下面是小编给大家带来关于牛顿第一定律教案（共含18篇），一起来看看吧，希望对您有所帮助。同时，但愿您也能像本文投稿人“爱我中华755”一样，积极向本站投稿分享好文章。
教学目标：
1、知识与技能
知道牛顿第一定律内容、知道惯性的概念、
2、过程与方法
通过活动体验任何物体都具有惯性、
探究摩擦力对物体运动的影响、
3、情感态度与价值观
通过活动和阅读感受科学就在身边、
教学重点：
牛顿第一定律、惯性及其现象解释
教学难点：
教学方法：
探究法、演示法
教学用具：
斜面、木板、小车、棉布、毛巾、象棋、直尺、惯性小球装置
教学过程：
一、引入新课
收集与教材P44图12.5—1中内容相关的录像资料让学生观看，同学们在录像中看到的这些现象，在日常生活中常会见到，你也一定有过这样的体验、运动的物体为什么会停下来呢？同学们看书12.5—2内容，先了解古人的思辨、亚里士多德和伽利略都是伟大的科学家，到底哪个说法正确呢？光靠思辨不能回答，同学们可以自己探究，通过实验来求证、
二、进行新课
（一）牛顿第一定律
1、历史回顾：
对亚里斯多德提出力是维持物体运动的原因，提出疑问。
2、演示实验：
（1）毛巾表面
（2）棉布表面
（3）木板表面
现象：
（1）小车受到阻力大，运动时间短，路程短；
（2）小车受到阻力较小，运动时间长点，路程远点；
（3）小车受到阻力最小，运动时间较长，路程较远。
3、推理：
当小车受到的`阻力为零时，小车将会怎样运动下去？
4、牛顿第一定律：
一切不受外力的物体，总保持静止或匀速直线运动状态。
说明：牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的，它是在实验的基础上通过进一步的科学推理而得到的。
（二）物体的惯性
1、惯性
教师：从牛顿第一定律知道，任何物体都具有保持静止状态或保持匀速直线运动状态的性质，这种性质叫做惯性。也可以说物体保持运动状态不变的性质叫惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。
这里提出了一切物体都有惯性，物体在任何情况下都有惯性。
2、惯性现象
【演示1】用尺迅速打出下面的棋子。解释：叠在一起的棋子原来是处于静止状态的，当尺子打出了下面的棋子，由于上面的棋子有惯性，还要保持原来的静止状态。所以上面棋子落在正下方。
【演示2】惯性小球实验，解释：木片被弹出去之前，小球处于静止状态。小球由于有惯性，还应保持原有的静止状态，所以小球落在原处。
——解释惯性现象的要领：
①说清物体原来是处于什么状态（运动或静止）
②说出后来发生什么变化；
③物体由于惯性还要保持原来的（运动或静止）状态。
【演示3】刹车时的惯性现象。请同学们根据要领解释。
教师：这个实验再现了汽车紧急刹车时乘客向前倒这一普遍现象。
三、小结：
四、布置作业：
请大家解释汽车起动时乘客为什么向后倾倒？
板书设计
一、牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。
二、惯性：我们把物体保持运动状态不变的特性叫做惯性。
一、教学目标
知识与技能：
1.明白伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识
2.明白伽利略的理想实验及其推理过程和结论
3.明白什么是惯性，会正确理解有关现象
过程与方法：
1．观察生活中的惯性现象，了解力和运动的关系．
2．透过实验加探对牛顿第必须律的理解．
3．理解理想实验是科学研究的重要方法．
情感态度与价值观：
1．透过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性．
2．感悟科学是人类进步的不竭动力．
二、教学资料剖析
本节课的地位和作用：
本节惯性定律的资料及导出过程，强调它在科学中的地位与作用，意在引导学生了解科学的发现和发展。科学的发现都有其深刻的社会背景和科学背景，同时，科学家自身的创造性思维品质和敢于置疑、坚持真理的献身精神又成为情感态度价值观教育的好素材。
本节课教学重点：
牛顿第一运动定律、惯性的概念。
本节课教学难点：
1．消除“力是维持物体运动的原因”的错误观点。
2．牛顿第一运动定律。
3、惯性概念的理解及应用。
三、教学准备
电化教室、“3.1牛顿第必须律.”ppt”文件
[教学过程设计]
一.引入
播放视频剪辑《汽车事故实验》，在视频剪辑中，我们看到撞车后假人和车子的运动状况.我们要讨论的是，
牛顿第必须律教案(高中版)
人和车子为什么会做这种或那种运动.要讨论这个问题，务必明白运动和力的关系.在力学中，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.
动力学的奠基人是英国科学家牛顿.牛顿在1687年出版了他的名著《自然哲学的数学原理》.这部著作中，牛顿提出了三条运动定律，这三条定律总称为牛顿运动定律，是整个动力学的基础.这一章我们要学习的就是牛顿运动定律.
二.正课
1、历史的回顾.
远在两千多年以前，人们已经提出了运动和力的关系问题.但是直到伽利略和牛顿时代，才对这个问题给出了正确的答案
演示实验:用力推车，车子才前进，停止用力，车子就要停下来.
1.1亚里士多德(Aristotle)
在17世纪前人们普遍认为力是维持物体运动的原因.用力推车，车子才前进，停止用力，车子就要停下来.古希腊的哲学家亚里士多德（公元前384—前322）根据这类经验事实得出结论说：务必有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来.（力是维持物体运动状态的原因）
在亚里士多德以后的两千年内，动力学一向没有多大进展.直到17世纪，意大利著名物理学家伽利略才根据实验指出，在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故.
教师对亚里士多德做简单的介绍，以培养学生对科学家们的热爱。
1.2伽利略(Galileo)
牛顿第必须律教案(高中版)牛顿第必须律教案(高中版)
在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故.
若阻力十分小，物体将做什么运动呢
课件演示实验:物体沿气垫导轨的运动很接近匀速直线运动.
介绍:上海磁悬浮列车示范运营线、设计最高时速430公里/小时.
若阻力减少到零，状况又会怎样呢
计算机模拟实验:伽利略的理想实验.
结论:设想没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将持续这个速度继续运动下去.
而水平桌面上推物体物体动起来，不推物体就不动，正是由于摩擦力的作用使物体改变了运动状态，所以力是改变物体运动状态的原因。
伽利略的研究方法:以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地揭示了自然规律.
