《牛顿第一定律》的教学设计
关键词：平衡力、阻力、速度、静止状态、匀速直线运动状态。
一、教学理念
1、教育教学工作中，坚持以人为本、注重多样化的教学方式的教育理念。
运用实验法图象法、数学极限法、受力分析法、等效法，逻辑推理得出牛顿第一定律，
2、让学生从生活走向物理，从物理走向生活
从生活中找出二力平衡的例子，过渡到学习牛顿第一定律，降低学习的难度，最后又通过学生练习，将所学物理知识应用于生活。
3、注重探究历程
让学生在实验基础上，经历实验分析与论证，交流与合作，培养科学方法、实验能力，有助于学生对“物理与生活”的认知。
4、情感态度与价值观
通过实验活动与分析让学生感受科学就在身边。
二、学情分析
牛顿第一定律是初中学习的重点也是学习难点，它是通过实验对比分析推理得出的理想 状态下物体不受力和运动之间的关系，与它紧密相连的是惯性及应用惯性解释简单惯性现象。人教版原有的书本知识顺序：先上牛顿第一定律，再上二力平衡的知识，打破这个顺序，先上二力平衡知识，再上牛顿第一定律，从教学实践上看，学生更易接受这样的顺序安排，降低了学习的难度。在实验基础上结合运用图象法、数学极限法、受力分析法、等效法，逻辑推理得出牛顿第一定律。
三、教学目标、重点、难点。
1、教学目标
（1） 学会应用实验方法来研究物理问题。
（2） 探究阻力对物体运动的影响，具有初步的观察能力、逻辑推理能力和科学想象能力。
（3） 运用数学图象法、极限法和二力平衡知识过渡到研究物体在不受力时的运动状态。
2、教学重点
在实验基础上结合数学图象法、极限法、等效法推理牛顿第一定律。
3、教学难点
牛顿第一定律实验设计
四、教学设计：
1、教学用具：小车（1辆）、长木板（两块）、毛巾（1张）、玻璃（1块）。
2、教学处理
先学习二力平衡知识后再学习理想状态下物体不受力时的牛顿第一定律。
3、教学过程
演示实验：出示一辆小车，用手推小车运动，停止用力后，车向前运动一段距离后停下。
提出问题：小车在运动过程中不受到推力的作用只受到阻力的作用，难道物体的运动需要力来维持吗？
启发：前面我们学习过二力平衡知识，物体受平衡力作用时保持平衡状态即保持匀速直
f 线运动状态或静止状态，而当物体受大小不等，方向相反且作用在一条直线时两力作用时，物体将会怎么运动呢？
（1）电线下吊着的一物体原来处于静止状态，电线突然断了，物体在重力作用下显然会下落，改变了运动状态而不能保持静止状态。
（2）如图A所示，一竖直下落的物体受到重力和阻力作用，重力方向与物体运动方向一致，而阻力方向与物体运动方向相反。由于重力作用效果大于阻力作用效果，致使这个物体运动越来越快。
（3）如图B所示，一竖直上抛的物体受到重力和阻力作用，重力方向、阻力方向都与物体运动方向相反，在两个力的作用下致使这个物体运动越来越慢。
总结：物体在非平衡力的作用下不能保持平衡状态。只有物体在平衡力作用下会保持平衡状态。
问：运动的物体在受阻力作用下将会这样运动呢？运动的物体在不受力作用下将会处于什么状态呢？前面一个问题我们通过实验来验证，后面一个问题我们可以在实验基础上来推理，下面设计实验。
a、实验设计思想
当小车以不同的初速度在相同的平面上运动时，运动路程长短不同，为了比较小车在不同的平面上受阻力后运动路程的长短，必顺控制小车的初速度，让小车在不同的平面上开始运动的初速度相同。探究小车在阻力越大时运动路程是越长，还是阻力越小时运动路程越长呢？
鼓励学生大胆猜想结果，让学生看本节的“探究”部份内容。
b.设计实验
让小车从同一斜面同一高度处滑下以获得到达斜面底端相同的速度，接着让小车以这样相同的速度在毛巾、木板、玻璃粗糙程度不同的平面上运动，并比较小车在不同的平面上运动路程的长短。
提问：做此实验注意什么问题？
答：保持斜面倾斜度不变，每次小车都从同一斜面同一位置处滑下。
C、进行实验
将一长木板倾斜后作为斜面，将另一长板与斜面底端相接作为平面。在适当高度处作下记号，让小车从这一记号处滑下，并记下小车在铺着毛巾的平面上停下的位置，改用木板和玻璃重复以上的实验。
