的行为方式，而确立了实验在物理研究中的基本地位。从物理史实上可以发现，这时伽利略认为的地面上的物体除静止外的另一本来面目是匀速圆周运动（而不是匀速直线运动），伽利略是一个伟大的科学家，在物理史上有着不可取代的地位，是因为他第一次确立了物理实验在物理研究中的重要性，研究物理不再是单纯地靠直觉和思维。是笛卡尔第一个明确指出：除非物体受到外力作用，物体将永远保持静止或匀速直线运动状态。这确实是人类思想认识上的一次飞跃。因此，笛卡尔认为上述论断应该作为一个原理加以确立，且是人类整个自然观的基础是十分合理的。笛卡尔当时还指出：在太空环境中可以实现物体不受外力的作用，这时物体的运动就满足理想实验的条件（解放了人们的思想，拓宽了看问题的视野）。

　　牛顿所做的工作不仅是进行了总结，更是从物理上赋予了明确的内涵，这其中包括惯性和力作为科学概念地提出，以及惯性参考系等，同时明确了力和物体运动及其变化之间的直接因果关系。

　　【牢记】：

　　1、运动并不需要力来维持，因而力并不是使物体运动的原因；只有当物体的运动状态发生改变的时候，才需要力，所以力是改变物体运动状态的原因

　　2、不受力的物体是不存在的，所以牛顿第一定律是理想定律，不能用实验来验证。

　　3、物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质称惯性。所以牛顿第一定律又称惯性定律。

　　师：生活中许许多多的现象可以帮助我们理解牛顿第一定律。例如冰壶。冰壶在冰面运动时受到的阻力较小，可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变直到它再一次受到杆的打击或碰到障碍物，才改变这种状态。

　　观看牛顿第一定律演示实验

　　四、惯性

　　带领学生观看多媒体文件。

　　生活中的例子：将斧头和木把往下敲。木把受到敲击突然停止了。斧头由于惯性要保持原来的运动状态，继续向下运动，使斧头和木把套紧。

　　1、问：什么样的物体具有惯性？物体什么时候具有惯性？

　　答：一切物体均具有惯性。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。

　　物体任何时候都有惯性，惯性是一种固有属性。

　　2、惯性可以被克服吗？

　　答：惯性是物体的固有属性，不是力，不能避免或克服。

　　3、速度可以突变吗？

　　答：当有外力作用迫使物体改变运动状态时，物体的运动状态会在原有的基础上发生变化，惯性的大小就表现为物体运动状态改变的难易程度。正因为物体的运动状态是在原有的基础上一点点变化的，所以速度是不能突变的。

　　4、物体的惯性大小由什么决定呢？与速度有关吗？

　　答：惯性的大小仅由质量决定。

　　这里有一个易错点：很多同学认为速度大，惯性大；速度小，惯性小。原因是他们把“运动状态改变的难易程度理”理解为“物体从运动到静止的难易程度”。

　　分析：正是因为有外力的作用才使得物体的运动状态发生改变，所以要比较两个物体运动状态改变的难易程度，最起码要给它们相同的外力作用，才好进行比较。（不恰当的比方：想看两个人一天谁挣的钱多，最起码要给他们相同的本钱）

　　要比较速度变化的难易程度其实就是比较物体的加速度，加速度反映了相同时间内物体速度变化的大小关系，而在相同的外力作用的情况下，物体的加速度大小是仅仅是由质量决定的。所以惯性仅仅由质量决定。（a大，速度变化容易；a小，速度变化难）

　　惯性的大小仅由质量决定。但由于惯性是属性不是物理量，所以不能具体讲1千克的物体有多少惯性。例：如手挡相同速度的篮球和汽车。如果一辆空车和一辆装满货物车在相同的牵引力作用下由静止开始运动，它们的运动状态改变的情况并不相同，空车的质量小，在较短的时间内可以达到某一速度，运动状态容易改变。装满货物的车，质量大，要在很长的时间内才能达到相同的速度，运动状态难以改变。惯性大小在实际中是经常要加以考虑的。当我们要求物体的运动状态容易改变时，应该尽可能减小物体的质量。歼击机的质量比运输机、轰炸机的质量要小得多，在战斗前还要抛掉副油箱，以进一步减小质量，就是为了要提高歼击机的灵活性。相反，当我们要求物体的运动状态不容易改变时，应该尽量增大物体的质量，抽水站的电动抽水机和水泵都固定在很重的机座上，就是要增大它们的质量，以尽量减小它们振动或避免意外的碰撞而移动。

