牛顿第一定律教案 高一物理必修一《牛顿第一定律》教案【优秀3篇】
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牛顿第一定律教案 篇一
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 篇二
★教材分析
牛顿运动定律是动力学的基础，正确认识力和运动的关系，是学好物理的关键，教学中应联系生活、贴近实际，以激发学生学习的兴趣。
l、理解力和运动的关系是本节课的重点，通过实验和生活的例子进一步体会，力不是维持物体运动的原因，而是改变运动状态的原因。这对以后研究问题，受力分析都是非常重要的。
2、惯性与质量的关系是这节课的难点，通过举例反复体会。
★学生分析
1、力是维持物体运动状态的原因还是改变物体运动状态的原因，人们正确认识这个问题，经历了漫长的历史过程，同样学生要正确认识它，也要克服日常经验带来的错误认识，所以一开始就用了两个实验，让他们通过观察、思考，来澄清错误的认识。
2、惯性是一个重要的概念。虽然学生在初中接触过，但仍有一些学生误认为“物体在保持匀速直线运动或静止时才有惯性”。不理解一切物体都有惯性，而且惯性大小与质量有关。要解决这问题也不是一蹴而就的，需要通过实例分析慢慢接受。
★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〗：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？
〖学生活动〗：思考：物体的运动是不是一定需要力？
〖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。（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。
牛顿第一定律教案 篇三
教学目标
知识目标：
知道牛顿第一定律，常识性了解伽利略理想实验的推理过程。
能力目标：
1、通过斜面小车实验，培养学生的观察能力。
2、通过实验分析，初步培养学生科学的思维方法（分析、概括、推理）。
情感目标：
1、通过科学史的简介，对学生进行严谨的科学态度教育。
2、通过伽利略的理想实验，给学生以科学方法论的教育。
教学建议
教材分析
教材首先通过回忆思考的形式提出问题：如果物体不受力，将会怎样？通过小车在不同表面运动的演示实验，使学生直观的看到物体运动距离与阻力大小的关系，为讲解伽利略的推理作准备。然后讲述伽利略的推理方法和通过推理得出的结论，再介绍迪卡儿对伽利略结论的补充，牛顿最后总结得出的牛顿第一定律。通过这些使学生了解定律的得出是建立在许多人研究的基础上的，正如牛顿所说：“如果说我所看的更远一点，那是因为站在巨人肩上的缘故”。最后指出牛顿第一定律不是实验定律，而是用科学推理的方法概括出来的，定律是否正确要通过实践来检验。给学生以科学方法论的教育。
本节课的重点是揭示物体不受力时的运动规律，即牛顿第一运动定律。
教法建议
1、学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念，认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体，它就动，不再推它时，它便静止。为使学生摆脱这种错误观念，首先要把运动和运动的变化区别开，树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念，这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。其次，通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。
2、通过图9-1演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心，可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。
3、本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学，让学生体会规律的认识过程，对学生进行学史教育。从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。
教学设计示例
教学重点:通过对小车实验的分析比较得出牛顿第一定律。
教学难点 :
1．明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。
2．伽利略理想实验的推理过程
教学用具：斜面，小车，毛巾，棉布，玻璃板，微机，实物投影，大倍投电视。
教学过程
一、实验引入：批驳亚里士多德的观点
[演示1]在桌面上推动木块（或板擦）从静止开始慢慢向前运动，撤掉推力，木块立即停止。
