1牛顿第一定律教学教案设计

1　牛顿第一定律　 高中物理       人教2003课标版

1．知识与技能

 　（1）知道发现牛顿第一定律的历史过程；

    （2）知道伽利略的理想实验及作用；

    （3）理解牛顿第一定律的内容，能运用牛顿第一定律解释有关现象；

    （4）知道惯性是物体的固有属性，能运用惯性概念解释有关实际问题。

2．过程与方法

    （1）通过回顾历史探究理解牛顿第一定律的形成过程，在实验、游戏、讨论、交流活动中提升质疑、分析、归纳能力，体会严谨的科学研究方法。

    （2）通过斜面实验的演示和推理过程，体会理想实验是科学研究的重要方法。

3．情感、态度与价值观

    （1）通过力和运动关系的研究，体会伽利略、笛卡尔、牛顿等科学家对科学执着追求的精神，感受科学探究过程的艰辛。

    （2）通过亚里士多德对科学的贡献的正确评价，弘扬科学的求真务实精神。

    （3）通过理想斜面的教学，体会理想实验的魅力，领悟伽利略的实验事实、逻辑推理和实验验证的科学作风。

    （4）通过生活实例和游戏活动的分析，进一步提高物理与生活实际紧密联系的意识。

       初中阶段，学生对牛顿第一定律已有大致了解，知道亚里士多德的观点（力是维持物体运动的原因）是错误的，也知道伽利略的观点：力是改变物体运动状态的原因。但是，我们发现，让学生真正改变“力是运动的原因”这一直觉观念非常困难，很多同学在分析物理问题时，总是不自觉地变成亚里士多德的“信徒”。此外，由于高一学生逻辑思维能力和抽象理解能力的不足，所以学生对于理想斜面实验、牛顿第一定律和惯性概念的正确理解是较有难度的。

       因此，教学时应联系生活实际，创设实验游戏活动空间，倡导学生“从做中学”，例如抽纸游戏、手拉小车运动快慢不同对比实验、斜面实验的对比探究活动、水平气垫导轨上的滑块验证实验、让学生寻找飞行员为了躲避导弹采取的动作、集体模拟坐车游戏、撕纸游戏等等。不仅调动了学生学习兴趣，也使物理教学更具实效性和趣味性。同时，也让学生感悟物理课是从生活走向物理，又从物理走向社会的。

1．教学重点：伽利略理想实验，牛顿第一定律

2．教学难点：惯性的理解

1．抽纸游戏（现象对比）：

      铁条、粉笔下 各自压着一张纸条，让一位学生上台先后快速抽出纸条，让其他学生观察铁条、粉笔两者有什么不同的现象？

     （设计说明：用操作简单，现象明显的抽纸游戏活动不仅缓解了紧张的气氛，又激发学生学习的兴趣，为下面的教学埋下铺垫。学生在抽出铁条下的纸条的时候，铁条竟然不倒，同学们发出惊叹声。）

2．引入课题：

      为什么会发生不同现象呢？这就需要知道运动和力的关系。

      在第一、二章我们学习了如何来描述物体的运动，在第三章我们学习了力，在第四章我们将学习运动和力的关系。在力学中，只研究物体怎样运动的分科，叫做运动学；研究物体运动和力的关系的分科叫做动力学。动力学的奠基人是英国的科学家牛顿。牛顿提出的三条运动定律是整个动力学的基础，在这一章我们就来学习牛顿运动定律。今天我们先来学习牛顿第一定律。