　　牛顿第一定律教案8

　　一. 教学内容：

　　牛顿第一定律

　　二. 本周教学目标

　　1. 知道伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识。

　　2. 知道伽利略的理想实验及其推理过程和结论。

　　3. 知道什么是惯性，会正确理解有关现象。

　　4. 理解牛顿第一定律的内容和意义。

　　二、教学过程

　　1 .理想实验的魅力

　　(1)伽利略的理想斜面实验

　　理想实验：

　　如图甲所示，让小球沿一个斜面从静止滚下，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。

　　如果第二个斜面倾斜角度小，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，继续减小第二个斜面的倾斜角度，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，而是沿水平面以恒定的速度持续运动下去。

　　伽利略的思想方法

　　伽利略的实验+科学推理的方法推翻了亚里士多德的观点。

　　伽利略的理想斜面实验虽然是想像中的实验，但这个实验反映了一种物理思想，它是建立在可靠的事实基础之上的。以事实为依据，以抽象为指导，抓住主要因素，忽略次要因素，从而深刻地揭示了自然规律。

　　(2)伽利略的观点：在水平面上的物体，设想没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将保持这个速度继续运动下去。

　　(3)笛卡尔的观点：除非物体受到外力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动、笛卡尔补充和完善了伽利略的观点。

　　2. 牛顿物理学的基石惯性定律

　　牛顿总结了伽利略等人的工作，并提出了三条运动定律，先看牛顿第一定律：

　　牛顿第一定律：

　　(1)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。

　　(2)如何正确理解牛顿第一定律？

　　对牛顿第一定律应从以下几个方面来理解：

　　①明确了惯性的概念:

　　定律的前半句话一切物体总保持匀速直线运动或静止状态，揭示了物体所具有的一个重要的.属性惯性，即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性、因此牛顿第一定律又叫惯性定律。

　　②确定了力的含义：

　　定律的后半句话直到有外力迫使它改变这种运动状态为止，实际上是对力的定义，即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，这一点要切实理解。

　　③定性揭示了力和运动的关系：

　　牛顿第一定律指出物体不受外力作用时的运动规律，它描述的只是一种理想状态，而实际中不受外力作用的物体是不存在的，当物体所受合外力为零时，其效果跟不受外力的作用相同。但是，我们不能把不受外力作用理解为合外力为零。

　　3. 理解惯性和惯性定律

　　(1)对惯性定律的理解

　　牛顿第一定律揭示了一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质，即一切物体都具有惯性。同时，牛顿第一定律还定性地指出了力的动力学意义：力是改变物体运动状态的原因，即改变速度的原因。物体在速度发生改变时，就有加速度。因此也可以说：力是使物体产生加速度的原因。不能认为力是维持物体运动(匀速直线运动)的原因，也不能认为有力就有运动，没有力就没有运动，更不能认为物体向哪个方向运动就一定受到那个方向的力的作用。

　　(2)对惯性的理解

　　①惯性是物体的固有属性：一切物体都具有惯性。

　　②惯性与运动状态无关：不论物体是处于怎样的运动状态，惯性总是存在的，当物体原来静止时，它一直想保持这种静止状态；当物体运动时，它一直想以那一时刻的速度做匀速直线运动.

　　③惯性与物体是否受力无关，与物体速度大小无关，仅由物体的质量决定。

　　4. 惯性与力的比较

　　(1)从概念比较

　　惯性是物体保持匀速直线运动或静止状态的性质，而力是物体与物体之间的相互作用，力是迫使物体改变运动状态的原因。

　　(2)从意义比较

　　任何物体都具有惯性，而物质无处不在，惯性也就无处不有，一切物体均具有惯性，我们所处的世界是惯性的世界，也叫惯性系。

　　惯性不是力，惯性与力毫无关系，二者有着本质的区别。

　　力是物体与物体之间的相互作用，是迫使物体改变运动状态的原因，也是使物体产生加速度的原因

　　5. 决定物体运动状态发生变化的内因与外因

　　决定物体运动状态发生变化的因素有两个：一个是物体受到的外力；另一个是物体本身的质量。外力是物体运动状态发生变化的外部因素，质量是决定物体运动状态发生变化难易程度的内部因素。