d、实验结果
小车在毛巾表面上受到阻力最大，运动距离最短；
小车在木板表面受到的阻力较大，运动距离较长；
小车在玻璃表面上受到的阻力最小，运动距离最长。
e、实验分析
（1）从上面实验可看出，小车受阻力越小，它的速度减小得越慢，运动时间越长，运动路程也越长，能否用图象来表示小车在不同粗糙程度表面上运动速度与时间的关系呢？ 先看这个问题，物体做加速、减速、匀速运动时速度随时间变化图象各是哪一个 ？
(a)图是减速运动，（b）是加速运动，（c）匀速运动。故选（a）图象来表示运动速度与时间变化关系。
画出小车在毛巾、木板、玻璃平面运动时速度随时间变化的图象
推理：继续换用比玻璃更光滑的平面，所得到的图象倾斜度越来越小，当平面无限光滑时，图象将与横坐标平行，得到与（c）图相同的图像，即物体作匀速运动。
V初
t
运动小车不受任何阻力时，等效于运动的物体受平衡二力的作用，据二力平衡知识可知物体将保持匀速直线运动状态，物体的运动方向和运动快慢保持不变。当物体静止不受力作用时也等效于受平衡二力的作用，物体将保持原来的静止状态。
最后师生共同总结牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
介绍伽利略、笛卡儿的运动思想，物体不受阻力作用时，运动快慢不变作匀速运动。可见物体的运动不需要力来维持，力只是使物体的运动状态发生改变的原因。
对牛顿第一定律的说明：此定律适用于一切物体。
（1）定律前提条件：物体没有受到力的作用或在某一方向上不受力的作用，还可以推广到物体受平衡力的作用，或在某一方向上受到平衡力的作用。
（2）结论：原来静止的物体将保持静止状态，原来运动的物体将保持匀速直线运动状态，或在不受力的方向上将保持原来的相对静止状态或匀速直线运动状态，受平衡力或在某一方向上受平衡力作用亦如此。
f、巩固练习：
（1）重为50N物体在光滑水平面上保持匀速直线运动状态，作用在这个物体上水平拉力是 N。
（2）一本重为80N的书静止在桌面上，如果书所有受到的力突然全部消失，书将处于 状态。
（3）如右图，用一水平推力使小球从桌面上以1m/s的水平速度滚下来后作曲线运动，，小球经0.5s后落到地面，则小球在水平方向上通过了 m 距离。（不计空气阻力） G、小结
1、通过本课的学习，你收获了通过对本章的学习你有哪些收获呢？请同学们从以下方面进行表述。
①在物理知识方面你有哪些收获？存在哪些疑惑？ ②在物理方法的学习运用上你又有哪些收获？
《牛顿第一定律》教学设计
王喜宏
课型：新授 课时：1课时
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，高中阶段的学习，首先应该在已有知识的基础上，纠正一些片面的、不恰当的认识，进一步深化和提高对相关问题的认识，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状态的原因”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。让学生思考亚里士多德是一个非常博学的人，为何他的错误观点能影响人们两千年呢？牛顿所做的工作不仅是进行总结，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的提出。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、学情分析
学生在初中学习中，已经了解了牛顿第一定律的基本内容，了解了伽利略的理想实验，但是对其认识还不够深入。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，学生还不是很清楚。要正确认识它，就要克服日常经验带来的错误认识，让他们通过观察、思考，来澄清错误的认识。同时在课堂教学中，应引导学生特别注意伽利略的理想实验，注意它忽略次要因素、抓住主要因素的科学研究方法，课堂教学中，还应要通过多媒体教学手段，为学生学习创设情景。