分析:日常生活中也有许多类似的现象，（如推桌子）。这些现象从表面上看，“必须有力作用在物体上，才能使物体继续运动，没有力的作用，物体就要停下来。”即：板擦的运动需要推力去维持。于是，古希腊哲学家亚里士多德就根据这些现象总结出“物体的运动需要力去维持”。这种观点在历史上曾被沿用两千多年，但时沿用两千年是否就一定正确呢？也可能有人曾表示过怀疑或有人认为就是错误的，但没某能说服别人的理由。
[演示2] 在桌面上推动木块（或板擦）从静止使之向前运动，用力推出，木块向前运动一段距离后停止。
分析：推力撤掉，还要向前运动，与亚里士多德的观点不符。
分析：木块:静止——运动——静止。两个过程中是否都有力存在？在这两个过程中力的作用是维持原来的运动状态还是改变运动状态？
二、 讲授新课:
1、规律总结过程
方法1.教师引导
伽利略的贡献：理想实验
[演示]（通过实物投影仪把实验过程反映在大倍投电视上）
介绍器材
实验前提条件：每次实验都需从斜面上的同一高度下滑，为什么？
实验过程：让小球从同一斜面的同一位置滚下后分别在毛巾表面、棉布表面、玻璃表面上运动，每次记下小球停下时的位置。做标记的位置是什么位置？（停下来的位置）
实验纪录：
实验次数 表面材料 阻力大小 滑行距离
1 毛巾 最大 最短
2 棉布 较大 较长
3 玻璃 较小 长
推理想象 光滑表面 阻力为零 无限长
实验分析：
三次实验，小车最终都静止，为什么？
三次实验，小车运动的距离不同，这说明什么问题？
小球运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系？
若使小车运动时受到的阻力进一步减小，小车运动的距离将变长还是变短？
根据上面的实验及推理的思想，还可以推理出什么结论？
推理：小球在光滑的阻力为零的表面，将会怎样运动？
实验结论：通过伽利略的实验和科学推理得出“运动的物体，如果受到的阻力为零，它的速度将不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去。”即作匀速运动。
[微机模拟实验]:简介伽利略理想实验
迪卡儿的补充
如果运动物体不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不变，将沿原来的方向匀速运动下去。
牛顿的成果：补充与概括
师:物体除了运动的以外，还有静止的。那么，静止的物体在没有受到外力作用时，保持什么状态呢？（牛顿补充：将保持静止状态）
师（引导学生概括）:我们现在已经有了伽利略的研究成果，又有了迪卡儿和牛顿的补充，把两者进行一下概括：一切物体在没有受到外力作用时，将如何呢？（对概括出来大致意思的同学给予鼓励）
介绍：牛顿抓住时机，概括总结得出著名的牛顿第一运动定律
方法2：学生探究式学习
针对基础较好的学生，可以由学生在老师的指导下自己完成斜面小车实验，根据现象学生分组讨论，明确亚里士多德的观点的问题根源．由学生互相补充确定实验结论。
2、定律分析
定律成立条件：不受外力作用
运动规律：总保持匀速直线运动状态或静止状态。
师（回应课题引入实验）： 回想我们最开始的实验，有推力板擦运动，撤去推力板擦停下来，从表面现象上得到的结论运动需要力维持是错误的，但这种现象是千真万确摆在我们面前的，我们如何用牛一的观点正确的解释这个现象呢？
三、巩固练习
1． 一物体放在桌上静止，假若某瞬间撤掉所有的外力，物体将怎么样？
2． 对于牛顿第一定律的看法，下列观点正确的是( )
A．验证牛顿第一定律的实验可以做出来，所以惯性定律是正确的
B．验证牛顿第一定律的实验做不出来，所以惯性定律不能肯定是正确的
C．验证牛顿第一定律的实验做不出来，但可以经过在事实基础上，进一步科学推理得出惯性定律
D．验证牛顿第一定律的实验虽然现在做不出来，但总有一天可以用实验来验证。
四、小结
人们对物体的运动规律的认识是经历了漫长的时间的。物体在不受力时的运动规律，它是经过亚里士多德对人们近两千年的思想束缚，伽利略的科学推理，才最终由牛顿总结出来的。牛一的重要贡献是：
1）力不是维持物体运动的原因
2）力是改变物体运动状态的原因。
五、作业 :阅读本节教材
探究活动
牛顿力学的建立
【组织形式】个人或自由结组
【活动目的】
牛顿力学的建立不是牛顿一个人的功劳，而是许多科学家努力研究的最终结果，查阅资料了解牛顿力学的建立过程，及牛顿力学的体系。
【活动流程】
制订查阅和查找方式；收集相关的材料；分析材料并得出一些结论；写出论文；与其他组交流。
【备注】
1、网上查找的资料要有学习的过程记录。
2、和其他成员交流。
斜面小车实验的再研究
【组织形式】个人或自由结组
【活动目的】
运用不同的物体表面，通过实验探究，加深对伽利略推理思维的理解。
【活动流程】
制订实验方案；准备器材；实验并记录现象，分析材料并得出一些结论；与老师所做实验比较优缺点；与其他组交流。
【备注】
1、要有完整的过程记录。
2、和其他成员交流。
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