1牛顿第一定律教学设计方案

1　牛顿第一定律 高中物理       人教2003课标版

1.了解有关运动和力的关系的历史发展，知道理想实验是科学研究的重要方法。

2.理解并掌握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。知道质量是物体惯性大小的量度。

4.知道运动状态和运动状态改变的意义。

5.理解运动状态改变与物体受力的关系。理解力是使物体产生加速度的原因。

6.知道影响加速度大小的因素除了外力以外，还有质量。

学习者分析： 

学生已经在初中阶段学习了牛顿第一定律，对惯性和质量是惯性大小的唯一量度也已经掌握。对运动和力的关系上也已经记住力不是维持物体运动的原因。对本节知识点基本停留在“记住，不理解”的状态。这种状态给高中阶段学习“牛顿第一定律”带来了很大的麻烦。

学习任务分析：

学生在初中阶段已经学习了牛顿第一定律，并且也已经被灌输惯性和质量是衡量惯性大小的唯一量度。这部分内容学生做到的是能记住，感觉理解，但是内心深处仍感觉定律和实际运动“不吻合”。通过本节的学习要让学生能够理解牛顿第一定律，将定律和实际运动“吻合”起来。

学习需要分析：

教学重点: 

1. 惯性定律。

2. 力是物体运动状态改变的原因，不是维持物体运动的原因。

教学难点: 惯性、力是物体运动状态改变的原因。 

我们今天学习牛顿第一定律。要学习这个定律，我们要从一个古老的话题开始：物体为什么会持续的运动？

      1、亚里士多德：

实验一：用手轻推小车，手停车也停。提问：小车为什么会停下来？ 结论：力是维持物体运动的原因。 实验二：我们的先贤亚里士多德对待这个问题和我们持有相同的看法，但是大家有没有想过这样一个实验？演示实验二，用手重推小车，手停小车滑一段才停。并提问：小车离开了手有没有运动？这个运动有没有外力来维持？ 教师过渡：如果力是维持物理运动的原因，那么当外力撤去时，小车该立刻停下来，而刚才实验中的小车并没有停下来，说明“物体为什么会持续运动”中另有蹊跷。最早发现其中蹊跷的人是伽利略。 2、理想实验的魅力 2.1伽利略 伽利略认为是摩擦力蒙蔽了人们的双眼。为了说明这个问题，他设计了这样一个实验。 让小球自左侧斜面从静止开始下滑，小球必将接近于回到同一高度。如果摩擦力为零，小球将可以回到原来的高度。现在将倾角减小，小球依然可以回到同一高度。当斜面倾角为零时，小球为了回到同一高度，将永远的运动下去。 自此，伽利略导出结论：力不是维持物体运动的原因。 回顾伽利略的实验，无阻力的斜面能找到吗？无限长的斜面能找到吗？所以他的实验是“理想实验”，但是是有事实依据的。 2.2 笛卡尔 同一时期的笛卡尔对伽利略的观点进行了补充： 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同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。 请你将笛卡尔的观点用现在的物理术语进行表述：运动中的物体不受力时，将做匀速直线运动。 毫无疑问，伽利略和笛卡尔是天才级的人物，他们创造性的使用了理论加实践的方法，证明了亚里士多德的观点是错误的。但是却又使问题回到了起点：物体为什么会持续的运动？

~3、牛顿第一定律 时隔一代，牛顿在伽利略和笛卡尔的基础之上，提出了一条理论： 3.1 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。 为了很好的理解牛顿第一定律，请大家对这条定律中间的一些词汇进行思考“一切物体”、“总”、“保持”、“除非”、“除非作用在它上面的力”、“这种状态”。 请同学逐一回答并进行纠正。 3.2 牛顿第一定律的理解： 牛顿第一定律揭示了：一切物体都具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，我们称之为惯性。 3.2.1 揭示了物体具有一个重要属性——惯性。 而后半句也揭示了力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因。 3.2.2 力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因。 4、惯性 为了更好的理解牛顿第一定律，我们需要进一步的学习惯性。引导学生并得出一下结论： 4.1惯性是物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质。 4.2一切物体都具有惯性。惯性是物体的固有属性。 用课件展示固体、液体、气体具有惯性。 4.3 惯性大代表改变其原有运动状态难度大。 惯性小代表改变其原有运动状态难度小。 4.4 惯性大小的决定因素： 质量是惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大；质量越小，惯性越小。（与物体受力、运动状态等无关。）