三、教学过程设计 【学习目标】
（一）知识与技能：
1.理解牛顿第一定律的内容和意义。
2.知道惯性的概念，知道惯性大小跟质量有关，能够正确解释有关惯性的现象。
（二）过程与方法：
回顾亚里士多德、伽利略、笛卡尔及牛顿等物理学家的科研过程，感受他们的研究方法，重点感悟伽利略的物理研究方法。
（三）情感态度价值观：
通过亚里士多德和伽利略对力和运动关系的不同认识，通过对笛卡儿的观点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。
【重点难点】 重点：1．对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解 2．科学思想的建立过程
难点：1．牛顿第一定律的理解和应用
2．质量是惯性唯一量度的理解
【考纲要求】牛顿运动定律是动力学的基础，考纲对其要求属于理解、应用级别 【学习内容】
通过播放两个和惯性有关的视频引入新课
1 问题1：阅读课本68页的第
一、第二两个自然段，回答下面两个问题：亚里士多德对力和运动的观点是什么？此观点是正确还是错误的？
问题2：恩格斯称亚里士多德是最博学的人，他的研究涉及生物、天文、气象、数学、物理等方面，他是西方文化的奠基人，但他持有的“力是维持物体运动的原因”错误观点，为何能延续两千年呢？
问题3：马如果不拉车，车为什么总要停下来呢？
一、理想实验的魅力
1、伽利略的理想实验
（1）（实验事实） 。
（2）（科学推想）若另一个斜面光滑，则小球一定会滚到另一斜面的 高度。
（3）（科学推想）若减小另一个斜面的倾角，则小球 高度，不过，在另一个斜面上将滚得更远。
（4）（科学推想）若把另一个斜面改成光滑的水平面，则物体将 。
理想实验是建立在可靠的实验事实基础上的一种科学研究方法。
2、伽利略的结论：水平面上运动的物体之所以停下，是因为物体 ，所以，力不是 物体运动的原因。
问题4：为何说伽利略的斜面实验是理想斜面实验呢？
爱因斯坦评价伽利略：伽利略的发现以及他所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。
问题5：阅读课本69页第三段，笛卡尔的观点是什么？
二、牛顿物理学的基石——惯性定律
牛顿在伽利略、笛卡尔等人研究的基础上进一步完善得出牛顿第一定律。阅读课本69页第
四、第五自然段完成下面的填空：
1、内容：一切物体总保持 状态或 状态，除非 迫使它改变这种状态，这就是牛顿第一定律。
思考：牛顿第一定律能不能用实验来验证？什么时候可以看作不受力？并举例说明。
2
2、对牛顿第一定律的理解 （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状态或静止状态” 揭示了一切物体都具有一个固有属性——惯性，即物体总保持 或 的性质，牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有 ，因此牛顿第一定律又叫 （2）确定了力的含义
定律的后半句话“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”，实际上是对力的定义，即力是改变物体 （速度）的原因，并不是维持物体运动的原因。
（3）牛顿第一定律不是一条实验定律
牛顿第一定律指出物体 时的运动规律，他描述的只是一种理想状态，而实际中 的物体是不存在的，当物体所受 为零时，其效果和不受外力的作用效果相同。
列举演示生活中的惯性现象,并解释本科开头的两个视频。
三、惯性与质量
1、惯性与力的关系
（1）惯性 力，而是物体本身固有的一种性质，因此说“物体受到了惯性作用”“产生了惯性”“受到惯性力”等都是错误的。
（2）力是改变物体 的原因，惯性是维持物体运动状态的原因。惯性越大，运动状态 改变。
（3）惯性与物体的受力情况 。