　　在物体的质量一定时，物体受到的力越大，其运动状态的变化就越迅速；反之，物体受到的力越小，其运动状态的变化就越缓慢。

　　在物体所受外力一定时，物体质量越大，其运动状态的变化就越困难；反之，物体的质量越小，其运动状态的变化就越容易。物体质量的大小决定了运动状态发生变化的难易程度。

　　6. 明确区分运动状态改变的难易与让运动物体停止运动的难易的不同

　　有同学认为：汽车的速度越大，让它停下来即刹车所用的时间越长，即让汽车停止运动就越困难，因此认为汽车的速度越大其惯性就越大、其实这是错误的。

　　比较物体惯性大小的方法是：在相同外力作用下，加速度大的其惯性小；加速度小的其惯性大；加速度相等时其惯性等大。同辆汽车，刹车时所受阻力相同，加速度相同，即单位时间内速度改变量相同，惯性大小就相同.行驶速度大的汽车，停下来的速度改变量越大所用时间就越长，而单位时间内的速度改变量仍然相同，即加速度相同，惯性大小相同，所以惯性的大小与速度大小无关。

　　牛顿第一定律教案9

　　一、教学目标

　　1.知道并理解牛顿第一定律的内容，能根据牛顿第一定律的内容解释生活中的现象。

　　2.通过演示实验。提高观察能力和逻辑思维能力。

　　3.发现自然科学规律，体会物理的实用性，提高学习物理的兴趣。

　　二、教学重难点

　　【重点】牛顿第一定律。

　　【难点】理解牛顿第一定律。

　　三、教学过程

　　环节一：导入新课

　　同学们好!上课，同学们请坐。上课之前，老师在多媒体展示了一幅图片，我们先来看一下。这是在太空当中静止的一滴水，我们结合之前的知识，想一想这滴水为什么能够静止在空中呢？嗯，好，看到很多同学有答案了。来，后排这个女生说一下，非常好，请坐。她说是因为在太空当中的物体，不受到力的作用，所以物体总保持静止或者是匀速直线运动的状态。由于没有初速度，所以就静止在空中了。表达的非常完整。对于刚才同学所说的，其实涉及到了牛顿第一定律。那今天我们继续来探究牛顿第一定律。(板书：牛顿第一定律)

　　环节二：新课讲授

　　【模块1】牛顿第一定律的发现历程

　　我们都知道，牛顿第一定律其实是牛顿总结归纳得出的，那为什么牛顿总说自己是站在巨人的肩膀上的？牛顿第一定律的发现过程又是怎样的呢？好，现在老师给大家2分钟的'时间快速浏览教材上的第一段和第二段，我们一起来归纳一下牛顿第一定律的建立过程。好，现在很多同学已经坐直了，想必已经是完成了。那谁能来分享一下，好这位同学。嗯，非常好，请坐。他是根据人物来进行梳理的。他说先后经历了亚里士多德、伽里略、笛卡尔、最后是牛顿进行总结而得出的定律。所以牛顿才说自己是站在巨人的肩膀上的。

　　好，对于这几个人物来说呢，我们详细地来看一看，他们分别有怎样的观点和言论。首先是亚里士多德，他说力是维持物体运动的原因，如果没有力，那运动就会立即停止。那这样的观点是否正确呢？嗯，不正确。这个我们之前已经学过了。在20xx多年之后，伽利略推翻了这个观点。那他说什么呀？对，力是改变物体运动的原因。也就是说，如果不受到外力作用时，这个物体会持续的运动下去。物体运动停止，是因为受到了阻力的作用。好，后来笛卡尔将这个言论的推广到更加理想化的情况。最后由牛顿总结出牛顿第一定律的内容。嗯，好，这就是牛顿第一定律的发现历程。

　　【模块2】牛顿第一定律

　　对于牛顿第一定律，其实我们之前已经知道了他的完整表述。谁能来尝试说一说？嗯，好，你来说。嗯，不错，请坐。表述得不是非常完整，但是语言表达能力还是不错的。牛顿第一定律的完整表述是，一切物体总保持静止或者是匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态。对于牛顿第一定律，其实在初中的时候，我们已经做过实验来进行探究了。当时探究实验过程是怎样的，大家还记得吗？嗯，好，来这位男同学你来说一说，非常好，请坐。这个男同学说，之前探究时，是让小车或者是让滑块从斜面的同一高度滑下，通过改变平面的粗糙程度，观察滑块滑行的距离，会发现阻力越小时，滑块滑行得就越远。

