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4.1牛顿第一定律教学设计
课题 牛顿第一定律 单元 第四章 学科 高一物理 年级 高一
教材分析 通过本节内容的学生，是让学生在初中原有的知识基础上深入学习运动与力的惯性。从运动与力规律的发现过程中体会理想实验加逻辑推理的科学思维方法。本节内容还通过让学生理解牛顿第一定律和惯性的概念及量度，进一步加深学生对质量的认识。
学习目标与核心素养 了解牛顿第一定律的发现过程，体会人类认识事物本质的曲折过程，培养学生严谨的科学态度。准确表述牛顿第一定律的内容，并能用该定律来解决生产生活中的实际问题。了解伽利略关于运动和力的关系的认识，了解他的理想实验和相应的推理过程，领会实验与推理的科学研究方法。说明质量是物体惯性大小的量度。
重点 体会牛顿第一定律的内涵及其发现过程背后的科学研究方法。
难点 体会牛顿第一定律的内涵及其发现过程背后的科学研究方法。
材料准备 伽利略理想斜面实验演示器
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 通过播放P2页的视频，并抛出问题：为什么人还会掉在车上而不是掉在原地呢？学生会回答有关惯性的知识或牛顿第一定律的知识，顺着教师直接肯定学生的答案，就是牛顿第一定律，点开ppt第三页，直接给出初中所学的牛顿第一定律。并顺势带领学生进入本节新课。师：（描述牛顿第一定律的内容）并说接下来我们进一步深入学习牛顿第一定律。 学生讨论回答。 让学生思考并回忆初中所学的牛顿第一定律。
讲授新课 一、理想实验的魅力师：在没有牛顿第一定律之前，是怎么认识运动和力的关系的呢？师：根据学生回答的内容进行总结并展示ppt人物下面的总结性话语。师：这个观点被推崇了近两千年，直到1632年伽利略提出了质疑。在学生根据课本内的内容总结伽利略的实验和观点后。根据ppt5-9页的内容了解当时伽利略是如何进行实验的并总结伽利略的观点。师：p9内容的摩擦出现后，引出问题：在我们实际中，阻力可以完全消除吗？生：师：对，没有绝对光滑的情况，而且斜面也无法做到无限长。所以这是一个理想实验。（可以让学生回答是理想实验）师：接下来，让我们一起来做下伽利略斜面实验，我需要两个学生来帮助我，请问有哪位同学有勇气来完成实验？（学生上台后要调动学生掌声鼓励）根据p10-11内容提示学生第一步：让小球静止沿斜面滚下，改变底面的粗糙程度，记录小球上升的高度。推理1：如果没有摩擦，小球将上升到释放的高度。（跟着学生昨晚实验进行板书）第二步：减小第二个斜面的倾角，同一高度静止释放小球，记录小球上升的高度。推理2：减小第二个斜面的倾角，小球仍能达到原来的高度。（跟着学生昨晚实验进行板书）第三步：继续减小第二个斜面的倾角，同一高度静止释放小球，记录小球上升的高度。推理3：继续减小第二个斜面倾角，最后使他水平，小球将以恒定的速度永远运动下去，即在水平面上做匀速直线运动。总结并再次引出伽利略的观点p12内容。师：在伽利略提出了观点后，十几年后1644年迪卡儿在此基础上提出了他的观点。二、牛顿第一定律师：终于在前人的各种影响下，在1687年牛顿正式提出“ 一切物体在没有受力作用时，总保持静止状态或者匀速直线运动状态。”这就是著名的牛顿第一定律。让我们来看看牛顿第一定律的内容。师：牛顿第一定律又称惯性定律。板书：（课件牛顿第一定律的内容）师：那么牛顿第一定律是直接通过实验的出来的吗？师：科学真理的产生不是一蹴而就的，他需要不断反思、实验、改进。师：学习完牛顿第一定律的知识，现在我们再来解释下看到的视频的物理知识。播放ppt16-19页视频，让学生观察视频中，并让学生举例关于看到的惯性的知识。看完视频之后，根据时间情况，让学生举例生活中遇到的例子：如炒菜、锤榔头等。接着转换图片，引出安全带的作用，收集学生常犯的错误：惯性力、减小惯性的作用等。并提出问题：惯性与力的区别板书：惯性与力的区别1.2.在说明惯性越大，运动状态越难改变之后师：那么惯性的大小与什么因素有关呢？生：会根据以往的知识说出与质量有关。师：播放视频并总结惯性大小的量度——质量。大小与运动状态、质量无关。接着播放在火车、汽车上跳起的视频。引出选择不同的参考系，牛顿第一定律的情况又不一样，引入惯性系的知识。板书：惯性参考系与非惯性参考系。 学生观看课本及回答问题。观看及做实验并总结。理解牛顿第一定律 让学生通过课本总结p4-p5亚里斯多德及伽利略、卡迪尔等科学家对运动和力的关系的认识。让学生了解伽利略关于运动和力的关系的认识，了解他的理想实验和相应的推理过程，领会实验与推理的科学研究方法。通过大量的视频、生活实力让学生理解牛顿第一定律。
课堂小结 根据结尾的内容进行小结
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4.1牛顿第一定律
Newton's First Law
第四章
荔浦中学 刘礼平
为什么人还会
掉在车上呢？
一切物体在没有受力作用时，总保持
静止状态或者匀速直线运动状态。
在没有牛顿第一定律之前，人们是怎么认识运动和力的关系的呢？
亚里士多德
公元前4世纪
观察了大量的物体运动，经过思考，把运动归为两类：“自然运动”和“受迫运动”
物体不需要外界的影响而自发进行的。
亚里士多德
公元前4世纪
物体不需要外界的影响而自发进行的。
亚里士多德
公元前4世纪
物体不需要外界的影响而自发进行的。
亚里士多德
公元前4世纪
物体的运动只能在外界影响迫使下才能进行的运动。
足球不踢它不动
足球踢它就动
必须有力作用在物体上，物体才能运动；运动需要力来维持，即力是维持运动的原因.