2、惯性与速度的关系
（1）速度是表示物体运动快慢的物理量，惯性是物体本身固有的性质。
（2）一切物体都有惯性，与物体是否有速度及速度的大小均 。
3、是物体惯性大小的唯一量度， 越大，惯性越大。
【达标检测】
1、关于伽利略的理想实验，说法正确的是（ ） A.只要接触面比较光滑，物体在水平面上就能匀速运动下去 B.这个实验实际上是永远无法做到的 C.利用先进仪器就能使实验成功
D.虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的实验基础上的
2、下列关于牛顿第一定律建立的说法中正确的是（ ） A.它是通过理论推导出来的 B.它是通过实验直接得出的
3 C.它是可以通过实验验证的
D.它是以实验事实为基础，通过推理、想象而总结出来的
3、下列关于惯性的说法中,正确的是（ ） A.物体只有在静止时才具有惯性 B.物体运动速度越大,其惯性也越大 C.太空中的物体没有惯性
D.不论物体运动与否,受力与否,物体都具有惯性
4、关于力和运动的关系，下列说法中正确的是（ ) A.力是物体运动的原因 B.力是维持物体匀速运动的原因 C.力只能改变物体运动速度的大小 D.力是改变物体运动状态的原因
5、下列说法正确的是（ ）
A．运动得越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大 B．小球在做自由落体运动时，惯性不存在了
C．把一个物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为物体仍受到一个向上的推力 D．物体的惯性仅与质量有关，质量大的惯性大，质量小的惯性小
6、如图所示，一个劈形物体M，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一个光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（
）
A．抛物线
B．沿斜面向下的直线
C．竖直向下的直线
D．无规则曲线
小结
一、理想实验的魅力
伽利略的结论：水平面上运动的物体之所以停下，是因为物体 ，说以说，力不是 。
二、牛顿物理学的基石——惯性定律
1、内容：一切物体总保持 状态或 状态，除非 迫使它改变这种状态，这就是牛顿第一定律。
2、对牛顿第一定律的理解 （1）明确了惯性的概念
揭示了一切物体都具有一个固有属性——惯性，即物体总保持 或 的性质，因此牛顿第一定律又叫 （2）确定了力的含义
力是改变物体 （速度）的原因，并不是维持物体运动的原因。
4 （3）牛顿第一定律不是一条实验定律
牛顿第一定律指出物体 时的运动规律，他描述的只是一种理想状态，而实际中 的物体是不存在的，当物体所受 为零时，其效果和不受外力的作用效果相同。
三、惯性与质量
是物体惯性大小的唯一量度， 越大，惯性越大，惯性与速度、力都 。
板书设计：
牛顿第一定律
一、理想实验的魅力
1、亚里士多德的观点
2、伽利略的观点
3二、牛顿物理学的基石——惯性定律
1、内容
2、惯性
3、说明
三、惯性与质量
、笛卡尔的观点 5
《牛顿第一定律》教学设计
普通高中课程标准实验教科书 《物理》（必修1）人民教育出版社 课程教材研究所 物理课程教材研究开发中心 编著P67第四章《牛顿运动定律》 第一节：牛顿第一定律 设计思想：
1.让学生了解历史上人们对力与运动的关系探索过程中，各位科学家的认识的递进过程，将科学探究与物理知识有机地结合起来，促进学生的全面发展。 2.渗透物理思想、物理方法，在这一节课中，我将伽利略的理想实验重点提出，体会伽利略理想实验的猜测依据、设计思路、推断结论这一思维过程，使学生领悟理想实验在物理学发展中的重要地位和作用。体现物理学以实验为基础的思想，发挥实验的教育功能，把实验和探究结合起来，培养学生尝试利用实验和已知规律探求新知识和解决实际问题的意识和能力。
