《牛顿第一定律》教学设计
【教学目标】
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。
3、理解惯性的概念，会正确解释惯性现象。
过程与方法
1、体验伽利略理想实验的推理过程，理解理想实验是科学研究的重要方法。
2、通过实验加深对牛顿第一定律的理解。
3、观察生活中的惯性现象。
情感、态度与价值观
通过亚里士多德和伽利略对力和运动关系的不同认识，通过对笛卡儿的推论和牛顿第一定律的比较分析，了解人类认识事物本质的曲折性。感悟科学是人类进步的不竭动力。
【教学重点】对牛顿第一定律和惯性的正确理解；科学思想的建立过程
【教学难点】力和运动的关系，惯性和质量的关系
【教学方法】实验探究、交流与合作、多媒体辅助教学
【教学器材】1、多媒体课件2、线槽轨道、小球、棉布
【教学过程】
新课导入：本章知识的作用
本章研究力和运动的关系------动力学。动力学是物理学和天文学的基础，也是许多工程学科的基础，许多数学上的进展也常与解决动力学问题有关。只有懂得了动力学的知识，才能根据物体所受的力确定物体的位置、速度变化的规律，才能够创造条件控制物体的运动。例如，运动学只是使我们能够描述天体是怎样运动的，动力学则使我们能够把人造卫星和宇宙飞船送上太空，使人类等上月球……牛顿三大运动定律构成了动力学的基础，这一章我们就来学习它。今天我们学习牛顿第一定律。
一、探究力和运动的关系
1.想办法使书在水平桌面上运动起来；马拉车-----亚里士多德的观点（介绍他）
足球在草地上的运动；冰壶（刷冰能使冰壶多前进8米）----是摩擦力将人们引入歧途
最先悟出这一原因的是17世纪意大利的物理学家伽利略。他观察到，在推力作用下运动的小车，撤去推力后，小车并不是立刻停止，而是运动了一段时间才停下来的。撤去推力，小车仍可以运动，这就说明：“力是维持运动的原因”这一观点，并不是力和运动的真正关系。为了找出力和运动的真正关系，伽利略巧妙的设计了一个实验，这个实验把他深邃的思想和超人的睿智体现的淋漓尽致，那么，这到底是一个什么样的实验呢？
2.伽利略的理想实验
（1）演示实验
（2）理想实验
（3）伽利略的观点
理想实验是在思想中塑造的一种理想过程。它是以科学实验为基础，以科学事实为根据，突出主要因素，排除次要因素，运用逻辑推理，揭示物理世界的内在联系，发现物理规律。这是科学研究的重要方法。
（4）气垫导轨实验
3.笛卡尔的补充：除非物体受到力的作用，物体将永远保持静止或匀速直线运动状态。
4.牛顿形成体系：在伽利略实验的基础上，法国科学家笛卡尔，对力和运动的关系做了进一步的推论。英国科学家牛顿做了进一步的补充、完善和总结，提出了牛顿第一定律。
5.分析情景，小结力和运动的关系------
情景
受力分析
速度变化情况
足球被脚水平踢的瞬间
足球被踢出后在草地上运动
在空中自由下落的小球
在水平气垫导轨上运动的滑块
其实早在两千多年前我国战国前期成书的 《墨经》就对力和运动的关系给出了正确的结论：书中指出：“力，形之所以奋也。”这里的“形”指物体，“奋”的意思指：物体由静到动，动而愈速。所以，这句话的意思是：力是使“物体由静到动、动而愈速”的原因。
二、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，直到外力迫使它改变运动状态为止。
2.理解牛顿第一定律的意义
①说明了物体不受力时的状态：匀速直线运动状态或静止状态。
②说明了力的作用：力是改变物体的运动状态的原因。
③揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性，因此，牛顿第一定律又叫做惯性定律。
王亚平太空授课视屏----物体不受力时……
三、惯性
1、定义：物体保持匀速直线运动状态或静止状态的特性。
播放视频：抽桌布、刺破水球，请学生解释
说明：一切物体都有惯性，惯性是物体的固有属性。
问题：地球上的物体有惯性，太空中的物体有惯性吗？
问题：人行走时有惯性，静止时有惯性吗？
2.惯性的大小（结合视频思考、讨论、分析该问题。）
学生活动：吹乒乓球
播放视频：一弹簧弹开静止的质量不同的小车，两车运动的距离不同；
卡车和自行车同时刹车，停止的难以程度不同。