对伽利略进行简单的介绍。
牛顿第必须律教案(高中版)
1.3笛卡儿(Descartes)
如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原先的方向.
讲解:牛顿在伽利略等人研究的基础上，并根据他自己的研究，系统地总结了力学的知识，提出了三条运动定律.
2牛顿第必须律
牛顿第必须律教案(高中版)
2.1资料
一切物体总持续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。
牛顿:“站在巨人的肩上”.
学生讨论:牛顿第必须律的含义.
2.2含义
2.2.1我们所遇到的实际问题中，物体不受力的状况是没有的.物体受平衡力时，或者说合力为零时的状况跟不受力的状况是相同的.
2.2.2物体运动状态的改变需要外力.
力是改变物体速度的原因.
2.2.3一切物体都有持续匀速直线运动状态或静止状态的特性.
3、惯性
3.1定义
物体的这种持续原先的匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性.
情景介绍并回映本课开头的视频:
牛顿第必须律教案(高中版)
当汽车突然开动的时候，汽车里的乘客会向后面倾斜.当汽车突然停止的时候，汽车里的乘客会向前面倾斜.
提问:在视频《汽车事故实验》实验的剪辑中，当车撞到墙时，假人为什么会从车子中往前飞出。并适当的对学生进行安全教育。
3.2性质
3.2.1一切物体都具有惯性，物体的运动并不需要力来维持.
3.2.2惯性是物体的固有性质，不论物体处于什么状态，都具有惯性.
讲解:天上的飞机、地上的汽车、羽毛都具有惯性.
3.2.3惯性与物体的质量有关，物体质量越大惯性越大
牛顿第必须律教案(高中版)
如：课件演示惯性炮实验，从而让学生明白质量小的物体惯性也小，用很小的力就能把静止的空气变成运动的空气。
三.小结
1.伽利略对力和运动关系的研究方法.
伽利略对科学的贡献就在于毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它.
2.历史上对力和运动关系的看法和研究.
教会对伽利略的迫害.
3.牛顿第必须律的资料及含义.
4.惯性及应用惯性知识解决实际问题的方法.
五.作业
1.教科书:P75.问题与联系1、2、3
2.教科书:P74.科学漫步
[板书设计]
1、历史的回顾
1.1亚里士多德(Aristotle)
务必有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来.
1.2伽利略(Galileo)
在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故.
伽利略的斜面实验.
1.3笛卡儿(Descartes)
如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原先的方向.
2牛顿第必须律
2.1资料
一切物体总持续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.
2.2含义
2.2.1物体不受外力时，总持续匀速直线运动状态或静止状态.
力不是维持物体速度的原因.
2.2.2物体运动状态的改变需要外力.
力是改变物体速度的原因.
2.2.3一切物体都有持续匀速直线运动状态或静止状态的特性.
3惯性
3.1定义
物体的这种持续原先的匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性.
3.2性质
3.2.1一切物体都具有惯性，物体的运动并不需要力来维持.
3.2.2惯性是物体的固有性质，不论物体处于什么状态，都具有惯性.
3.2.3惯性与物体的质量有关，质量越大惯性越大。
教学资源：
亚里士多德是第一个尝试研究物理学并给出“物理学”这一
名称的人。他生活在古希腊礼貌发展的鼎盛期。从17岁开始，跟
随大哲学家柏拉图一向学习了。
亚里士多德力图以世界的本来面目来说明各种自然现象，这
是他的进步之处。但由于当时研究物理学只是依靠直觉和思维来
进行，所以他的很多关于物理方面的论述，显然这天看来是错误
的，然而在当时，能够摆脱神的意志，个性是构成一套自圆其说的体系，这是很不简单的。
亚里士多德曾说过：“我没有现成的根据，没有可照抄的模
式。我是一位开拓者，所以我是渺小的。我期望读者诸君能够承认我已成就的，原谅我所未能成就的。”
亚里士多德几乎在每一个科学领域（如：植物、动物、天文
、气象、数学和物理等）都作出了自己的贡献，其学说对后世的西方思想和科学产生了重大的影响。这一点没有其他任何一位古希腊思想家能够相比。
公元前323年，马其顿王朝被希腊人推翻。亚里士多德也遭到不幸，失去了他苦心搜集的各种标本和资料，失去了他的全部书稿。第二年，在极度失望的状况下，这位科学的始祖饮毒而死。
亚里士多德曾说过一句名言：“我敬爱柏拉图，但我更爱真理。”由此可见亚里士多德追求真理的执著精神。
当今世界著名的高等学府美国哈佛大学的校训就是：
“让柏拉图与你为友，
让亚里士多德与你为友，
更重要的是，让真理与你为友。”
伽利略，著名意大利数学家、天文学家、物理学家、哲学家。是首先在科学实验的基础之上融会贯通了数学、天文学、物理学三门科学的科学巨人。伽利略是科学革命的先驱。伽利略科学上的成就与他首创的实验与理论相结合的研究方法分不开。他对物理规律的论证十分严格，这个论证过程可概括为：
观察－假说－数学分析、推论－实验验证……
他不但亲自设计和演示过许多实验，而且亲自研制出不少技术精湛的实验仪器，例如浮力天平、温度计、望远镜、显微镜等。他倡导实验与理论计算相结合的方法，把实验事实与抽象思维结合起来，用实验检验理论推导，开创了以实验为基础具有严密逻辑理论体系的近代科学，被誉为“近代科学之父”。