3.通过了解科学家自身的创造性思维品质和敢于质疑、坚持真理的献身精神，培养学生情感价值观。并体现科学与实际生活的联系，通过认识力和运动的关系，联系日常生活，利用所学知识解释日常生活中的一些现象。
4.体现新课改综合优化的思想。有效地合理地利用各种现代教育、教学手段，丰富学生的学习方式，优化教学过程。本节课利用多媒体课件辅助教学，借助适当的视频和音频资料，提高教学效果。
教材分析：
本节教材明确指出第一定律是牛顿物理学的基石，牛顿第一定律第一次了物 质运动和力之间的关系，涉及到两个重要的物理基本概念：力和惯性。同时强调 了物理思想、物理方法的渗透，结合第二章伽利略对运动的研究科学思想方法和 思维品质，是培养学生情感价值观的好素材。本节内容属于概念性、物理学史类 型的知识。
学习目标：
知识与技能：1．通过了解动力学认识发展的简史，知道伽利略的理想实验及其推理过程和结论，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和意义。
3．知道什么是惯性，会正确解释有关惯性的现象。
过程与方法：1．通过介绍物理学史让学生知道人类探索力和运动的关系。
2．通过学生对科学家的观点进行辨析，训练学生的分析能力，打破思维定势，培养学生正确的思维能力。
3．引用生活实例，让学生知道书本知识与生活的联系。
情感价值观：1．通过了解历史上人们认识力和运动的关系的艰难过程，使学生形成不迷信权威，敢于提出疑问的科学的学习态度。
2．培养学生主动学习、主动探究问题的习惯。
3．从课堂教学中让学生感觉到学习的成功愉悦感。
教学重难点：
重点：1．伽利略理想实验及其意义
2．对牛顿第一定律的理解和掌握。
难点：
对惯性的理解是本节难点。
学习者分析：学生对于概念性、理论性、物理学史类型的知识和规律的学习方法不当，如果按照传统的教法去讲述，学生不会重视，课堂乏味，效果不佳。
课前准备：多媒体课件，演示实验相关器材 课时安排：１课时
教学过程设计：
引言：物理中，力学研究的主要问题是力和物质的运动关系问题。前面我们已经研究了力并了解了运动，今天，我们来探讨物质的运动和力之间的定性关系，它们之间的关系在人类历史上从着手研究到得到定论，经历了漫长的1,700年的历史，在长达2,000年的时间内，科学家们通过对物质世界运动的观察、分析、猜测、实验等手段终于总结出了遵循物质运动规律的牛顿运动定律。动力学的基础是牛顿运动定律，这一节我们要学习的是牛顿第一定律,探讨力和运动间的关系。
引入：有外力推静止状态的物体，它会向前运动，撤去外力，一段时间后它会停止。
一．亚里士多德在生活中发现，运动这得物体在没有外力推它的情况下，运动一段时间以后就会停下来，因此他得出结论，物体之所以会运动是因为有力对它施加作用，力是物体持续运动的源泉。也就是力是维持物体运动的原因！ 二．再引出伽利略的设想：在现实生活中人们之所以看到运动的物体过一段时间后会停下来是因为物体受到摩擦力的作用，提出如果不受摩擦力，物体将永远的运动下去。伽利略还为此设计了试验来证明他的观点，播放课件的演示试验，让学生一边看实验，一边描述伽利略的观点，思考理想实验的优点。突出实验是物理学的基础这一理念。阐述建立在经验基础上的观点是很容易出错的。
三．再将上面学生所得出的观点与伽利略的观点相比较，从课堂教学中让学生感觉到学习的成功愉悦感。交代当时的历史背景以及伽利略的处境，培养学生不迷信权威，敢于提出疑问的科学的学习态度。
四．笛卡儿：如果没有其他原因，运动着的物体将以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。让学生准确理解这一句话，分析其中包含的意思。在分析时可引导学生找到“使物体保持匀速直线运动的原因在物体本身，而不在物体外部（如力）” 理解好这一句话是突出重点、突破难点的关键。阐述笛卡尔的思想，认为万物是有上帝所创造的，提示学生要崇尚科学，相信科学，不迷信。
五．牛顿第一定律：
内容：一切物体总保持匀速直线运动或静止状态，直到有外力迫使它改变这一状态为止．