　　那么我们一起来想一想，在高中阶段，这个实验有没有可以优化的地方呢？应该怎样去改进呢？嗯，好，我看到很多同学有想法，这位女同学你来说一说，很好，请坐。她说想尽量减小阻力之后，然后给小车一个初速度，此时观察一下它的速度是不是会发生改变，来进行验证。嗯，好。根据这样的想法，老师准备了一段实验视频。视频当中的实验器材是气垫导轨，在启动的时候，导轨会向上喷气，在滑块和导轨之间就会形成空气层。此时就会大大减少滑块在运动时的摩擦力。好，那么我们就来看看，如果给滑块一个初速度，他到底会不会保持匀速直线运动呢？好，现在实验播放开始。嗯，好，视频播放结束了。从刚才的显示屏当中的数字来看，滑块的运动时速度发不发生改变呢。好，同学们都说是不改变的，确实是这样。当物体运动的时，所受到的合外力为零，他将会一直匀速直线运动下去。好，在初中的基础上，我们将这个实验进行了改良。

　　【模块3】牛顿第一定律的理解1

　　那么对于牛顿第一定律的发现历程以及准确表述，我们已经了解清楚了。现在老师有两个小问题想去考考大家。刚才在牛顿第一定律当中，我们说物体总保持静止或者是匀速直线运动的状态。此时对于这样的状态来说，他的受力情况一定是怎么样？对，不受外力的作用。也就是说，他的合外力怎么样，嗯，很好，是为零的。好，怎样才能算是合外力为零呢？同学们思考两分钟，老师找人来分享。我看到很多同学已经有答案了，这个男同学你最积极，你来说一下，非常好，请坐。他说合外力为零，可能是这个物体就是不受任何力的作用，此时合外力就为零了。那还有哪位同学来补充一下。好，这位同学。好，请坐。他说也可能是物体受到力。但是这些力合成之后，合外力是等于零的。说得非常的好。这个其实就是合外力为零的两种情况。(板书：二、牛顿第一定律、1.合外力为零)。

　　【模块4】牛顿第一定律的理解2

　　现在老师还有一个小问题想去问问大家，我们可不可以通过受力情况和运动情况之间的联系，来判断一下，物体在处于某种运动情况时，它的合外力是怎样的呢？嗯，好，现在老师在多媒体上了展示一幅过山车的图片。过山车在运行的时候，它的速度大小和方向在时刻发生变化。于是我们可以推断他所受的合外力是怎样的呢？嗯，好，后面戴眼镜的男同学，来跟大家说一下，很好，请坐。这位男同学说，如果这个物体速度大小和方向不变化的时候，说明合外力为0。但此时速度大小和方向均变化，说明此时合外力一定是不为零的。所以根据大家说的，牛顿第一定律可以通过物体运动状态，大致的去推断受力情况。(板书：2.运动力)

　　环节三：小结作业

　　好，以上就是我们今天学习的所有内容，通过刚才的两个小问题的讨论，相信同学们已经对于牛顿定律有了更加深刻的认识和把握。好，这节课呢，我们就上到这里。课后同学完成书后的习题。好，下课。

　　牛顿第一定律教案10

　　教学目标

　　1、通过实验，进行合理的推理，对学生进行科学态度和科学方法的教育。

　　2、知道牛顿第一定律。

　　3、知道牛顿第一定律的重要应用。

　　教学重难点

　　1、理解牛顿第一定律内容的含义。

　　2、做好演示实验。

　　教学工具

　　多媒体

　　教学过程

　　通过上一章的学习，我们认识了力，同学们能不能举这样几个例子：

　　①物体由静止变为运动的例子。

　　②物体运动速度由快变慢的例子。

　　③物体运动方向改变的例子。

　　由上面的例子可见：物体受力后，改变了物体的什么？(运动状态)

　　那物体不受外力呢？同学们猜一猜，运动状态会怎样呢？

　　静止的物体不受外力时，会不会自己运动起来？

　　运动的物体不受外力时，会不会自己停下来？

　　(学生讨论猜想)