例题

~四、总结： 牛顿第一定律是否解决掉了我们课前那个古老的问题？ 离开手的小车，之所以会运动是因为其具有惯性（具有保持匀速直线运动的性质），所以它会继续运动下去。那么小车为什么会停下来呢？是因为作用在它上面的摩擦力迫使它改变了这种运动状态。

1　牛顿第一定律

1　牛顿第一定律

我们今天学习牛顿第一定律。要学习这个定律，我们要从一个古老的话题开始：物体为什么会持续的运动？

      1、亚里士多德：

实验一：用手轻推小车，手停车也停。提问：小车为什么会停下来？ 结论：力是维持物体运动的原因。 实验二：我们的先贤亚里士多德对待这个问题和我们持有相同的看法，但是大家有没有想过这样一个实验？演示实验二，用手重推小车，手停小车滑一段才停。并提问：小车离开了手有没有运动？这个运动有没有外力来维持？ 教师过渡：如果力是维持物理运动的原因，那么当外力撤去时，小车该立刻停下来，而刚才实验中的小车并没有停下来，说明“物体为什么会持续运动”中另有蹊跷。最早发现其中蹊跷的人是伽利略。 2、理想实验的魅力 2.1伽利略 伽利略认为是摩擦力蒙蔽了人们的双眼。为了说明这个问题，他设计了这样一个实验。 让小球自左侧斜面从静止开始下滑，小球必将接近于回到同一高度。如果摩擦力为零，小球将可以回到原来的高度。现在将倾角减小，小球依然可以回到同一高度。当斜面倾角为零时，小球为了回到同一高度，将永远的运动下去。 自此，伽利略导出结论：力不是维持物体运动的原因。 回顾伽利略的实验，无阻力的斜面能找到吗？无限长的斜面能找到吗？所以他的实验是“理想实验”，但是是有事实依据的。 2.2 笛卡尔 同一时期的笛卡尔对伽利略的观点进行了补充： 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同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。 请你将笛卡尔的观点用现在的物理术语进行表述：运动中的物体不受力时，将做匀速直线运动。 毫无疑问，伽利略和笛卡尔是天才级的人物，他们创造性的使用了理论加实践的方法，证明了亚里士多德的观点是错误的。但是却又使问题回到了起点：物体为什么会持续的运动？

~3、牛顿第一定律 时隔一代，牛顿在伽利略和笛卡尔的基础之上，提出了一条理论： 3.1 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。 为了很好的理解牛顿第一定律，请大家对这条定律中间的一些词汇进行思考“一切物体”、“总”、“保持”、“除非”、“除非作用在它上面的力”、“这种状态”。 请同学逐一回答并进行纠正。 3.2 牛顿第一定律的理解： 牛顿第一定律揭示了：一切物体都具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，我们称之为惯性。 3.2.1 揭示了物体具有一个重要属性——惯性。 而后半句也揭示了力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因。 3.2.2 力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因。 4、惯性 为了更好的理解牛顿第一定律，我们需要进一步的学习惯性。引导学生并得出一下结论： 4.1惯性是物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质。 4.2一切物体都具有惯性。惯性是物体的固有属性。 用课件展示固体、液体、气体具有惯性。 4.3 惯性大代表改变其原有运动状态难度大。 惯性小代表改变其原有运动状态难度小。 4.4 惯性大小的决定因素： 质量是惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大；质量越小，惯性越小。（与物体受力、运动状态等无关。）

例题

~四、总结： 牛顿第一定律是否解决掉了我们课前那个古老的问题？ 离开手的小车，之所以会运动是因为其具有惯性（具有保持匀速直线运动的性质），所以它会继续运动下去。那么小车为什么会停下来呢？是因为作用在它上面的摩擦力迫使它改变了这种运动状态。