《牛顿第一定律》教学设计
课题
§8～1 牛顿第一定律

设计思想
本节内容主要是通过学生观察、实验和生活实例展现，让学生经历 “问题—思考—探究实验—结论”的过程，很好地体现了新课标让学生体验知识的形成、在发展过程中主动获取知识的精神，培养了学生的动手能力和观察能力。牛顿第一定律是描述力和运动关系的规律，是本章的重点。它既是对力和运动关系的深刻描述，又为二力平衡的探究做了理论准备。这节课的设计体现科学探究的思想，促进学生学习方式的转变，让学生经历探究的过程，将科学探究与物理知识有机结合，让学生在体验中获得物理规律，在物理史实中领略思维的力量和美。本节课通过实验证明亚里士多德的错误观点，重点讲述伽利略的理想实验，然后引入牛顿第一定律、引入惯性的概念，并由此分析出：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。

学情分析
学生已具备一定的动手实验能力和运用所学知识解决简单实际问题的能力，已基本能够运用观察、分析、归纳、比较等科学方法来探求新知识。本节所讲内容是这一章的重点，而且学生很难理解“力是维持物体运动的原因”和“力是改变物体运动状态的原因”这两个观点，因此本节的关键是如何让学生亲自探究验证得出结论以加深对牛顿第一定律的理解。在对惯性的学习中，这仍是学生难于理解的问题，许多学生把物体具有保持匀速直线运动或静止状态的性质与物体在这一状态下的特点混为一谈。

教材分析
本节共分成三部分内容：阻力对物体运动的影响、牛顿第一定律和惯性。牛顿第一定律破除了长达近两千年的亚里士多德的错误观点，改变了人类的自然观和世界观，成为物理学理论的支柱和基石。另外伽利略的理想实验为牛顿第一定律的得出起了重要作用，牛顿在此基础上经过总结和推理得出重要的牛顿第一定律。教学中要引导学生领会牛顿第一定律的含义，充分说明伽利略理想实验的基础和推理过程。通过教学让学生明确运动和力的关系，引出惯性概念及惯性是物体本身的属性，使学生会运用惯性知识解决实际问题。

教学
目标
知识与
技能
1．知道牛顿第一定律；
2．通过大量事实认识惯性并了解利用惯性及防止惯性的危害的方法。


过程与
方法
1．能将知识应用到生产生活中；
2．通过学习提高学生的逻辑推理能力和科学想象能力。


情感态度与
价值观
体会亚里士多德与伽利略的思想冲突，认识伽利略的理想实验方法，了解物理理想实验的实质。

教学
重点
难点
重点：通过对实验探究的参与，强化学生分析与论证的能力，加深对牛顿第一定律和惯性的理解；
难点：转变学生的经验观念，正确理解牛顿第一定律。

教学
方法
观察对比法、推理法

使用器材
小车、木块、斜面、木板、毛巾、棉布、棋子、多媒体课件和动画等

课时
1课时


教学过程设计
教学
环节
教师活动
学生活动
设计意图

一、引入新课
创设情景，引入新课
问题1：水平向右推着小车前进，分析小车受力：


问题2：撤去推力，分析小车受力，小车的运动情况会发生什么变化？


问题3：小车为什么会停下来？


观察、
思考、
交流、
回答
从学生熟知的知识入手来分析创设情境，符合学生的认知特点，使学生有亲切感，乐于探究。

二、探究
新知
问题引入
◆探究活动1：
一、探究阻力对物体运动的影响
1．实验设计目的：探究阻力对物体运动的影响。
2．实验设计思路：以小车为例，尽量减小小车受到的阻力，观察小车运动的情况。
3．相同条件
(1)相同小车；
(2)小车在水平面开始运动的速度相同。
让同一小车在同一斜面的同一高度由静止开始自由滑下。
4．不同条件
表面材料不同，即阻力不同
5．实验器材
小车、木板、棉布、斜面、刻度尺
实验装置：



6．记录表格


7．实验分析
现象：平面越光滑，小车运动的距离越________。
说明：小车受阻力越小，速度改变得越________。
8．科学推理


现象：平面越光滑，小车运动的距离越________。
说明：小车受阻力越小，速度变化越________。
推理：如果表面绝对光滑，小车受到的阻力为零时，速度将不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去。
学史介绍：







笛卡尔


牛顿(1642～1727)
二、牛顿第一定律
1．内容
一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
2．理解
(1)一切：指宇宙中所有物体，不论物体是固体、
液体还是气体。
可见，牛顿第一定律是自然界中的普遍规律。
(2)没有受到力的作用：是定律成立的条件，是一种理想情况。
(3)总保持：是指“与原来相同”。
原来静止，就保持静止状态；
原来运动，就保持匀速直线运动状态。
3．牛顿第一定律不是实验定律，它是通过分析事实、再进一步科学推理概括得出的。
4．意义：明确了力和运动的关系。
(1)物体的运动不需要力来维持；
(2)力是改变物体运动状态的原因。
三、惯性
1．定义：一切物体都有保持原来运动状态不变的性质叫惯性。