　　同学们猜想的是否正确呢？我们下面就来研究探索这个问题：

　　Ⅰ、演示实验：

　　1、介绍实验装置：带斜面的长木板、小车、毛巾、棉布。

　　2、实验过程：

　　⑴在木板上铺一块毛巾，让小车从斜面上最高的一点，从静止开始滑下，请同学们注意观察小车在毛巾面上的运动情况。

　　(请学生描述小车在毛巾面上的运动情况)

　　问：小车为什么运动地越来越慢，最后停下来？

　　讲述：由于阻力，小车由运动变为了静止。

　　(小车停住后，在其尾部位置插一小旗。)

　　问：能让小车运动得远一些吗？

　　(减小阻力，用棉布)

　　⑵将木板上的毛巾换为棉布,仍让同一小车在同一斜面的同一高度由静止开始滑下，这样就可以保证小车到达斜面底端是的速度相同，这样就可以保证了其他条件都不变，而只是减小了阻力。同学们注意观察小车在棉布表面的运动情况。

　　现象：小车速度越来越慢最终停下，但运动距离比上次远。

　　(小车停住后，在其尾部位置插一小旗)

　　问：小车运动距离为什么比上次远？

　　(受到的阻力比上次小)

　　问：能让小车运动的更远些吗？

　　(把阻力减小，用木板)

　　⑶撤去棉布，使用木板面。重复上面的实验。

　　3、(课件模拟以上三个实验，同时由同一高度由静止开始滑下)和学生一起分析：

　　条件：同一小车，从同一高度，有静止开始滑下(到达水平面上的速度相同)

　　(用气垫道轨演示f→0的情况，然后让学生猜想如果不受外力时物体的运动情况)

　　Ⅱ、实验结论：如果物体不受外力，运动物体将速度不变的运动下去，即匀速运动。早在三百年前，意大利的物理学家伽利略就是用这种方法得出了这个结论。

　　(板书)：物体不受外力时，运动物体—匀速

　　法国物理学家笛卡尔进一步补充了伽利略的结论，时人们的认识又深化了一步，笛卡尔认为运动的物体在不受外力时，除速度大小不会改变，永远运动下去，也不会改变运动方向，即匀速直线运动。

　　同学们想一想，如果静止的物体不受外力，能不能自己运动起来呢？(不能)

　　研究发现，静止的物体在不受外力时，仍会静止。

　　(板书)：

　　物体不受外力时，运动物体——匀速、直线匀速直线运动

　　静止物体——静止

　　现在哪为同学能总结出，如果物体不受外力时，会是什么情况？

　　(学生总结)

　　一切物体在没有受到外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。

　　这个结论最早是由英国物理学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出来的，这就是我们今天要来学习的“牛顿第一定律”。

　　(板书课题)：牛顿第一定律

　　(板书牛顿第一定律内容)

　　对学生进行表扬：总结的非常好，如果我们能早出生300年，那也许就会是以在座的某位同学的.名字来命名的定律了。只要同学们认真学习，就会有更多的机会去发明、创造，为祖国、为整个人类做出贡献。

　　解释牛顿第一定律：

　　条件：一切物体在没有受到外力作用时。

　　结论：静止的物体保持静止状态

　　运动的物体保持匀速直线运动状态

　　即：动者恒动，静者恒静。

　　牛顿第一定律告诉我们：物体的运动不需要力来维持，力的作用是改变物体的运动状态。

　　牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上，通过进一步的科学推理而概括出来的，这个结论虽无法直接用实验来证明，但从定律得出的一些推论都经受住了实践的检验。因此，牛顿第一定律已成为大家公认的力学三定律之一。

　　Ⅲ、同学们都知道两个月前，在澳大利亚的悉尼举行了第二__届奥运会，我国获得了28枚金牌，居金牌榜第三位。运动员们为祖国争了光，假若在运动会进行的过程中某一时刻一切外力都消失了，(这里的外力主要是指大家熟悉的重力、摩擦力、空气阻力等。)那会发生什么情况呢？

　　①跳高运动员刚跳离地面时，一切外力都消失了，那会怎样呢？

　　(保持匀速直线运动状态，飞出体育场，冲出地球)