牛顿第一定律包含的几层意思理解。
〔1〕表明力不是维持物体运动状态的原因。
〔2〕表明力是迫使物体改变运动状态的原因。
〔3〕表明一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的特性——惯性。
学生阅读内容，分析各层次的含义，引导学生自己举例、分析、理解、培养学生的阅读分析能力
惯性概念：物体保持原来状态的性质，叫做物体的惯性
【实验】将一张硬纸片放在装有半杯水的玻璃杯上，再将鸡蛋放在硬纸片上，快速弹飞硬纸片，观察现象。
【生活实例】
汽车启动或刹车时人会向后倒或向前倾。
【问题设计】
将两个相同的铁桶用轻绳掉起，一个装满沙子，另一个空着，用手去推，使它们小角度摆动起来，那个更费劲？
揭示：质量是物体惯性大小的量度；
不论物体静止或运动时，都有惯性，与物体速度大小无关。
【随堂训练】 ①如果物体不受外力或所受外力的合力为零，物体才有惯性？ ②物体只有静止或匀速运动时才有惯性? 对现实生活的意义是：了解了牛顿运动定律，就知道怎样通过力来控制物体的运动。车祸是惯性导致的，没有惯性，各类球赛是不可能实现的 联系日常生活，实现用所学知识解释生活中的一些中物理现象。
六．小结：
1．历史上对运动和力的关系认识过程。
2．伽利略的理想实验
3．牛顿第一定律的内容、惯性的理解
七、作业布置：
1．课外阅读：P70《科学漫步》2．P70：（2）（3）
教学设计后记：这一节的中心议题是，力是维持运动的原因还是改变物体运动状态的原因。突出物理学史的教学，了解历史上人们认识力和运动的关系的艰难过程，使学生形成不迷信权威，敢于提出疑问的科学的学习态度。同时渗透物理思想、物理方法，培养学生的科学研究态度。学生辨析各科学家的观点，并进行判断，课堂气氛非常活跃，让学生勇敢的去挑战权威，提出科学的质疑，学习中的疑问和难点已经解决，而且印象深刻。充分体现教学与实际相结合，体现所学知识在生活的实际应用，加强学生的学习兴趣。
板书设计：
亚里士多德：力是维持物体运动的原因！
伽利略：如果不受摩擦力，物体将永远的运动下去。
牛顿第一定律
内容：物体总保持匀速直线运动或静止状态，直到有外力迫使它改变为止。
1， 力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动的原因。
2， 一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的特性——惯性。
惯性：物体保持原来状态的性质。
“牛顿第一定律”教学设计
裘志辉
长兴金陵高级中学
313100
设计指导思想及课前设计
高中物理第一册“牛顿第一定律”一节，属初、高中知识的结合部．学生在初中学习中．已经了解了牛顿第一定律的基本内容．如何以初中知识为生长点、以教材内容为线索，展开科学方法教育与思维能力培养是本课教学活动的主要目标．故教学的侧重点应放在理解伽利略对“运动物体不受外力作用会保持自己的速度不变”论断的研究、思考、推理过程，学习科学研究中常用的理想实验方法．为此本节教学采用讨论式：教师列出问题讨论提纲，在阅读教材的基础上，请一位学生先表述，引发学生的问题，展开答辩与讨论．教师在其间适当引导与点拨，并由教师概括总结．设计这样的教学方式，是基于教材具有循环性，学生已有一定基础．旨在让学生处于主动地位．追寻科学家走向成功的足迹，学会像物理学家那样发现问题、思考问题与解决问题．
课堂教学中，应引导学生特别注意伽利略的理想实验，注意它忽略次要因素、抓住主要因素的科学性．课堂教学中，还应引导学生不只是简单地否定或肯定什么，而且知道为什么否定或肯定以及如何进行否定或肯定．
学生讨论提纲是：关于力与运动的关系，①亚里斯多德的观点是什么？②伽利略的观点是什么？③我的看法是什么？④牛顿第一定律是如何表述的？
预前问题是：1．从某一高度沿斜面滚落的球为什么可以沿对接的另一斜面滚上同样的高度？2．定律为什么不以伽利略的名字命名而称为牛顿第一定律？3．牛顿第一定律包含了哪些内容？问题1是为了深入理解伽利略的理想实验与科学推理方法；