1．演示观察（现象对比）：

   （1）一辆小车静止在水平面上，我想让它运动起来，有什么办法？

      生：给小车施加一个力的有作用

    （2）我想让上例中的小车运动得更快，有什么办法？

      生：给小车施加更大的力

    （3）当我停止用力后，小车将会如何？

      生：会停下来

    （设计说明：让学生知道，仅根据直觉和生活经验得出结论不一定是正确的，体会严谨的科学态度。）

2．提出问题：根据前面的生活经验同学们会得出力与运动之间有什么关系？

      生1：有力作用在物体上，物体才会运动；没有力的作用，物体就会停下来。

      生2：力是维持物体运动的原因。

      生3：力是改变运动状态的原因。

3．重演探究

A．亚里士多德的观点

    （1）陈述观点

      二千多年前的古希腊著名哲学家亚里士多德也是这么认为的：力是维持物体运动的原因。

    （2）提出问题

      师：我们都知道，这个观点是错误的。前面我们还听过亚里士多德哪些错误观点？（学生回忆）

      生：在书本P48“绵延两千年的错误”，亚里士多德认为物体越重，下落得越快。

    （3）简单介绍亚里士多德

       在高中课本中，我们听到的亚里士多德的观点好像都是错误的。但亚里士多德实际上是一个是世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家。他的著作是希腊文明的百科全书，内容涉及天文学、地理学、地质学、物理学、动物学、胚胎学、解剖学、生理学、心理学、经济学、政治学、教育学、逻辑学、伦理学、历史学、美学、修辞学、诗歌等。亚里士多德集古代知识于一身，对世界的贡献之大，令人震惊。

     （设计说明：在念前面内容时，故意逐渐加快语速，学生通过老师的介绍不能详细了解亚里士多德，但从涉及的范围中对亚里士多德的敬意会油然而生。）

    （4）正确评价亚里士多德

      师：根据你的认识，请你简单评价一下亚里士多德这个人？（学生评价亚里士多德）

      生1：由于受科技水平的影响，亚里斯多德没办法做实验，他提出了一些错误的观点是难免的。

      生2：虽然有一些错误的观点，但与他的研究范围和成就相比，可以不值一提。

      生3：人不可能十全十美。

      师：我们不应该把亚里士多德看成是阻碍科学进步的反动或落后势力的代表而进行批判，应该批判的是照搬亚里士多德的观点而墨守成规的人。

      下列是几位伟人对亚里士多德的评价（伟人评价亚里士多德）。

       德国著名哲学家黑格尔称其为“人类的导师”。

       马克思称其为“古代最伟大的思想家”。

       恩格斯称其为“古代最博学的人”。

       哈佛大学的校训：“让柏拉图与你为友，让亚里士多德与你为友，更重要的，让真理与你为友。”

       亚里士多德的名言：“吾爱吾师，但吾更爱真理。”

      (设计说明：学生学会用辩证的角度来分析亚里士多德的贡献。由于高中的教科书在提及亚里士多德时仅出现错误观点，往往给学生造成亚里士多德是对科学发展起阻碍作用的错误认识。)

  B．理想实验的魅力――伽利略的观点

        在物理学中，亚里士多德的观点出现后，一般都会有另外一位科学家出现，那就是意大利的物理学家伽利略。他是用什么方法推翻亚里士多德的观点的呢？

    （1）自制斜面演示

      如图所示，利用窗帘轨道PVC材料自制双斜面实验，并在两斜面的同一高度拉一条细线作为等高线，作好相应的红色标记。为了使对比实验的效果更明显，在其中的两个干电池外表面分别包以一次性毛巾和白纸，使三个干电池的表面的粗糙程度不同。

    【对比演示一】利用钉子把斜面一边的轨道架起来，让三个干电池（表面的粗糙程度不同），先后从同一斜面同一高度（斜面与等高线的交接处）释放，观察它运动到另一个斜面的高度？