爱因斯坦为之评论说：“伽利略的发现，以及他使用的科学推理方法，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。”
一、三维目标
1．知识与技能
⑴体会伽利略的理想实验思想。
⑵理解牛顿第必须律的资料及好处；理解力和运动的关系。
⑶理解惯性的概念，明白质量是惯性大小的量度。
2．过程与方法
⑴透过回顾历史探究过程理解牛顿第必须律的构成过程。
⑵理解理想实验是科学研究的重要方法。
3．情感态度与价值观
⑴透过运动和力的关系的历史探究过程，使学生体会规律的构成都有一个从感性到理性、从低级到高级的产生、发展和演变的过程。
⑵透过理想斜面的教学，体会理想实验的魅力。
二、教材分析
牛顿运动定律是整个力学体系的基石，而牛顿第必须律又是这个“基石”中的“基石”，它定性地揭示了力和运动的关系，提出惯性的概念，为定量研究力和运动的关系拉开了序幕。
高中教材与初中相比，主要有四方面的不同。
一是定律资料深浅不同：初中教材叙述为“一切物体在没有受到外力作用的时候，总是持续静止状态或匀速直线运动状态”；高中教材叙述为“一切物体总持续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”。高中教材中的表述具有更为丰富的内涵，它强调了力是改变物体运动状态的原因，突出了第必须律的独立性和重要好处，也为学习牛顿第二定律做了必须的铺垫。
二是惯性的认识层次不同：初中强调一切物体都有惯性，高中侧重惯性与质量的关系。
三是实验的设计、探究及思维深度不同：初中为斜面小车实验；高中为伽利略理想实验，突出了理想实验这种科学方法的价值所在。
四是情感、态度、价值观的体现不同：初中对牛顿第必须律建立的历史一语带过，高中教材回顾了历史，让学生体会一个规律的获得是一代又一代人努力的结果，能够激发学生追求科学，勇于创新的情感。
三、学情分析
经过初中的学习，学生初步明白了牛顿第必须律的资料和惯性的概念，但是缺乏对牛顿第必须律建立历史的了解，对资料也是一知半解。
学生对于“质量是惯性唯一的量度”更是缺乏认识，凭借自己的生活经验，认为速度也是惯性的量度。教师要在课堂上充分引导，配合实验、结合生活事例来澄清概念。
教学实践证明，学生在头脑中建立正确的力和运动关系的过程，并非一帆风顺，常常构成与亚里士多德相似的观点，且根深蒂固。处理具体的实际问题时，一些直觉的错误观点不时冒出来，存在着严重的“口是心非”问题。
四、教学重难点
1．教学重点：透过回顾历史探究过程理解牛顿第必须律；惯性的理解。
2．教学难点：力和运动的关系；惯性和质量的关系。
五、教学活动设计
（一）创设游戏，引入课题
撕纸游戏
猜一猜：
1．一张纸已剪成两截，但未完全剪断，如果迅速用力撕两边，纸会断成几截？
2．此刻把纸剪成三截，但未完全剪断，如果迅速用力撕两边，纸会断成几截？
大家不要动手，先猜一猜。
3．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？
请大家想一想：为什么是这样一个结果呢？怎样解释我们的游戏呢？其实，在我们的游戏中还涉及到一个古老的话题──力和运动：用力撕纸，纸条断开运动起来。运动和力之间到底有什么关系呢？带着这些问题，我们一齐来体验古人的探究过程，学习古人的探究方法，进一步理解论述运动和力关系的牛顿第必须律。
（二）回顾历史，探究定律
1．情景设问，经验猜想
在人类历史的长河中，运动和力如影随形，总是和人们的生活、生产密切相关。比如：马拉车则车前进，不再拉，前进的车会停下来；人象推车则车前进，不再推，前进的车会停下来；踢球，球沿草地向前滚动，不再踢，滚动的球会慢慢停下来。
思考：运动和力之间有什么关系呢？
最早提出这个问题并给出经验猜想的是古希腊学者亚里士多德。
他根据生活生产经验猜想：务必有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方。运动需要力维持。
他的观点来自实际经验，还能用实际经验验证，所以被人们广泛理解，并维持了近两千年。
设问：我们此刻明白，他的观点是错误的。那么他有贡献吗？
亚里士多德的贡献：开创了一个新的研究领域。
首先质疑并深入研究的是十六世纪的伽利略。他观察了球的滚动。
2．质疑假设，科学猜想
当球沿斜面向下滚动时，它的速度增大，而向上滚动时，速度减小。他由此猜想：当球沿水平面滚动时，它的速度就应不增不减。实际观察的结果是：沿水平面滚动的球越来越慢，最后停下来。
①现象：沿水平面滚动的球越来越慢，最后停下来。
按照亚里士多德的观点，球停下来是因为没有力的作用。伽利略恰恰从这一现象出发，对亚里士多德的观点提出质疑。
②质疑：滚动的球之所以停下来，真的是因为没有力的作用吗？
设问：球停下来的原因是什么呢？
在伽利略之前，人们还没有意识到摩擦力这种无形的力，伽利略是第一个意识到摩擦力的人。
他改变了水平面的粗糙程度，发现：水平面越光滑，球滚得越远。于是，他推断这是摩擦阻力作用的结果。
结论：滚动的球停下来，是摩擦阻力作用的结果。
③假设：若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的球将怎样运动呢？
④猜想：若没有摩擦阻力，球将永远滚动下去。
过渡：伽利略设计了一个双斜面实验。
3．实验探究，得出结论
（1）双斜面实验
左斜面固定，右斜面倾角可变。实验中我们设定小球始终从左斜面定位卡处由静止释放。
①固定右斜面，改变小球所受的摩擦，观察小球上升的最大高度怎样变化。重复一次。
思考：
1．小球所受摩擦阻力的大小与小球上升的最大高度之间有什么关系？
2．摩擦阻力的大小与释放点到上升的最高点的高度差是什么关系？
3．如果没有摩擦，小球会上升到多高的地方？
②减小右斜面倾角，观察小球沿斜面运动的最远距离怎样变化。重复一次。
思考：
1．减小右斜面倾角，小球沿斜面运动的最远距离如何变化？
2．如果没有摩擦，减小右斜面倾角，沿斜面滚动的最远距离怎样变化？小球将上升到多高的地方？
③将右斜面放平，释放小球，观察小球的运动。