问题2是使学生了解从亚里斯多德到伽利略到牛顿，人们对惯性定律的认识是如何逐步逼近真理的；
问题3则是使学生对定律的认识比初中提高一步．
一、教学目标
1．在物理知识方面学习牛顿第一定律的内容，正确理解力跟物体运动的关系，掌握惯性的概念．
2．对客观事物的正确认识需要人们经过由表及里，由片面到全面长时间的认识过程．通过本节的学习要让学生建立起正确的认识论的观点，同时体会到人们认识世界的长期性和艰巨性．
3．物理实验是科学研究的方法，对实际问题做出合理的抽象，进行理想实验的研究正是伽利略得到力与物体运动正确关系的基础．我们要学习这种科学抽象的方法，并把它用到今后的物理研究中去．
二、重点、难点分析
1．本节的重点是正确认识物体运动跟力的关系，在物体不受力的情况下，应保持匀速直线运动状态或静止状态．通过对牛顿第一定律的学习，加深对惯性概念的理解．
2．生活常识使人们对力和运动的关系形成了不正确的认识，通过教学要让学生们克服传统观念，形成正确的认识，需要下一定的功夫．
三、教学方法
“讨论式教学法”结合“实验探索式教学法”，将实验研究与多媒体应用有机结合，通过学生动手实验和电脑板书、电脑动画等形式，达到突出教学重点，突破教学难点，发展学生创造力的目的．
四、教具
1、说明伽利略理想实验的装置，自制导轨和小球．
2、说明物体在不受阻力下做匀速直线运动的气垫导轨和滑块．
3、演示惯性的小车和木块．
4、电教器材：多媒体电脑、数据/视频投影仪、视频展示仪、
五、教学过程 请同学们看课本
[投影]引言：在力学中，只研究物体受力而不涉及运动的分科，叫做静力学；
只研究物体怎样运动，而不涉及运动和力的关系的分科，叫做运动学；
研究运动和力的关系的分科，叫做动力学。动力学的基础是牛顿运动定律，本节研究牛顿第一定律。
请同学们回答：刚才看课本后，本节主要讨论什么主要内容? 学生可能回答：历史的回顾和牛顿第一定律。
同学们讨论后发言：
关于运动和力的关系问题，有三位代表人物有不同看法。
亚里士多德认为：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来，但这个观点是错误的。
伽利略根据理想实验进行推论，让一个小球沿一个斜面从静止滚下来，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。如果减少第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程。继续减少第二个斜面的倾角，使它最终成为水平面。小球就再也达不到原来的高度，而沿水平面以恒定速度持续运动下去。
（此处用多媒体进行演示）
老师点评：亚里士多德的错误观点持续了两千多年。伽利略冲破固有思维，利用理想实验进行推论。理想实验是科学研究中的一种重要的方法。它把可靠事实和理论思维结合起来，可以深刻地揭示自然规律。
这个实验虽然是个理想实验，但却是符合科学道理的．没有摩擦的情况是很难实现的，现代技术给我们提供了阻力很小的条件．我们来看一下气垫实验．它的原理是气泵给气垫装置打气，导轨上有许多小孔，滑块与导轨间形成一层空气薄膜，滑动时阻力很小．我们观察一下滑块的运动情况，可以看到滑块的速度基本不变．
请同学人人动手做实验：将课本放在课桌上，用手推；
将钢笔放在课桌上，用力弹。
请同学将观察到的结果叙述出来：用手推书，书就运动，不用手推书，书就静止：用力弹钢笔，钢笔往前运动一段位移后就静止：放在充气的气垫导轨上的木块很接近匀速直线运动。[投影]牛顿第一定律的内容是：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。
讨论：教师；
刚才A同学概述了亚里斯多德和伽利略对运动与力的关系的观点以及牛顿第一定律的内容，同时表明了自己的观点．下面，同学们可以提出问题，请同学答辩，也可以互相讨论，请大家各抒己见．