    【现象】受到的阻力越小，干电池上升的高度越接近等高线。

    【推理】如果是理想斜面，没有摩擦力，干电池将恰能上升到原来等高线的位置。

    【对比演示二】：利用钉子，不断降低左侧斜面轨道的倾斜角度，直至左侧轨道水平，让同一个干电池先后从右侧斜面同一高度（斜面与等高线的交接处）释放，观察它的运动距离。

    【现象】运动的距离越来越远。

    【推理】减小左侧斜面的倾角，干电池达到同一高度时就会离得更远。将左侧斜面变为水平时，如果没有摩擦力，干电池将会永远运动下去且保持匀速运动。

    （设计说明：自制实验和两次对比演示，给学生呈现丰富的可靠的实验事实，并进行合理的推理，突破教学重点。为了提高学生的兴趣，可叫一名学生上台帮忙来接物体。）

    （2）问题讨论交流

    【问题1】伽利略有没有真的去做这个理想实验？这个理想实验是不是空想的实验？

    【问题2】理想实验是以哪些可靠的事实为基础的？又经过了哪些合理推理？

    【学生讨论归纳】：

       因为这一实验无论从时间、空间还是材料上都无法做到，所以称之为理想实验，但不是空想的实验，它有可靠的实验事实和合理的逻辑推理。

       可靠的实验事实：（1）小球在第二个斜面上滚上的高度与原来的高度越接近；（2）第二个斜面倾角越小，小球通过的路程越长。

       合理的逻辑推理：（1）从摩擦越小，小球在另一个斜面上到达的高度越高。抽象出当斜面光滑时，小球能到达同一高度。（2）从第二个斜面倾角越小，小球通过的路程越长，抽象出当另一个斜面水平时，小球将以不变的速度沿水平面运动下去。

        伽利略时代由于科技不够发达，现代科技可使物体所受阻力越来越小，接下来我给大家展示在阻力很小的情况下物体在水平面上的运动情况。

    （3）演示实验验证：

       气垫导轨上滑块的运动是匀速直线运动。

    （设计说明：用气垫导轨和光电门实验验证学生的推理时，操作简单，效果明显，经过两过光电门的时间几乎相同，学生发出惊叹声。）

    （4）总结得出结论：

      伽利略当年就是利用理想实验，得出：力不是维持运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。

    （5）理想实验作用：

     理想实验（可靠实验+合理推理），这是伽利略开创的科学研究方法。

     爱因斯坦对其的评价：“伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，它标志着物理学的真正开端。”

    （设计说明：从现象观察---猜想假设---逻辑推理---气垫导轨实验证。不仅突破教学重点，也让学生知道探究的一般过程，渗透了理想实验的科学研究方法。）

C．笛卡儿的观点

      与伽利略同时代的法国科学家笛卡儿补充和完善了伽利略的观点，明确指出：除非物体受到外力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。

      明确笛卡儿的贡献：补充了静止或运动状态；明确了直线运动。

D．牛顿的观点

      后来牛顿又在伽利略等人的研究的基础上，并根据自己的研究，系统地总结了力学的知识，提出了三条运动定律，其中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。

    （设计说明：对伽利略和笛卡儿的观点进行剖析，使学生理解为什么惯性定律不叫伽利略定律或是笛卡儿定律，可帮助学生更好地理解牛顿第一定律。同时让学生体会伽利略、的观点和笛卡儿、牛顿等科学家对科学执着追求的精神，渗透辩证唯物主义教育和科学方法的教育。）

1．定律内容

      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。

2．要点剖析

      指导学生解析牛顿第一定律内容。

    【前半句】：一切物体都有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质—惯性，所以牛顿第一定律又称惯性定律。

    【后半句】：力是改变物体运动状态的原因（力是产生加速度的原因）。物体运动状态是否改变，主要看速度的大小和方向是否发生变化？

    【整句话】：反映了物体不受力时的运动规律，而且涉及到了两个重要概念：力和惯性。

   （设计说明：让学生自己标出重点词语，剖析要点，提升学生文本解读能力和自主分析能力。）

3．惯性理解

    【举例说明】：既然一切物体都具有惯性，说明惯性现象在我们生活是非常常见 ，大家能不能谈一谈生活中惯性的实例呢?（学生可以结合乘车和运动经验）

    【小品表演】：同学们说的很好，到底掌握怎样，我们一起来表演一个生活小品—坐车。假如你们现在正坐在车上，如果汽车突然启动，或是刹车，你的身体会有什么样的表现？我来指挥，大家一起表演。