解释高速对不同车型减速标准不同
师生总结：质量不同的物体，保持原有运动状态的本领是不同的，质量越大，保持原有运动状态的本领越大，就说物体的惯性越大；相反，惯性越小。可见，物体的惯性是有大小的，并且质量是物体惯性大小的唯一量度。
3.情境模拟：全体学生作为乘客，经历加速、匀速、左转、右转、减速的过程
四、总结
学生总结：（这节课我学到了什么？）
教师总结：通过亚里士多德和伽利略对力和运动关系的不同认识，通过对笛卡尔的推论和牛顿第一定律的比较分析，我们知道了，人类对事物或规律的认识，并不是一蹴而就，一步到位的，而是经历着一个步步深入、逐步完善的曲折的过程。
[巩固练习]
1．如图是伽利略的“理想实验”，根据该实验下列说法正确的是( )
A．该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据
B．该实验是理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故其结果并不可信
C．该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论
D．该实验说明了物体的运动不需要力来维持
2．关于牛顿第一定律的理解正确的是( )
A．不受外力作用时，物体的运动状态保持不变
B．物体做变速运动时，一定受外力的作用
C．在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果
D．牛顿第一定律是科学家凭空想象出来的，没有实验依据
3．关于惯性，下列说法正确的是( )
A．物体自由下落时，速度越来越大，所以物体的惯性消失
B．物体被上抛后，速度越来越小，是因为物体具有的惯性越来越大
C．质量相同的物体，速度较大的惯性一定大
D．质量是物体惯性的量度，惯性与速度及物体的受力情况无关
课件19张PPT。牛顿第一定律一、探究力和运动的关系设法使书沿着桌面运动 亚里士多德（公元前384～前322）古希腊人，世界古代史上伟大的哲学家、科学家和教育家，堪称希腊哲学的集大成者,百科全书式的科学家。一、探究力和运动的关系一、探究力和运动的关系 伽利略（1564—1642），意大利数学家、物理学家、天文学家，科学革命的先驱，被誉为“近代力学之父”、“现代科学之父”。一、探究力和运动的关系ABCDE一、探究力和运动的关系 伽利略（1564—1642），意大利数学家、物理学家、天文学家，科学革命的先驱，被誉为“近代力学之父”、“现代科学之父”。一、探究力和运动的关系一、探究力和运动的关系笛卡尔（1596—1650），法国著名的哲学家、物理学家、数学家、神学家，他对现代数学的发展做出了重要的贡献，因将几何坐标体系公式化而被认为是解析几何之父。一、探究力和运动的关系结论：力和运动的关系------一、探究力和运动的关系“力，形之所以奋也。”
----- 《墨经》 一、探究力和运动的关系笛卡尔牛顿（1643—1727年）英国著名的物理学家，百科全书式的“全才”，在《自然哲学的数学原理》中提出三大运动定律，奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点，并成为了现代工程学的基础。二、牛顿第一定律二、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。1.内容： ……，
除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。1.内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，
……。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.理解：1.惯性:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的特性三、惯性2.惯性的大小三、惯性情境模拟加速出发啦匀速行驶左转弯右转弯减速到达目的地在高速公路及城市快速路上行驶时，驾驶人未按规定使用安全带的，罚款50元，扣2分1.牛顿第一定律是普遍适用的吗？2.物体为什么具有惯性？课后探索：课堂小结