（2）动画模拟
（老师扮演伽利略，学生扮演小球。）
伽利略：小球先生（小姐），如果没有摩擦，你会爬上什么高度呢？
小球：我会搭乘梦想的阶梯一步一步往上爬，直到爬上原先的高度。
伽利略；如果我减小右斜面的倾角，你还会爬到原先的高度吗？
小球：梦想有多高，我就能够爬多高，只是我要走的路程更长了。
伽利略：如果我继续减小右斜面的倾角呢？
小球：我心依旧，只是又多了一段山水之程。
伽利略：如果我把右斜面放平，你还会为了自己的梦想而前行吗？
小球：路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。既然选取了高度，留给世界的便只能是背影。
播放周杰伦的《蜗牛》节选：我要一步一步往上爬/在最高点乘着叶片往前飞/小小的天留过的泪和汗/总有一天我有属于我的天
期望同学们像小球一样怀着梦想，沿着人生的轨道一步一步往前行！总有一天，你有属于你的天！
过渡：伽利略的双斜面实验是一个理想实验。
（3）理想实验的魅力：
实验（事实）+逻辑推理
透过可靠的实验事实，加上合理的逻辑推理，得出规律的一种方法。
理想实验的魅力：实验不能实现的地方，思维向前一步。
这种方法十分了不起！爱因斯坦是这样评价的：伽利略的发现以及他所应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。这个评价实事求是，从亚里士多德到伽利略，经历了多年，物理学徘徊不前；从伽利略到爱因斯坦，只经历300多年，物理学的大厦初步建立，大师辈出。这都得益于伽利略首创的实验研究方法。
过渡：透过双斜面理想实验，伽利略得出了结论。
（3）伽利略：若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的球将永远滚动下去。运动不需要力维持。
回顾、思考：
①静止的车、足球为什么运动起来？
②运动的车、足球为什么会停下来？
③力和运动之间有什么关系？
力是改变物体运动状态的原因。
设问：运动状态是用什么物理量描述？
车由静止变为运动，受到了推、拉力；由运动变为静止，受到了摩擦阻力。足球由静止变为运动，受到了脚的力；由运动变为静止，受到了草地的摩擦阻力。
过渡：与伽利略同时代的法国科学家笛卡尔对他的观点进行了补充。
4．补充完善，构成定律
（1）笛卡尔的补充：除非物体受到力的作用，物体将永远持续其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只持续在直线上运动。这应成为一个原理，它是人类整个自然观的基础。
笛卡尔补充了物体不受力时持续静止状态或匀速直线运动状态。
过渡：1642年，伽利略逝世，1643年牛顿在英国诞生。牛顿是人类历史上最伟大的科学家之一。主要贡献有发明了微积分，发现了万有引力定律和经典力学，设计并制造了第一架反射式望远镜等等。
牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中提出了三条运动定律。牛顿把伽利略、笛卡尔的正确结论总结成为牛顿第必须律，它是牛顿物理学的基石。
（2）牛顿第必须律：一切物体总持续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。
过渡：此刻我们来理解定律。
（三）理解定律，了解惯性
思考：牛顿第必须律中论述的运动和力的关系是怎样的？
1．运动和力的关系：力是改变物体运动状态的原因。
物体不受力，持续匀速直线运动状态或静止状态；运动状态变化，物体必须受到力的作用。
思考：物体不受力时“总持续匀速直线运动状态或静止状态”，这能不能透过实验验证呢？
不能。由于不受力作用的物体是不存在的。许多阻力很小的现象能够帮忙我们理解牛顿第必须律。
2．阻力很小的现象：冰壶
从视频能够看出，冰壶在一段时间内速度的大小和方向几乎不变，直到碰上另一个冰壶。
思考：定律中还论述了什么呢？
3．惯性：
①概念：物体持续原先的匀速直线运动状态或静止状态的性质。
设问：一切物体都有惯性。做变速运动的物体有惯性吗？
当物体做变速运动时，由于惯性，物体会抵抗速度的改变，从而使速度的改变需要一段时间。比如汽车紧急刹车时不会立即停下来，而是继续向前滑行一段距离。
②一切物体有惯性，有抵抗运动状态变化的“本领”。
物体惯性大，“本领”大，运动状态难改变；物体惯性小，“本领”小，运动状态易改变。
思考并猜想：物体的惯性大小和什么因素有关？
游戏：用嘴吹书
提起书，用最大力气吹垂下的封面；用手提起封面，用最大力气吹垂下的书。
思考：你观察到了什么现象？这个现象能说明惯性和质量的关系吗？
③惯性与质量：质量是惯性大小的量度。
质量只有大小，没有方向，是标量。在国际单位制中，质量的单位是千克，单位符号为kg。
在初中质量定义为物体所含物质的多少；此刻进一步从惯性的角度认识了质量；以后还要从物体间的引力认识质量。
过渡：此刻，就能够解释撕纸游戏了。
（四）再设情景，规律应用
1．思考：怎样解释撕纸游戏？
有夹子，增大了中部的质量，增大了惯性。当迅速撕开两边时，中部仍持续静止状态，所以撕成三截。无夹子，中间纸条惯性很小，静止状态易改变。由于撕开纸条的力左右有差异，所以撕成两截。
过渡：了解了惯性的知识，我们还能用它决定是非。
2．美国空军UFO档案记载，1952．12．6黎明前，一架B29轰炸机在墨西哥湾上空训练时，一个很大的不明飞行物以4000km～15000km的时速靠近、经过、远离它。在目击描述中，不明飞行物能迅速增减速度，甚至还能骤然停止。
思考：1．如果没有个性的装置，UFO骤然停止时，外星人飞行员的命运是怎样的？
2．人们想象外星人持有惯性消除器，用来消除自身的惯性，以便应对速度的迅速变化，你怎样看？
我们利用惯性的知识发现了UFO档案记载中的疑点。期望大家在遇到问题时利用所学知识，冷静分析。
（五）课堂总结，课外探究
1．了解了运动和力关系的探究过程。