     师：开车（学生后仰）；停车（学生前顷）

     师：右转弯（小部分学生往右倾倒。然后马上领会错误所在，笑声不断）。

   （设计说明：让学生举例说明，并以集体活动的形式参与表演，既活跃了课堂气氛，又加深了学生对“惯性”的理解。）

    【惯性利弊】：归纳上述学生例举惯性的例子，总结惯性的利弊。

     跳远、跳台滑雪，跳高，各种各样的体育运动，都充分利用物体的惯性。

     观看视频：汽车碰撞。指出惯性带来的危害要防止，坐车一定要遵守交通法规，把安全带系好。

   （设计说明：碰车实验中模拟人冲破玻璃被抛出，具有严肃的教育性，警示学生要养成系好安全带的良好习惯。同时事物具有两面性，进行辩证法思想的渗透。）

    【惯性大小】：既然一切物体都有惯性，那么我们来衡量它们惯性大小的时候，总得取一个共性的物理量吧！那是什么呢？

     讨论交流：质量

     呈现图片：通过人推自行车与人推汽车的鲜明对比，得出惯性的大小与物体的质量有关。

                        质量小→运动状态容易改变→抵抗运动状态变化的本领小→惯性小；

                        质量大→运动状态难以改变→抵抗运动状态变化的本领大→惯性大。

                        所以惯性的实质就是物体抵抗运动状态变化的本领，质量是物体惯性大小的量度。

     呈现图片：大家能否给体操运动员与相扑运动员各取一个成语来形容他们？

     讨论交流：体操运动员身轻如燕，相扑运动员重如泰山。

     多角度认识质量：在初中，我们把质量理解为物体所含物质量的多少？今天我们从惯性的角度重新认识质量，质量是物体惯性大小的量度。以后我们还会通过物体间的引力继续认识物体的质量。

    （设计说明：通过人推自行车和汽车、体操运动员和相扑运动员的鲜明对比，让学生形象理解质量是物体惯性大小的量度。这种“对比式”的教学，不仅有利于学生学习，也是一种方法渗透。）

1．观察视频动作

     飞行员为了躲避导弹采取了哪些动作？

     扔掉副油箱，减轻质量，减小惯性，以此来增加飞机的灵活性。

2．解释抽纸游戏

     由于铁条的质量较大，惯性较大，运动状态难以改变，所以抽出纸条时不易倒；由于粉笔的质量较小，惯性较小，运动状态易改变，抽出纸条时，下半部分受到力的作用易改变状态，而上半部分要保持原来的状态，所以易倒。

3．分组撕纸游戏

    【分组实验】

   （1）一张纸已剪成三截，但未完全剪断，如果迅速用力撕两边，纸会断成几截？

   （2）如果在中间的纸下面夹一个夹子，然后迅速撕两边，纸会断成几截？　

    【实验现象】

     （1）两截；（2）三截。

    【讨论交流】

     中间无夹子，中间纸条惯性很小，静止状态容易改变。由于撕开纸条左右两边的力有差异，因此撕成两截。如果中间纸条夹夹子，中间纸条质量增大，惯性增大。迅速撕开纸条两边时，中间纸条仍保持静止状态，所以撕成三截。

    （设计说明：为突破教学的难点，设置了一些与生活实际紧密联系的趣味活动和游戏，倡导学生“从做中学”，体现了知识的实用性和趣味性。）

1．评价贡献    

     【提出问题】：通过今天的学习，我们知道了科学家对于运动和力的关系认识，经历了一个漫长的探究过程，在这个过程当中，你认为四位科学家亚里士多德→伽利略→笛卡尔→牛顿，谁的贡献最大？

      【学生评价】：学生有的说伽利略，有得说牛顿，有的说亚里士多德，甚至有的说笛卡尔。

       生1：亚里士多德的贡献最大，亚里士多德是开拓者；

       生2：伽利略的贡献最大，伽利略首创了理想实验方法；

       生3：笛卡尔的贡献最大，笛卡尔补充了伽利略的观点；

       生4：牛顿的贡献最大，他提出了牛顿第一定律，揭示了惯性和力的概念。

      【概括总结】：研究运动和力的关系的四位科学家，其实缺一不可，他们是一只跨越两千年的科学团队。正如牛顿所说“如果说我比其他人看得远一点，那是因为我站在巨人的肩上。”