亚里士多德
公元4世纪
通过初中的学习，这个观点是错误的！
必须有力作用在物体上，物体才能运动；运动需要力来维持，即力是维持运动的原因.
亚里士多德
公元4世纪
通过初中的学习，这个观点是错误的！
猜想物体之所以停下来是由于摩擦作用的结果，对亚里士多德的观点提出质疑。猜想物体运动不需要力来维持。
1632年
让一小球沿斜面从静止状态开始运动。
让一小球沿斜面从静止状态开始运动。
让一小球沿斜面从静止状态开始运动。
让一小球沿斜面从静止状态开始运动。
让一小球沿斜面从静止状态开始运动。
推理：如果没有摩擦，水平面的物体具有某一速度，物体将保持这个速度继续运动下去。即力不是维持物体运动的原因。
如果没有摩擦，水平面的物体具有某一速度，物体将保持这个速度继续运动下去。即力不是维持物体运动的原因。
1632年
理想实验就是在实验的基础上进行合理的外推，实验和推理完美结合，这是伽利略开创的科学研究方法。
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直线运动，既不停下，也不偏离原来的方向。
1644年
牛顿站在巨人的肩上，在前任研究的基础上，对力和运动的关系进行了全面的阐述。
1687年
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。
保持匀速直线运动状态或静止状态的
性质叫作惯性。
汽车急刹车后眼镜继续保持原来向前运动的状态。
汽车急刹车后眼镜继续保持原来向前运动的状态。
减小惯性的作用？
惯性是物体的固有属性，不是一种力。
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。
不能说受到惯性的作用、产生了惯性、受到惯性力
力越大，运动状态越容易改变，
惯性越大，运动状态越难改变。
惯性的大小只与质量有关，质量大的物体惯性大
惯性的大小只与质量有关，
质量大的物体惯性大。与运
动状态、受力情况等无关。
1.如图所示，公交车在运行时突然急刹车，车内乘客身体为什么会向前倾倒？
乘客随车一起运动，当急刹车时，车停止运动，乘客的下半部分受到车的摩擦力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。
例1.下列关于惯性的说法正确的是( )
A.同一物体在地球上和在月球上相比，在地球上的惯性大
B.乒乓球运动状态容易改变，是因为乒乓球的惯性小
C.人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性
D.标枪运动员通过助跑提高成绩，说明助跑增大了标枪的惯性
例2. 下列说法正确的是( )
A.静止或匀速直线运动的物体一定不受外力的作用
B.战斗机在战斗前丢掉副油箱，目的是减小惯性
C.从高处下落的玻璃杯和从低处下落的玻璃杯相比，高处下落的玻璃杯容易碎，是因为前者惯性比较大
D.物体运动状态改变的难易程度取决于速度的大小
例3.在匀速行驶的火车车厢内，有一人从 点正上方相对
车厢静止释放一个小球，不计空气阻力，则小球( )
A.可能落在 处 B.一定落在 处
C.可能落在 处 D.以上都有可能
课堂小结
一、历史
1.亚里士多德：力是维持物体运动的原因.
2.伽利略：力不是维持物体运动状态的原因.
二、理想实验的魅力
①如果没有摩擦，小球将上升到释放的高度。
②减小第二个斜面的倾角，小球仍能达到原来的高度。
③继续减小第二个斜面倾角，最后使他水平，小球将以恒定的速度永远运动下去，即在水平面上做匀速直线运动。
谢谢
授课人：
荔浦中学刘礼平
三、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，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
2.惯性： 保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。
①惯性与力的区别惯性是物体的固有属性，不是一种力。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。
②惯性的大小
惯性的大小只与质量有关，质量大的物体惯性大。与运动状态、受力情况等无关。
质量是描述物体惯性的物理量.
为什么人还会
掉在车上呢？
以地面为参考系来观察，人的运动状态发生了改变。但人水平方向不受到力。不符合牛顿第一定律？
以车为参考系来观察，人的运动状态不变。符合牛顿第一定律！
惯性系：在一个参考系中，一个物体不受力的物体会保持匀速直线运动状态或者静止状态。
非惯性系：牛顿第一定律不成立的参考系。