在探究过程中，亚里士多德是开拓者。伽利略首创了理想实验方法；笛卡尔补充了伽利略的观点；牛顿提出了惯性、力、惯性参考系的概念。
2．体会了理想实验的魅力：实验（事实）+逻辑推理
3．深入理解了牛顿第必须律，明白了质量是惯性大小的量度。
4．之后爱因斯坦等科学家又进一步发展了牛顿第必须律。没有哪一个定律是终极真理，物理学的大厦永不封顶，还等待你们为它添砖加瓦！
课外探究：有人说刘谦的螺丝魔术颠覆了牛顿第必须律：不给螺帽力的作用，螺帽也能运动起来。你怎样看？请在百度中搜索“刘谦螺丝魔术揭秘”，弄清刘谦螺丝魔术的原理。
教学目标
1.知识与技能
⑴体会伽利略的理想实验思想。
⑵理解牛顿第必须律的资料及好处;理解力和运动的关系。
⑶理解惯性的概念，明白质量是惯性大小的量度。
2.过程与方法
⑴透过回顾历史探究过程理解牛顿第必须律的构成过程。
⑵理解理想实验是科学研究的重要方法。
3.情感态度与价值观
⑴透过运动和力的关系的历史探究过程，使学生体会规律的构成都有一个从感性到理性、从低级到高级的产生、发展和演变的过程。
⑵透过理想斜面的教学，体会理想实验的魅力。
教学重点
1.教学重点：透过回顾历史探究过程理解牛顿第必须律;惯性的理解。
2.教学难点：力和运动的关系;惯性和质量的关系。
教学过程
(一)创设游戏，引入课题
撕纸游戏
猜一猜：
1.一张纸已剪成两截，但未完全剪断，如果迅速用力撕两边，纸会断成几截
2.此刻把纸剪成三截，但未完全剪断，如果迅速用力撕两边，纸会断成几截
大家不要动手，先猜一猜。
3.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
请大家想一想：为什么是这样一个结果呢怎样解释我们的游戏呢其实，在我们的游戏中还涉及到一个古老的话题──力和运动：用力撕纸，纸条断开运动起来。运动和力之间到底有什么关系呢带着这些问题，我们一齐来体验古人的探究过程，学习古人的探究方法，进一步理解论述运动和力关系的牛顿第必须律。
(二)回顾历史，探究定律
1.情景设问，经验猜想
在人类历史的长河中，运动和力如影随形，总是和人们的生活、生产密切相关。比如：马拉车则车前进，不再拉，前进的车会停下来;人象推车则车前进，不再推，前进的车会停下来;踢球，球沿草地向前滚动，不再踢，滚动的球会慢慢停下来。
思考：运动和力之间有什么关系呢
最早提出这个问题并给出经验猜想的是古希腊学者亚里士多德。
他根据生活生产经验猜想：务必有力作用在物体上，物体才能运动;没有力的作用，物体就要静止在一个地方。运动需要力维持。
他的观点来自实际经验，还能用实际经验验证，所以被人们广泛理解，并维持了近两千年。
设问：我们此刻明白，他的观点是错误的。那么他有贡献吗
亚里士多德的贡献：开创了一个新的研究领域。
首先质疑并深入研究的是十六世纪的伽利略。他观察了球的滚动。
2.质疑假设，科学猜想
当球沿斜面向下滚动时，它的速度增大，而向上滚动时，速度减小。他由此猜想：当球沿水平面滚动时，它的速度就应不增不减。实际观察的结果是：沿水平面滚动的球越来越慢，最后停下来。
①现象：沿水平面滚动的球越来越慢，最后停下来。
按照亚里士多德的观点，球停下来是因为没有力的作用。伽利略恰恰从这一现象出发，对亚里士多德的观点提出质疑。
②质疑：滚动的球之所以停下来，真的是因为没有力的作用吗
设问：球停下来的原因是什么呢
在伽利略之前，人们还没有意识到摩擦力这种无形的力，伽利略是第一个意识到摩擦力的人。
他改变了水平面的粗糙程度，发现：水平面越光滑，球滚得越远。于是，他推断这是摩擦阻力作用的结果。
结论：滚动的球停下来，是摩擦阻力作用的结果。
③假设：若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的球将怎样运动呢
④猜想：若没有摩擦阻力，球将永远滚动下去。
过渡：伽利略设计了一个双斜面实验。
3.实验探究，得出结论
(1)双斜面实验
左斜面固定，右斜面倾角可变。实验中我们设定小球始终从左斜面定位卡处由静止释放。
①固定右斜面，改变小球所受的摩擦，观察小球上升的最大高度怎样变化。重复一次。
思考：
1.小球所受摩擦阻力的大小与小球上升的最大高度之间有什么关系
2.摩擦阻力的大小与释放点到上升的最高点的高度差是什么关系
3.如果没有摩擦，小球会上升到多高的地方
②减小右斜面倾角，观察小球沿斜面运动的最远距离怎样变化。重复一次。
思考：
1.减小右斜面倾角，小球沿斜面运动的最远距离如何变化
2.如果没有摩擦，减小右斜面倾角，沿斜面滚动的最远距离怎样变化小球将上升到多高的地方
③将右斜面放平，释放小球，观察小球的运动。
思考：
1.如果水平木板足够长，小球会停下来吗
2.如果没有摩擦，水平木板足够长，小球将滚到哪里去呢
实验事实逻辑推理(无摩擦，右斜面足够长)
右斜面固定摩擦越小，球滚得越高球将滚上原先的高度
减小右倾角球沿斜面滚得越远球沿斜面滚得越远，一向滚到原先的高度
放平右斜面球滚得最远球将一向滚动下去
过渡：此刻透过动画来模拟没有摩擦阻力时小球的运动。我们为动画配了一段话剧。
(2)动画模拟
(老师扮演伽利略，学生扮演小球。)
伽利略：小球先生(小姐)，如果没有摩擦，你会爬上什么高度呢
小球：我会搭乘梦想的阶梯一步一步往上爬，直到爬上原先的高度。
伽利略;如果我减小右斜面的倾角，你还会爬到原先的高度吗
小球：梦想有多高，我就能够爬多高，只是我要走的路程更长了。
伽利略：如果我继续减小右斜面的倾角呢
小球：我心依旧，只是又多了一段山水之程。
伽利略：如果我把右斜面放平，你还会为了自己的梦想而前行吗
小球：路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。既然选取了高度，留给世界的便只能是背影。
播放周杰伦的《蜗牛》节选：我要一步一步往上爬/在最高点乘着叶片往前飞/小小的天留过的泪和汗/总有一天我有属于我的天
期望同学们像小球一样怀着梦想，沿着人生的轨道一步一步往前行!总有一天，你有属于你的天!