　　②即将起跑的运动员，一切外力消失，还能否运动起来？

　　③在环形跑道上进行800米比赛的运动员，刚开始时最前面的运动员速度最大，这时一切外力都消失，那后面的运动员能追上他吗？它能到达终点，取得金牌吗？

　　④学生讨论，举例。

　　牛顿第一定律教案11

　　一、教学目标

　　知识与技能：理解牛顿第一定律的内容及意义；理解力和运动的关系。

　　过程与方法：理解理想实验是科学研究的重要方法。

　　情感态度价值观：通过理想斜面的教学，体会理想实验的魅力。

　　二、教学重难点

　　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。

　　三、教学方法

　　讨论法、启发法、讲解法。

　　四、教学过程

　　（一）导入新课

　　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）新课教学

　　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。运动需要力维持。

　　他的观点来自实际经验，还能用实际经验验证，所以被人们广泛接受，并维持了近两千年。

　　设问：我们现在知道，他的观点是错误的'。那么他有贡献吗？

　　亚里士多德的贡献：开创了一个新的研究领域。

　　首先质疑并深入研究的是十六世纪的伽利略。他观察了球的滚动。

　　2、质疑假设，科学猜想

　　当球沿斜面向下滚动时，它的速度增大，而向上滚动时，速度减小。他由此猜想：当球沿水平面滚动时，它的速度应该不增不减。实际观察的结果是：沿水平面滚动的球越来越慢，最后停下来。

　　①现象：沿水平面滚动的球越来越慢，最后停下来。

　　按照亚里士多德的观点，球停下来是因为没有力的作用。伽利略恰恰从这一现象出发，对亚里士多德的观点提出质疑。

　　②质疑：滚动的球之所以停下来，真的是因为没有力的作用吗？

　　设问：球停下来的原因是什么呢？

　　在伽利略之前，人们还没有意识到摩擦力这种无形的力，伽利略是第一个意识到摩擦力的人。

　　他改变了水平面的粗糙程度，发现：水平面越光滑，球滚得越远。于是，他推断这是摩擦阻力作用的结果。

　　结论：滚动的球停下来，是摩擦阻力作用的结果。

　　③假设：若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的球将怎样运动呢？

　　④猜想：若没有摩擦阻力，球将永远滚动下去。

　　过渡：伽利略设计了一个双斜面实验。

　　3、实验探究，得出结论

　　（1）双斜面实验

　　左斜面固定，右斜面倾角可变。实验中我们设定小球始终从左斜面定位卡处由静止释放。

　　①固定右斜面，改变小球所受的摩擦，观察小球上升的最大高度怎样变化。重复一次。

　　思考：

　　1、小球所受摩擦阻力的大小与小球上升的最大高度之间有什么关系？

　　2、摩擦阻力的大小与释放点到上升的最高点的高度差是什么关系？

　　3、如果没有摩擦，小球会上升到多高的地方？

　　②减小右斜面倾角，观察小球沿斜面运动的最远距离怎样变化。重复一次。

　　思考：

　　1、减小右斜面倾角，小球沿斜面运动的最远距离如何变化？

　　2、如果没有摩擦，减小右斜面倾角，沿斜面滚动的最远距离怎样变化？小球将上升到多高的地方？

　　③将右斜面放平，释放小球，观察小球的运动。

　　思考：

　　1、如果水平木板足够长，小球会停下来吗？

　　2、如果没有摩擦，水平木板足够长，小球将滚到哪里去呢？

　　过渡：伽利略的双斜面实验是一个理想实验。

　　（2）理想实验的魅力：

　　实验（事实）+逻辑推理

　　通过可靠的实验事实，加上合理的逻辑推理，得出规律的一种方法。

　　理想实验的魅力：实验不能实现的地方，思维向前一步。

　　这种方法非常了不起！爱因斯坦是这样评价的：伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。这个评价实事求是，从亚里士多德到伽利略，经历了20xx多年，物理学徘徊不前；从伽利略到爱因斯坦，只经历300多年，物理学的大厦初步建立，大师辈出。这都得益于伽利略首创的实验研究方法。

