牛頓第一定律 教學(xué)設(shè)計(jì) 高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊(cè)

牛頓第一定律一、教學(xué)目標(biāo)1.物理觀念（1）知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其主要推理過程和推論，知道理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究重要方法（2）理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義；理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，知道物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持。2.科學(xué)思維學(xué)會(huì)觀察和分析生活中有關(guān)物理知識(shí)的實(shí)例與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，具有初步的觀察能力、分析概括能力。3.科學(xué)探究通過實(shí)踐和探究，讓學(xué)生感覺科學(xué)就在身邊。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理的精神，樹立正確的世界觀和唯物主義觀。4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任培養(yǎng)學(xué)生觀察思考，勇于發(fā)現(xiàn)樂于探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣，以及應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。二、教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：對(duì)牛頓第一定律和慣性的正確理解。教學(xué)難點(diǎn)：慣性和質(zhì)量的關(guān)系。三、教學(xué)分析關(guān)鍵本節(jié)所述內(nèi)容在初中課本上已涉及到，初中課本中用到的標(biāo)題是慣性定律，所以學(xué)生已有一定的基礎(chǔ)，是如何讓學(xué)生加深對(duì)牛頓第一定律的理解。對(duì)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，從日常經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，人們往往會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，所以使學(xué)生建立起運(yùn)動(dòng)改變的原因在于物體間的相互作用力的觀點(diǎn)，不是輕而易舉的事情。在對(duì)慣性的學(xué)習(xí)中，這仍是學(xué)生難于理解的問題。四、教學(xué)過程（一）導(dǎo)入新課前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了如何描述物體的運(yùn)動(dòng)，不同的物體運(yùn)動(dòng)情況為什么會(huì)不同呢？這個(gè)問題并沒有做深入的分析，實(shí)際上物體的運(yùn)動(dòng)情況是由它的受力情況決定的，有怎樣的受力情況，就有怎樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這一章，我們就要來研究運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系，物理學(xué)中，把研究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的理論，稱作動(dòng)力學(xué)。（二）新課教學(xué)一、歷史上人類對(duì)運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系的認(rèn)識(shí)師：前面我們已經(jīng)學(xué)過了描述運(yùn)動(dòng)的方法，也學(xué)過了力的基本知識(shí)，現(xiàn)在，請(qǐng)同學(xué)們討論一下，力和運(yùn)動(dòng)有什么樣的關(guān)系呢？請(qǐng)結(jié)合日常生活中的例子來說明。學(xué)生進(jìn)行討論師：在研究物體運(yùn)動(dòng)的原因的過程中，很長(zhǎng)一段時(shí)期，人們憑直覺認(rèn)為物體只有受到力的作用，才會(huì)運(yùn)動(dòng)起來。代表人物有古希臘的哲學(xué)家、物理學(xué)家亞里士多德。這種錯(cuò)誤的判斷維持了近兩千年。直至三百多年前意大利物理學(xué)家伽利略才用實(shí)驗(yàn)否定了這種判斷，得出了正確的結(jié)論。二、伽利略的理想實(shí)驗(yàn)學(xué)生活動(dòng)：閱讀P68伽利略實(shí)驗(yàn)的過程，討論伽利略如何用實(shí)驗(yàn)來推翻亞里士多德的結(jié)論的，伽利略的結(jié)論又是什么。師：伽利略用斜面實(shí)驗(yàn)證明了，力不是維持物體的運(yùn)動(dòng)，即維持物體的速度的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即改變物體速度的原因。大家要注意，這里斜面實(shí)驗(yàn)是一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)，是人們?cè)诔橄笏季S中設(shè)想出來而實(shí)際上無法做到的“實(shí)驗(yàn)”，但是，“理想實(shí)驗(yàn)”并不是脫離實(shí)際主觀臆想的。它是以實(shí)踐為基礎(chǔ)的，理想實(shí)驗(yàn)的推論過程是以一定的邏輯法則為根據(jù)的。生：牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律，沒法用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。師：哪位科學(xué)家完善了伽利略的觀點(diǎn)，如何完善？生：法國(guó)科學(xué)家笛卡兒指出：除非物體受到外力作用，物體將永遠(yuǎn)保持其靜止或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，永遠(yuǎn)不會(huì)使自己沿曲線運(yùn)動(dòng)，而只保持在直線上運(yùn)動(dòng)。教師總結(jié)：大家要注意運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，通常是指速度發(fā)生改變，包括大小和方向的改變。三、牛頓物理學(xué)的基石-----慣性定律師：牛頓在前人研究的基礎(chǔ)上提出總結(jié)了動(dòng)力學(xué)的一條基本定律-----牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使他改變這種狀態(tài)。生：什么是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變？師：運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變是指物體速度的改變，即速度大小改變，或方向改變，或二者都發(fā)生變化。請(qǐng)大家考舉例說明。學(xué)生列舉例子，教師給予點(diǎn)評(píng)。師：大家在理解牛頓第一定律的時(shí)候應(yīng)該注意一下幾方面：（1）明確力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：運(yùn)動(dòng)并不需要力來維持，因而力并不是使物體運(yùn)動(dòng)的原因；只有當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的時(shí)候，才需要力，所以力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。（2）定律揭示了物體具有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，這種性質(zhì)，稱慣性。所以牛頓第一定律又稱慣性定律。（3）不受力作用的物體是不存在的，所以牛頓第一描述的一種理想化的狀態(tài)，無法用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證，但是它具有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，正確的揭示了自然規(guī)律。四、慣性與質(zhì)量師：牛頓第一定律又叫慣性定律，從定義可知，物體有抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”，這種本領(lǐng)我們叫它慣性。慣性是物體的固有屬性。對(duì)于不同的物體來說，這種“本領(lǐng)”的大小，也就是慣性的大小是不是相同的呢？比如，有一輛卡車和一輛自行車靜止在地面，要使他們運(yùn)動(dòng)起來，哪個(gè)比較容易呢？如果一個(gè)大人和一個(gè)小孩相撞，誰(shuí)容易摔倒呢？生：自行車容易動(dòng)起來，小孩容易摔倒。師：很容易看出，不同物體慣性的大小是不同的。師：請(qǐng)大家思考一下，物體的慣性與什么因素有關(guān)系，（跟運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，受力情況有沒有關(guān)系？）結(jié)合實(shí)例進(jìn)行分析。學(xué)生活動(dòng)：討論上述