过渡：伽利略的双斜面实验是一个理想实验。
(3)理想实验的魅力：
实验(事实)+逻辑推理
透过可靠的实验事实，加上合理的逻辑推理，得出规律的一种方法。
理想实验的魅力：实验不能实现的地方，思维向前一步。
这种方法十分了不起!爱因斯坦是这样评价的：伽利略的发现以及他所应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。这个评价实事求是，从亚里士多德到伽利略，经历了2000多年，物理学徘徊不前;从伽利略到爱因斯坦，只经历300多年，物理学的大厦初步建立，大师辈出。这都得益于伽利略首创的实验研究方法。
过渡：透过双斜面理想实验，伽利略得出了结论。
(3)伽利略：若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的球将永远滚动下去。运动不需要力维持。
回顾、思考：
①静止的车、足球为什么运动起来
②运动的车、足球为什么会停下来
③力和运动之间有什么关系
力是改变物体运动状态的原因。
设问：运动状态是用什么物理量描述
车由静止变为运动，受到了推、拉力;由运动变为静止，受到了摩擦阻力。足球由静止变为运动，受到了脚的力;由运动变为静止，受到了草地的摩擦阻力。
过渡：与伽利略同时代的法国科学家笛卡尔对他的观点进行了补充。
4.补充完善，构成定律
(1)笛卡尔的补充：除非物体受到力的作用，物体将永远持续其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只持续在直线上运动。这应成为一个原理，它是人类整个自然观的基础。
笛卡尔补充了物体不受力时持续静止状态或匀速直线运动状态。
过渡：1642年，伽利略逝世，1643年牛顿在英国诞生。牛顿是人类历史上最伟大的科学家之一。主要贡献有发明了微积分，发现了万有引力定律和经典力学，设计并制造了第一架反射式望远镜等等。
牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中提出了三条运动定律。牛顿把伽利略、笛卡尔的正确结论总结成为牛顿第必须律，它是牛顿物理学的基石。
(2)牛顿第必须律：一切物体总持续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。
过渡：此刻我们来理解定律。
(三)理解定律，了解惯性
思考：牛顿第必须律中论述的运动和力的关系是怎样的
1.运动和力的关系：力是改变物体运动状态的原因。
物体不受力，持续匀速直线运动状态或静止状态;运动状态变化，物体必须受到力的作用。
思考：物体不受力时“总持续匀速直线运动状态或静止状态”，这能不能透过实验验证呢
不能。由于不受力作用的物体是不存在的。许多阻力很小的现象能够帮忙我们理解牛顿第必须律。
2.阻力很小的现象：冰壶
从视频能够看出，冰壶在一段时间内速度的大小和方向几乎不变，直到碰上另一个冰壶。
思考：定律中还论述了什么呢
3.惯性：
①概念：物体持续原先的匀速直线运动状态或静止状态的性质。
设问：一切物体都有惯性。做变速运动的物体有惯性吗
当物体做变速运动时，由于惯性，物体会抵抗速度的改变，从而使速度的改变需要一段时间。比如汽车紧急刹车时不会立即停下来，而是继续向前滑行一段距离。
②一切物体有惯性，有抵抗运动状态变化的“本领”。
物体惯性大，“本领”大，运动状态难改变;物体惯性小，“本领”小，运动状态易改变。
思考并猜想：物体的惯性大小和什么因素有关
游戏：用嘴吹书
提起书，用最大力气吹垂下的封面;用手提起封面，用最大力气吹垂下的书。
思考：你观察到了什么现象这个现象能说明惯性和质量的关系吗
③惯性与质量：质量是惯性大小的量度。
质量只有大小，没有方向，是标量。在国际单位制中，质量的单位是千克，单位符号为kg。
在初中质量定义为物体所含物质的多少;此刻进一步从惯性的角度认识了质量;以后还要从物体间的引力认识质量。
过渡：此刻，就能够解释撕纸游戏了。
(四)再设情景，规律应用
1.思考：怎样解释撕纸游戏
有夹子，增大了中部的质量，增大了惯性。当迅速撕开两边时，中部仍持续静止状态，所以撕成三截。无夹子，中间纸条惯性很小，静止状态易改变。由于撕开纸条的力左右有差异，所以撕成两截。
过渡：了解了惯性的知识，我们还能用它决定是非。
2.美国空军UFO档案记载，1952.12.6黎明前，一架B29轰炸机在墨西哥湾上空训练时，一个很大的不明飞行物以4000km～15000km的时速靠近、经过、远离它。在目击描述中，不明飞行物能迅速增减速度，甚至还能骤然停止。
思考：1.如果没有个性的装置，UFO骤然停止时，外星人飞行员的命运是怎样的
2.人们想象外星人持有惯性消除器，用来消除自身的惯性，以便应对速度的迅速变化，你怎样看
我们利用惯性的知识发现了UFO档案记载中的疑点。期望大家在遇到问题时利用所学知识，冷静分析。
(五)课堂总结，课外探究
1.了解了运动和力关系的探究过程。
在探究过程中，亚里士多德是开拓者。伽利略首创了理想实验方法;笛卡尔补充了伽利略的观点;牛顿提出了惯性、力、惯性参考系的概念。
2.体会了理想实验的魅力：实验(事实)+逻辑推理
3.深入理解了牛顿第必须律，明白了质量是惯性大小的量度。
4.之后爱因斯坦等科学家又进一步发展了牛顿第必须律。没有哪一个定律是终极真理，物理学的大厦永不封顶，还等待你们为它添砖加瓦!
牛顿第一定律教案示例之一
（一）教学目的
1．知道牛顿第一定律．
2．通过学习，提高学生的逻辑推理能力和科学想象能力．
（二）教具
惯性小车、斜面、木板、毛巾、标志小旗．
（三）教学过程
一、复习提问
力的作用效果有哪些？
二、新课引入
教师：我们学过了力，一切物体都受到力的作用．我们也学过了运动，运动是绝对的，一切物体都在运动，静止只是相对的．物体都受力，同时又都在运动，力的效果之一就是力能改变物体的运动状态．可见，力和物体的运动有密切的联系．我们在这一章中要学习力和运动二者之间的联系．
三、进行新课
1．历史的回顾
教师：古希腊的学者亚里斯多德早在两千年前就提出“力是维持物体运动的原因”．他的根据是一个物体（例如一辆车）运动起来后必须用力才能使它不停地运动下去，失去力的作用，运动会停下来．初看起来，他的观点似乎符合实际情况，所以这个观点在人类的历史上统治了近一千七百年．直到三百年前，人们才开始对这个观点是否正确提出疑问，并由伽利略和牛顿等几位科学家对力和运动的关系提出了科学的.论断．