      （设计说明：通过评价，让学生明白科学团队每个人不可或缺，渗透团队合作意识，以及客观公证地评价历史人物等情感教育。）

2．拓展延伸

      以上是外国对运动和力的关系的研究，那么中国古代对运动和力的关系的研究？

    （1）春秋战国时期，在《墨经》有这样一句话：“力，行之所以奋也”。

             刑，通“形”，有形状的东西，指物体。奋，起飞意思，也就是从静到动。

    （2）战国时期的《考工记》就有这样的记载：“马力既竭，辀犹能一取也。”

            竭指用尽，辀在这里泛指车，取，指进取，前进。

3．个性小结

      师：请你一句话作为开头，说一句你最想说的话：通过这节课的学习，我……

      生：通过这节课的学习，我了解了运动和力关系的探究过程，体会了理想实验的魅力：实验（事实）+合理推理，理解了牛顿第一定律，知道了质量是惯性大小的量度。

     (设计说明：让学生归纳总结本节课所学内容，使知识点和思想方法明确突出。)

4．布置作业

    （1）阅读课后的《科学漫步》；(2)课本P75问题与练习1、2、3

1　牛顿第一定律　

1　牛顿第一定律　

1．抽纸游戏（现象对比）：

      铁条、粉笔下 各自压着一张纸条，让一位学生上台先后快速抽出纸条，让其他学生观察铁条、粉笔两者有什么不同的现象？

     （设计说明：用操作简单，现象明显的抽纸游戏活动不仅缓解了紧张的气氛，又激发学生学习的兴趣，为下面的教学埋下铺垫。学生在抽出铁条下的纸条的时候，铁条竟然不倒，同学们发出惊叹声。）

2．引入课题：

      为什么会发生不同现象呢？这就需要知道运动和力的关系。

      在第一、二章我们学习了如何来描述物体的运动，在第三章我们学习了力，在第四章我们将学习运动和力的关系。在力学中，只研究物体怎样运动的分科，叫做运动学；研究物体运动和力的关系的分科叫做动力学。动力学的奠基人是英国的科学家牛顿。牛顿提出的三条运动定律是整个动力学的基础，在这一章我们就来学习牛顿运动定律。今天我们先来学习牛顿第一定律。

1．演示观察（现象对比）：

   （1）一辆小车静止在水平面上，我想让它运动起来，有什么办法？

      生：给小车施加一个力的有作用

    （2）我想让上例中的小车运动得更快，有什么办法？

      生：给小车施加更大的力

    （3）当我停止用力后，小车将会如何？

      生：会停下来

    （设计说明：让学生知道，仅根据直觉和生活经验得出结论不一定是正确的，体会严谨的科学态度。）

2．提出问题：根据前面的生活经验同学们会得出力与运动之间有什么关系？

      生1：有力作用在物体上，物体才会运动；没有力的作用，物体就会停下来。

      生2：力是维持物体运动的原因。

      生3：力是改变运动状态的原因。

3．重演探究

A．亚里士多德的观点

    （1）陈述观点

      二千多年前的古希腊著名哲学家亚里士多德也是这么认为的：力是维持物体运动的原因。

    （2）提出问题

      师：我们都知道，这个观点是错误的。前面我们还听过亚里士多德哪些错误观点？（学生回忆）

      生：在书本P48“绵延两千年的错误”，亚里士多德认为物体越重，下落得越快。

    （3）简单介绍亚里士多德

       在高中课本中，我们听到的亚里士多德的观点好像都是错误的。但亚里士多德实际上是一个是世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家。他的著作是希腊文明的百科全书，内容涉及天文学、地理学、地质学、物理学、动物学、胚胎学、解剖学、生理学、心理学、经济学、政治学、教育学、逻辑学、伦理学、历史学、美学、修辞学、诗歌等。亚里士多德集古代知识于一身，对世界的贡献之大，令人震惊。