学生B：伽利略用理解实验作推论的一个重要前提是小球沿对接的斜面总可以滚到原来的高度，请解释一下这是为什么？
学生C：这个问题可以解释：小球在高处有势能，滚到斜面底部势能变成动能，再滚上另一个斜面时，动能又逐渐还原成势能．因为理想实验中的斜面是光滑的．没有摩擦，所以最后的高度一定与原来的高度一样．（初中学过动能与势能转化与守恒的知识，学生都表示认可．）
学生D：我想伽利略可以做实验．他在实验中可以把斜面做得很光滑，这样他会发现小球每次滚上的高度几乎与原来落下时的高度相同，于是就可以推论，当斜面极其光滑毫无摩擦时应当正好与原来等高．
（一片议论）
教师：同学们的见解很好．D同学所说的正是伽利略理想实验的事实基础，伽利略的思考过程确实与同学所说相似，只是伽利略还借助了类比物——单摆．他是从单摆在空气阻力很小的情况下来回摆动时到达几乎相同的高度演化到小球在两个对接斜面上的滚动，得出结论的．所以伽利略的理想实验虽然无法实现，伽利略的结论也不能直接从实验得出，但它们有事实作依据，是观察与思考的结果．该同学能联系学过的知识，对一个例题中的情景给出正确的模型，值得大家学习．关于这个理想实验，同学们还有问题吗？
学生C：我注意到两个斜面的连接处是圆弧线，这是为什么？ 学生L：我想这是为了不让小球弹跳，能使小球连续地滚动吧．
学生Y：我想，亚里斯多德讲力维持运动，这力指的是动力，这样理解的话，他的观点就对了．
学生L：指动力也不对，一只足球踢了一脚不再踢它，没有了动力，它还能继续运动．
教师：我来提一个问题：伽利略研究得出的正确结果为什么隔了一代以后才由牛顿写成牛顿第一定律？
学生X：我在一本书上看到，伽利略只是提出物体在没有外力作用于它时沿直线匀速运动下去，没有“直到有外力迫使它改变这种状态”一说，也就是不完整不全面．
教师：是的．伽利略发现了不易直觉的摩擦力，改变了亚里斯多德根据直接经验得出的直觉结论，应用科学的推理方法得出了正确的结论．伽利略在他的著作《两种新科学的对话》中写道：“„„一个运动的物体假如有了某种速度以后，只要没有增加或减小速度的外部原因，便会始终保持这种速度——这个条件只有在水平的平面上才有可能„„只有水平面上的运动才是不变的„„．”我们看到伽利略的认识已经很接近惯性定律了．但是他的认识还不够确切，认为只有在水平面上物体才具有保持速度的特性，他甚至曾由此而推论地球是圆的，任何水平面实际都是球面，物体不受力时将沿地球表面匀速地运动下去，这样伽利略又重落入亚里斯多德从来将作匀速圆周运动视为物体本性的巢臼之中，一个伟大的定律从伽利略身旁悄然滑过了． 牛顿继承了伽利略的研究成果，并以自己的发现完善了这些成果，以定律的形式，作出了完整准确的结论：“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。”
我们看到，从亚里斯多德以来，关于力与运动的问题，经过了几千年漫长的求索过程，直到伽利略和牛顿时代以后，才加快了认识进程，认识世界发现真理是很不容易的．
接下来请同学们再来讨论一下牛顿第一定律．这个定律包含了几层意思？
学生W：我觉得定律有两层意思：
1、定律指出一切物体都具有保持原来运动状态的惯性．
2、定律指出了外力是改变运动状态的原因．
教师：对．让我们再注意一下定律中的几个字眼：“一切”、“总”、“或”．
“一切”，说明天地万物无一例外．“总”，指出物体的惯性是物体固有的属性，不论物体处于什么状态．“或”，指出了静止与匀速直线运动的等同性．它们都是物体不受外力时的运动状态．
【小结】伽俐略理想斜面实验否定了亚里士多德的观点，牛顿在伽俐略等人的研究基础上得出牛顿第一定律。一切物体都具有惯性，力是改变物体速度的原因。
教学总结：
本节课的特点是对力和运动的关系的正确认识，要受到日常经验的影响，所以在本节课中采用了多联系实际问题加以分析，以使学生澄清错误认识。
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