2．惯性是物体固有的属性
(1)一切物体在任何状态下(无论受力与否、速度大小)都具有惯性；
(2)物体抵制其运动状态改变的本能反应(类似惰性)；
(3)质量越大，惯性越大，运动状态越不容易改变。
注意：惯性不是“力”，不能说“受到惯性”、“惯性作用”或“受到惯力”；只能说“具有惯性”。
◆探究活动2：将棋子叠放在实验桌上，如图所示，用力击打这摞棋子中间的一个，观察现象，并请同学们讨论分析原因。
3．惯性现象及解释
(1)急刹车时，乘客会向＿＿倾倒。
解释：一切物体都具有惯性，刹车前乘客和汽车以相同的速度向前运动，刹车时脚随车突然停止运动，身体由于具有惯性，要保持原来向前的运动状态，所以向前倾倒。
(2)车突然启动时，乘客向后倾倒。
(3)扔出去的铁饼会继续向前飞行。
……
明确：解释惯性现象分三步，即“三步法”。
(1)明确研究对象，开始处于怎样的运动状态；
(2)观察这个物体(或物体的某一部分)受到外力作用时突然改变了运动状态，并指明其运动状态变化的情况；
(3)分析研究对象由于惯性怎样保持原来运动状态，从而出现题上所给的现象。
惯性对我们来说是利还是弊呢？
4．利用惯性的现象
(1)拍打衣服，使衣服上的灰尘脱落；
(2)泼水；
(3)使锤头套紧在手柄上；
(4)运动员跳远时助跑……




5．防止惯性的危害的实例
(1)汽车的安全带和安全气囊；
(2)行驶汽车间的车距……




讨论、
分析、归纳、
回答

思考、
实验、
总结

讨论、
分析、
推理、
总结
了解学史



讨论、
总结



观察、
思考、
分析、
交流


观察、思考、合作、
实验、
讨论、分析
总结方法

通过教师的问题设置，进一步激发了学生的学习兴趣。


通过对实验探究的参与，强化学生分析与论证的能力，加深对牛顿第一定律的理解。


认识伽利略的理想实验方法。


体会亚里士多德与伽利略的思想冲突。




转变学生的经验观念，正确理解牛顿第一定律。

利用演示实验推进课程，使教学进程层层递进，同时纠正学生在生活中所形成的错误观点。

学生通过教师的“演示”实验和学生“动手”实验有机的结合，对惯性是物体本身的一种属性有了深刻的认识。

联系实际，激发学习兴趣。

辩证分析问题。

三、巩固
练习
1．下列关于运动和力的说法中正确的是( )
A．将锤柄在石墩上撞击几下，松动的锤头就紧套
在锤柄上，这是利用了锤头的惯性
B．竖直向上抛出后的排球，在空中向上运动的过
程中受到的合力方向向上
C．踢出去的足球还能在水平地面上继续运动，是
因为足球具有惯性
D．物体的运动状态发生改变，该物体一定受到力
的作用
2．在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，
(1)保证小车在水平面上都有相同的初始速度的措施是 。
(2)初速度相同时，平面越光滑，说明小车受到的阻力越小，小车在平面上运动的距离越 (填“长”或“短”) ，速度减小得越
(填“快”或“慢”)；当阻力为零时，小车将 。
3．有经验的汽车司机在车进站前十几米就关闭油门，这样做的理由和优点是什么？
4．小娅通过观察身边的一些现象得出一个结论：物体在力的作用下运动，如果撤销这个力，物体的运动就会立刻停止。请你利用身边的物品或实验器材设计一个实验，说明小娅的结论是不正确的。
(1)写出你选用的物品或实验器材；
(2)简述实验过程及实验现象。
思考、
回答

创设问题情景，置疑引新。

四、课堂
小结
一、基本知识
1．实验探究阻力对物体运动的影响
2．牛顿第一定律：内容和理解
3．惯性：定义和现象
二、基本技能
会区分惯性现象并会解释惯性现象
三、基本方法：观察法、对比法、科学推理法

思考、
回答、
交流

学生通过课堂小结，使知识更具系统性。

五、知识
延展
社会调查：生活中惯性的现象，并对利用惯性的现象和惯性带来危害的现象进行分类，得出减小惯性带来危害的具体措施。
联系
生活
实际
运用知识解决实际问题，激发学习兴趣。

六、布置
作业
课本：P19动手动脑学物理1～4

板书
设计
§ 8～1 牛顿第一定律
一、探究阻力对物体运动的影响
二、牛顿第一定律
1．内容
2．理解
三、惯性
1．定义
2．惯性是物体固有的属性
3．惯性现象及解释
4．利用惯性的现象
5．防止惯性的危害的实例