     （设计说明：在念前面内容时，故意逐渐加快语速，学生通过老师的介绍不能详细了解亚里士多德，但从涉及的范围中对亚里士多德的敬意会油然而生。）

    （4）正确评价亚里士多德

      师：根据你的认识，请你简单评价一下亚里士多德这个人？（学生评价亚里士多德）

      生1：由于受科技水平的影响，亚里斯多德没办法做实验，他提出了一些错误的观点是难免的。

      生2：虽然有一些错误的观点，但与他的研究范围和成就相比，可以不值一提。

      生3：人不可能十全十美。

      师：我们不应该把亚里士多德看成是阻碍科学进步的反动或落后势力的代表而进行批判，应该批判的是照搬亚里士多德的观点而墨守成规的人。

      下列是几位伟人对亚里士多德的评价（伟人评价亚里士多德）。

       德国著名哲学家黑格尔称其为“人类的导师”。

       马克思称其为“古代最伟大的思想家”。

       恩格斯称其为“古代最博学的人”。

       哈佛大学的校训：“让柏拉图与你为友，让亚里士多德与你为友，更重要的，让真理与你为友。”

       亚里士多德的名言：“吾爱吾师，但吾更爱真理。”

      (设计说明：学生学会用辩证的角度来分析亚里士多德的贡献。由于高中的教科书在提及亚里士多德时仅出现错误观点，往往给学生造成亚里士多德是对科学发展起阻碍作用的错误认识。)

  B．理想实验的魅力――伽利略的观点

        在物理学中，亚里士多德的观点出现后，一般都会有另外一位科学家出现，那就是意大利的物理学家伽利略。他是用什么方法推翻亚里士多德的观点的呢？

    （1）自制斜面演示

      如图所示，利用窗帘轨道PVC材料自制双斜面实验，并在两斜面的同一高度拉一条细线作为等高线，作好相应的红色标记。为了使对比实验的效果更明显，在其中的两个干电池外表面分别包以一次性毛巾和白纸，使三个干电池的表面的粗糙程度不同。

    【对比演示一】利用钉子把斜面一边的轨道架起来，让三个干电池（表面的粗糙程度不同），先后从同一斜面同一高度（斜面与等高线的交接处）释放，观察它运动到另一个斜面的高度？

    【现象】受到的阻力越小，干电池上升的高度越接近等高线。

    【推理】如果是理想斜面，没有摩擦力，干电池将恰能上升到原来等高线的位置。

    【对比演示二】：利用钉子，不断降低左侧斜面轨道的倾斜角度，直至左侧轨道水平，让同一个干电池先后从右侧斜面同一高度（斜面与等高线的交接处）释放，观察它的运动距离。

    【现象】运动的距离越来越远。

    【推理】减小左侧斜面的倾角，干电池达到同一高度时就会离得更远。将左侧斜面变为水平时，如果没有摩擦力，干电池将会永远运动下去且保持匀速运动。

    （设计说明：自制实验和两次对比演示，给学生呈现丰富的可靠的实验事实，并进行合理的推理，突破教学重点。为了提高学生的兴趣，可叫一名学生上台帮忙来接物体。）

    （2）问题讨论交流

    【问题1】伽利略有没有真的去做这个理想实验？这个理想实验是不是空想的实验？

    【问题2】理想实验是以哪些可靠的事实为基础的？又经过了哪些合理推理？

    【学生讨论归纳】：

       因为这一实验无论从时间、空间还是材料上都无法做到，所以称之为理想实验，但不是空想的实验，它有可靠的实验事实和合理的逻辑推理。

       可靠的实验事实：（1）小球在第二个斜面上滚上的高度与原来的高度越接近；（2）第二个斜面倾角越小，小球通过的路程越长。

       合理的逻辑推理：（1）从摩擦越小，小球在另一个斜面上到达的高度越高。抽象出当斜面光滑时，小球能到达同一高度。（2）从第二个斜面倾角越小，小球通过的路程越长，抽象出当另一个斜面水平时，小球将以不变的速度沿水平面运动下去。