　　过渡：通过双斜面理想实验，伽利略得出了结论。

　　（3）伽利略：若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的球将永远滚动下去。运动不需要力维持。

　　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？

　　③力和运动之间有什么关系？

　　力是改变物体运动状态的原因。

　　设问：运动状态是用什么物理量描述？

　　车由静止变为运动，受到了推、拉力；由运动变为静止，受到了摩擦阻力。足球由静止变为运动，受到了脚的力；由运动变为静止，受到了草地的摩擦阻力。

　　过渡：与伽利略同时代的法国科学家笛卡尔对他的观点进行了补充。

　　4、补充完善，形成定律

　　（1）笛卡尔的补充：除非物体受到力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。这应成为一个原理，它是人类整个自然观的基础。

　　笛卡尔补充了物体不受力时保持静止状态或匀速直线运动状态。

　　过渡：1642年，伽利略逝世，1643年牛顿在英国诞生。牛顿是人类历史上最伟大的科学家之一。主要贡献有发明了微积分，发现了万有引力定律和经典力学，设计并制造了第一架反射式望远镜等等。

　　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，它是牛顿物理学的基石。

　　（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，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

　　过渡：现在我们来理解定律。

　　（三）巩固提高

　　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：力是改变物体运动状态的原因。

　　2、阻力很小的现象：冰壶

　　从视频可以看出，冰壶在一段时间内速度的大小和方向几乎不变，直到碰上另一个冰壶。

　　思考：定律中还论述了什么呢？

　　3、惯性：

　　①概念：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。

　　设问：一切物体都有惯性。做变速运动的物体有惯性吗？

　　当物体做变速运动时，由于惯性，物体会抵抗速度的改变，从而使速度的改变需要一段时间。比如汽车紧急刹车时不会立即停下来，而是继续向前滑行一段距离。

　　②一切物体有惯性，有抵抗运动状态变化的“本领”。

　　物体惯性大，“本领”大，运动状态难改变；物体惯性小，“本领”小，运动状态易改变。

　　思考并猜想：物体的惯性大小和什么因素有关？

　　（四）小结作业

　　1、了解了运动和力关系的探究过程。在探究过程中，亚里士多德是开拓者。伽利略首创了理想实验方法；笛卡尔补充了伽利略的观点；牛顿提出了惯性、力、惯性参考系的概念。

　　2、体会了理想实验的魅力：实验（事实）+逻辑推理

　　3、深入理解了牛顿第一定律，知道了质量是惯性大小的量度。

　　4、后来爱因斯坦等科学家又进一步发展了牛顿第一定律。没有哪一个定律是真理，物理学的大厦永不封顶，还等待你们为它添砖加瓦！

　　课外探究：有人说刘谦的螺丝魔术颠覆了牛顿第一定律：不给螺帽力的作用，螺帽也能运动起来。你怎么看？请在百度中搜索“刘谦螺丝魔术揭秘”，弄清刘谦螺丝魔术的原理。

　　五、板书设计

　　牛顿第一定律

　　一、历史回顾

　　二、第一定律探究实验

　　三、惯性定律

　　牛顿第一定律教案12

　　一、教材分析

　　牛顿运动定律是经典力学的基本定律，构成了经典力学的核心。而本节要学习的牛顿第一定律又是正确理解和掌握牛顿第二、第三定律乃至整个动力学知识的基础和关键。

　　教材把本节安排在第六章的第一节，前面五章的内容分别是运动学和力学知识，这样安排就把学生由表面的物体是如何运动的感性认识引入到物体为什么会做这样的运动的思考中来，且符合高一学生正处在由形象思维向抽象思维转变的过渡阶段。本节的特点是教材内容以大量的文字陈述，没有涉及到数学计算，着重物理学史教育、理想化实验思想和坚持真理、不迷信权威的科学态度的熏陶。

　　于是，根据对课标的要求和教材的理解，我制定的'三维目标如下：

　　①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、掌握牛顿第一定律，并理解其意义

　　3、明确惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。

　　②过程与方法

　　1、培养学生在实验的基础上通过推理得到结论的方法

　　2、通过伽利略的理想实验，使学生受到科学方法论的教育

　　3、通过对惯性现象的解释，培养学生灵活运用所学知识的能力

　　③情感、态度与价值观

　　1、通过对物理学史的简介，对学生进行严谨的科学态度的教育，了解人类认识事物的曲折性。

　　2、通过介绍伽利略对力和运动关系的研究，培养学生科学探究精神。