2．做课本图91所示实验
(1)教师：这是一块倾斜放置的木板，它的下端又接出一块木板水平放置，木板上铺一块毛巾．让一辆小车从斜面上的某一位置由静止开始向下运动，注意观察小车的运动情况．
（演示，并在小车停止处放一面小旗做为标志．画板图）
教师提问：小车为什么停下来？
（学生回答）
小车在水平的毛巾面上受到了阻力．
教师：亚里斯多德认为维持运动必须有力．现在，小车恰恰是因为受到了阻力，它的运动不能维持．可见，他的观点缺乏一定的前提条件，因此是不确切的．
(2)教师提问：能让小车在水平面上运动的再远些吗？
（学生回答）
减小水平面对小车的阻力．
（演示，用棉布表面的木板代替毛巾，重复上述实验，并在小车停止处放小旗做标志）
教师：小车从斜面上的同一位置由静止开始向下运动，这样可以保证小车到达斜面底端具有跟刚才实验时相同的速度，小车在水平面上运动得更远了，原因是阻力小了．
（画板图）
教师：从实验可知，木板对小车的阻力小了，小车运动得更远了，它的速度经过较长的时间才变为0．
(3)教师：我们把水平放置的木板表面换成一块比较光滑的板，重复上述的实验．
（演示，并画图）
可见，水平木板对小车的阻力越小，小车运动得越远，它的速度必须经过更长的时间才能变为0．
教师：请大家设想，如果小车从斜面上滑下来，滑到一个非常光滑、阻力无限小的光滑平面上，小车的运动将如何？
（学生讨论并回答）
由于有前三次实验做基础，这种无限光滑的平面虽然没有，但是我们也有充分的理由认为小车将永远运动下去．这就是历史上伽利略所做过的实验和通过实验得到的结论．
法国的科学家笛卡儿进一步补充了伽利略得出的结论，使人们的认识又深化了一步．笛卡儿认为，物体不受外力时，除了速度的大小不会改变，永远运动下去，也不会改变运动的方向．
最后，英国的著名物理学家牛顿总结了前人研究的成果，建立了力和运动的关系的第一条规律牛顿第一定律．
一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态，这就是著名的牛顿第一定律．
物体不受外力作用时，原来运动的物体要保持匀速直线运动；原来静止的物体要保持静止状态．这个规律说明了维持物体的匀速直线运动是不需要力的．
牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的，但是它又有深厚的实验基础．它是在实验的基础上通过进一步的科学推理而得到的，由这个定律进一步得出的一切科学推论都经受住了实践的检验，因此，牛顿第一定律早已成为大家公认的力学基本定律之一．
4．学生阅读课本“牛顿的故事”．
四、作业
复习本节课文．
注：教材选用人教版九年义务教育初中物理第一册．
一、设计思想
物理学是一门与自然、生活、技术进步和社会发展有着最为广泛联系的科学。让学生封闭在既不联系自然，也不联系生产、生活，远离科学探究乐趣，甚至根本不可能存在的“思辩游戏”式的难题和怪题的牢笼之中，他们是不可能热爱物理课程的。所以要让学生在体验中获得物理规律，在物理史实中领略思维的力量和美。本节课的设计特点是注重物理规律的发现和发展，对科学家的创造性思维品质和敢于置疑、坚持真理的献身精神成为情感态度价值观教育的好素材。另外，实验的验证是本节课必需要的。适当介绍一些物理学史的知识，通过对大量实例的分析，让学生真正理解力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因。先是介绍了人类对力和运动关系的发展历史，并着重讲述了伽俐略的理想实验及其重要的实验思想。然后引入了牛顿第一定律，引入了惯性概念，并由此分析出力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因。
二、教材分析
牛顿第一定律是牛顿定律的基石，正是因为它破除了长达近两千年的亚里士多德的错误，改变了人类的自然观和世界观，才导致牛顿第二定律得出。与此同时，它本身还包含着力、惯性、和参考系这些极富成果的科学概念，成为物理学理论的支柱和基石。另外，伽利略的研究过程蕴涵了重要的科学方法，教学中要引导学生领会牛顿第一定律的含义，充分说明伽利略“理想实验”的实验基础和推理过程，展示了伽利略斜面理想实验的猜想依据、推断结果这一思维过程，通过教学让学生明确运动和力的关系，提升对力、惯性、质量等基本概念的理解。惯性是学生学习运动和力的基础，因其抽象难懂而成为难点。新课标中本节内容对学生有以下基本要求：1.了解亚里士多德对力和运动关系的论述及存在的错误。2.认识伽利略研究运动和力关系的思想方法，了解理想实验的作用。3.知道速度是描述物体运动状态的物理量。4.理解牛顿第一定律的内容，能够运用牛顿第一定律解释有关现象。5.知道惯性是物体的固有属性，知道质量是物体惯性大小的量度。6.运用惯性概念，解释有关实际问题。在发展要求中：1.了解运动学和动力学研究角度的差异。2.会识别惯性系与非惯性系。
三、学情分析
本节所述内容在初中课本上已涉及到，初中课本中用到的标题是惯性定律，所以学生已有一定的基础，关键是如何让学生加深对牛顿第一定律的理解。对力和运动的关系，从日常经验出发，人们往往会产生错误的认识，所以使学生建立起运动改变的原因在于物体间的相互作用力的观点，不是轻而易举的事情。在对惯性的学习中，这仍是学生难于理解的问题。许多学生把物体具有保持匀速直线运动和静止状态的性质与物体在这种状态下的特点混为一谈。
四、教学目标
1.知识、技能目标：
(1)理解牛顿第一定律的内容及意义。
(2)理解惯性，知道日常生活中由于惯性而产生的简单现象，会解释日常生活中的惯性现象。
2.能力、方法目标：培养学生严谨的逻辑推理能力;通过对大量实例的分析，培养学生归纳、综合能力。善于思考、善于总结，把物理与实际生活紧密结合。
3.情感、态度目标：让学生知道科学研究过程的艰难，领悟实验加推理的科学研究方法。
五、重点难点
本节的重点是伽利略理想实验，难点是对惯性的理解。
六、教学策略与手段
探究式教学，按物理史实为线索展示物理规律的形成。
七、课前准备
自制理想斜面实验器(用有很小凹槽的柔软铝塑板作为轨道)、气垫导轨。
八、教学过程
1.创设情景、新课引入
(1)引导学生看两张来自生活的图片(多媒体投影)：
①警察叫司机系安全带，为什么?
②亚洲飞人柯受良驾车飞越黄河，他凭什么有这种胆识去飞越气势磅礴的黄河呢?