        伽利略时代由于科技不够发达，现代科技可使物体所受阻力越来越小，接下来我给大家展示在阻力很小的情况下物体在水平面上的运动情况。

    （3）演示实验验证：

       气垫导轨上滑块的运动是匀速直线运动。

    （设计说明：用气垫导轨和光电门实验验证学生的推理时，操作简单，效果明显，经过两过光电门的时间几乎相同，学生发出惊叹声。）

    （4）总结得出结论：

      伽利略当年就是利用理想实验，得出：力不是维持运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。

    （5）理想实验作用：

     理想实验（可靠实验+合理推理），这是伽利略开创的科学研究方法。

     爱因斯坦对其的评价：“伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，它标志着物理学的真正开端。”

    （设计说明：从现象观察---猜想假设---逻辑推理---气垫导轨实验证。不仅突破教学重点，也让学生知道探究的一般过程，渗透了理想实验的科学研究方法。）

C．笛卡儿的观点

      与伽利略同时代的法国科学家笛卡儿补充和完善了伽利略的观点，明确指出：除非物体受到外力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。

      明确笛卡儿的贡献：补充了静止或运动状态；明确了直线运动。

D．牛顿的观点

      后来牛顿又在伽利略等人的研究的基础上，并根据自己的研究，系统地总结了力学的知识，提出了三条运动定律，其中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。

    （设计说明：对伽利略和笛卡儿的观点进行剖析，使学生理解为什么惯性定律不叫伽利略定律或是笛卡儿定律，可帮助学生更好地理解牛顿第一定律。同时让学生体会伽利略、的观点和笛卡儿、牛顿等科学家对科学执着追求的精神，渗透辩证唯物主义教育和科学方法的教育。）

1．定律内容

      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。

2．要点剖析

      指导学生解析牛顿第一定律内容。

    【前半句】：一切物体都有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质—惯性，所以牛顿第一定律又称惯性定律。

    【后半句】：力是改变物体运动状态的原因（力是产生加速度的原因）。物体运动状态是否改变，主要看速度的大小和方向是否发生变化？

    【整句话】：反映了物体不受力时的运动规律，而且涉及到了两个重要概念：力和惯性。

   （设计说明：让学生自己标出重点词语，剖析要点，提升学生文本解读能力和自主分析能力。）

3．惯性理解

    【举例说明】：既然一切物体都具有惯性，说明惯性现象在我们生活是非常常见 ，大家能不能谈一谈生活中惯性的实例呢?（学生可以结合乘车和运动经验）

    【小品表演】：同学们说的很好，到底掌握怎样，我们一起来表演一个生活小品—坐车。假如你们现在正坐在车上，如果汽车突然启动，或是刹车，你的身体会有什么样的表现？我来指挥，大家一起表演。

     师：开车（学生后仰）；停车（学生前顷）

     师：右转弯（小部分学生往右倾倒。然后马上领会错误所在，笑声不断）。

   （设计说明：让学生举例说明，并以集体活动的形式参与表演，既活跃了课堂气氛，又加深了学生对“惯性”的理解。）

    【惯性利弊】：归纳上述学生例举惯性的例子，总结惯性的利弊。

     跳远、跳台滑雪，跳高，各种各样的体育运动，都充分利用物体的惯性。

     观看视频：汽车碰撞。指出惯性带来的危害要防止，坐车一定要遵守交通法规，把安全带系好。

   （设计说明：碰车实验中模拟人冲破玻璃被抛出，具有严肃的教育性，警示学生要养成系好安全带的良好习惯。同时事物具有两面性，进行辩证法思想的渗透。）

    【惯性大小】：既然一切物体都有惯性，那么我们来衡量它们惯性大小的时候，总得取一个共性的物理量吧！那是什么呢？

     讨论交流：质量

     呈现图片：通过人推自行车与人推汽车的鲜明对比，得出惯性的大小与物体的质量有关。

                        质量小→运动状态容易改变→抵抗运动状态变化的本领小→惯性小；

                        质量大→运动状态难以改变→抵抗运动状态变化的本领大→惯性大。

                        所以惯性的实质就是物体抵抗运动状态变化的本领，质量是物体惯性大小的量度。

     呈现图片：大家能否给体操运动员与相扑运动员各取一个成语来形容他们？

     讨论交流：体操运动员身轻如燕，相扑运动员重如泰山。

     多角度认识质量：在初中，我们把质量理解为物体所含物质量的多少？今天我们从惯性的角度重新认识质量，质量是物体惯性大小的量度。以后我们还会通过物体间的引力继续认识物体的质量。

    （设计说明：通过人推自行车和汽车、体操运动员和相扑运动员的鲜明对比，让学生形象理解质量是物体惯性大小的量度。这种“对比式”的教学，不仅有利于学生学习，也是一种方法渗透。）

1．观察视频动作

     飞行员为了躲避导弹采取了哪些动作？

     扔掉副油箱，减轻质量，减小惯性，以此来增加飞机的灵活性。

2．解释抽纸游戏

     由于铁条的质量较大，惯性较大，运动状态难以改变，所以抽出纸条时不易倒；由于粉笔的质量较小，惯性较小，运动状态易改变，抽出纸条时，下半部分受到力的作用易改变状态，而上半部分要保持原来的状态，所以易倒。

3．分组撕纸游戏

    【分组实验】

   （1）一张纸已剪成三截，但未完全剪断，如果迅速用力撕两边，纸会断成几截？

   （2）如果在中间的纸下面夹一个夹子，然后迅速撕两边，纸会断成几截？　

    【实验现象】

     （1）两截；（2）三截。

    【讨论交流】

     中间无夹子，中间纸条惯性很小，静止状态容易改变。由于撕开纸条左右两边的力有差异，因此撕成两截。如果中间纸条夹夹子，中间纸条质量增大，惯性增大。迅速撕开纸条两边时，中间纸条仍保持静止状态，所以撕成三截。

    （设计说明：为突破教学的难点，设置了一些与生活实际紧密联系的趣味活动和游戏，倡导学生“从做中学”，体现了知识的实用性和趣味性。）

1．评价贡献    

     【提出问题】：通过今天的学习，我们知道了科学家对于运动和力的关系认识，经历了一个漫长的探究过程，在这个过程当中，你认为四位科学家亚里士多德→伽利略→笛卡尔→牛顿，谁的贡献最大？

      【学生评价】：学生有的说伽利略，有得说牛顿，有的说亚里士多德，甚至有的说笛卡尔。

       生1：亚里士多德的贡献最大，亚里士多德是开拓者；

       生2：伽利略的贡献最大，伽利略首创了理想实验方法；

       生3：笛卡尔的贡献最大，笛卡尔补充了伽利略的观点；

       生4：牛顿的贡献最大，他提出了牛顿第一定律，揭示了惯性和力的概念。

      【概括总结】：研究运动和力的关系的四位科学家，其实缺一不可，他们是一只跨越两千年的科学团队。正如牛顿所说“如果说我比其他人看得远一点，那是因为我站在巨人的肩上。”

      （设计说明：通过评价，让学生明白科学团队每个人不可或缺，渗透团队合作意识，以及客观公证地评价历史人物等情感教育。）

2．拓展延伸

      以上是外国对运动和力的关系的研究，那么中国古代对运动和力的关系的研究？

    （1）春秋战国时期，在《墨经》有这样一句话：“力，行之所以奋也”。

             刑，通“形”，有形状的东西，指物体。奋，起飞意思，也就是从静到动。

    （2）战国时期的《考工记》就有这样的记载：“马力既竭，辀犹能一取也。”

            竭指用尽，辀在这里泛指车，取，指进取，前进。

3．个性小结

      师：请你一句话作为开头，说一句你最想说的话：通过这节课的学习，我……

      生：通过这节课的学习，我了解了运动和力关系的探究过程，体会了理想实验的魅力：实验（事实）+合理推理，理解了牛顿第一定律，知道了质量是惯性大小的量度。

     (设计说明：让学生归纳总结本节课所学内容，使知识点和思想方法明确突出。)

4．布置作业

    （1）阅读课后的《科学漫步》；(2)课本P75问题与练习1、2、3