(2)演示一个惯性现象的小实验：用棒敲打叠放的象棋子。
通过生活中的一些现象引起学生探求物理知识的兴趣，同时为惯性的学习打下伏笔。
2.历史回顾
首先让同学看一个实验：用手推车，车前进，停止用力，车停止。
设问：生活中还有哪些类似此类的现象?(由学生思考后回答)
学生答：可能有如静止的自行车用力踩脚踏板才开始运动，如没有对车继续用力，它最终会停下来。静止的秋千用力时，它会摆动起来。停止用力时，它会最终停下来，等等。
两种主要观点：
1.亚里士多德观点：力是维持物体运动的原因
(在得出亚里士多德的观点后)
设问：你认为这个观点有什么问题?(学生思考后回答)
学生也许有不同的观点，由于初中已学习过这部分知识，所以学生会得到此观点是错误的，但不少同学心中的疑虑还是存在的。
在学生提出的观点后指出：亚里士多德的观点一直维持和统治人们的思想近两千年，才到三百年前伽俐略才指出，力不是维持物体运动的原因，物体运动不需要力。指出亚里士多德在当时提出了很多观点，有时候提出问题比证明一个问题更难，所以说亚里士多德毫无疑问是伟大的。
2.伽俐略的观点：物体运动不需要力
说明：爱因斯坦增把一代一代科学家探索自然奥秘的努力，比作福尔摩斯侦探小说中破案过程，有时候明显可见的线索却把人们引向错误的判断。也就是说，光凭经验来做判断常常是靠不住的，在探索运动原因的“侦探小说”里，亚里士多德正是由于凭借生活中明显的线索引出了错误判断。
设问：现在假设你是伽俐略，你会寻找怎样的“侦察”方法去这维持两千年的“错案”。引起亚里士多德错误观点的“罪魁祸首”是什么呢?
(组织学生进行相互讨论思考：然后叫几组学生代表发言)
给学生充分展示自己思维过程的机会，让他们自己去探求物理规律的真伪，让每一个学生都能够深刻体会力和运动之间的关系。
结论：引起亚里士多德错误观点的“罪魁祸首”是：摩擦力(说明自行车停下，停下不是没有受外力，而是受了摩擦力才停的，如没有摩擦力，会永远运动下去不停，看来物体运动是不需力的)。
介绍伽俐略创造的“侦察”方法：理想斜面
这个想法是如何产生的呢?伽俐略注意到，当一个小球沿斜面下滚时速度会增加，小球沿斜面上滚时时速度会减小，他由此猜想，当小球沿水平面滚动时，它的速度应该不增不减，实际上他发现，球越来越慢，最后停下来，伽俐略认为：这是由于摩擦阻力的缘故，他推理：若没有摩擦力，球将永远滚下去，为了说明他的思想，他设计理想斜面实验。
(1)实验演示理想斜面实验整个过程(说明：主要是为了理解伽俐略的思想)
(2)再用视频动画演示理想斜面实验
通过对理想斜面实验的演示，说明物理研究中抓住主要因素，忽略次要因素的必要性，同时也展示了物理研究思想的美妙和逻辑的力量。(由于现实生活中不可能有绝对光滑的斜面，所以这个实验是个“理想实验”。)
尽管现实生活中没有绝对光滑的平面。但可以创造比较光滑的平面去证明伽俐略的想法：
实验：气垫导轨上物体近匀速的运动
视频观看：目前的一项体育项目——冰壶球运动，由于球运动过程阻力很小，能以几乎不变的速度前进。
最后总结(投影)：
①伽俐略理想实验对科学研究的意义。
②介绍伽俐略其人其事，通过对伽俐略其人其事的了解，强调指出，在我们今天看来是非常简单的道理。在它发现的最初往往是非常艰难的，如果没有坚强的意志和信念，没有足够的事实和理论依据去支持你，许多人可能会放弃，但伽俐略没有放弃。
让学生意识到：一个规律的发现并不是一帆风顺的，不是一开始的认识就是对的，而是需要人类不断探索才能形成的，并明白科学研究过程的艰难和科学家为此所付出的努力和心血。
至此，我们已经对力和物体运动之间的关系有了一个正确的认识。
3.与伽俐略同时代的法国科学家笛卡儿，补充和完善了伽俐略观点，他认为：如果没有其他原因，运动的物体将继续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。他支持了伽利略力不是物体的运动的观点，并且还强调没有力作用时物体的运动情况。他还认为，这应该要作为一个原理加以确立，并且是人类整个自然界的基础。
强调笛卡儿对伽俐略观点的提升与补充，指出两者之间的差异。
3.定律的学习、理解
在伽俐略和笛卡儿的正确结论隔了一代人后，由牛顿总结成整个牛顿力学的一条基本定律。
牛顿第一定律(惯性定律)：一切物体总保持匀速直线运动状态或静上状态，直到有力迫使它改变这种状态——物理学的基石。
投影介绍牛顿——“经典力学之父”的成就，指出牛顿第一定律是牛顿力学系统中的基础。
对定律的理解指出：
①物体运动不需要力。(不受力时，运动会一直运动下来，静止的一直静止)
②力是改变物体运动状态的原因。
思考与讨论：从牛顿第一定律我们得知，物体都要保持它们原来的匀速直线运动或静止的状态，或者说，它们都具有抵抗运动状态变化的“本领”。但是这种“本领”的大小是不一样的。
物体抵抗运动状态变化的“本领”，与什么因素有关?请大家通过实例进行分析。
由学生分组讨论，收集各组的实例和观点，老师对此进行总结并对错误的认识进行引导和纠正。指出：把物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。在此基础上，再提以下设问：
设问一：是不是说只有匀速直线运动或静止的物体才有惯性呢?变速的物体有没有惯性?
设问二：液体、气体有没有惯性?
(留一定的时间给学生自由思考)
现象：观看装水的气球破后，水还要维持原来的状态
由现象得出：惯性是物体固有的属性，与物体的运动状态无关，物体的质量是物体惯性的量度。
通过下面的问题来巩固和理解牛顿第一定律(由学生分析并回答)
问题：被踢出的冰块，在摩擦力可以忽略的冰面上匀速滑动，冰块受不受向前的作用力?
4.定律的应用
通过视频展示：铁锹扬沙(设问：为什么沙可以被扬出?由学生回答)
实验演示车运动碰到障碍物后停止，车上物体反倒(要求解析车停后，车上物体反倒的原因)
提问：你能举出生活中还有哪些与惯性有关的现象?
在学生举出一些惯性的实例后，看两段视频材料：
人在车上抛球，最后落回地面(可结合此理解为什么地球在自转，人起跳后还能落回原地)
汽车实验厂里的汽车启动和刹车的过程，以及为什么要系安全带的必要性(呼应新课引入“司机为什么要系安全带”)
最后，在爱因斯坦的一句话中结束这节课：伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。(强调这节课中理想实验的科学思想方法的重要性。)
高中牛顿第一定律教案
教学目标
知识目标：
知道牛顿第一定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程.
能力目标：
1.通过斜面小车实验,培养学生的观察能力.
2.通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理).
情感目标：
1.通过科学史的简介,对学生进行严谨的科学态度教育.
2.通过伽利略的理想实验,给学生以科学方法论的教育.
教学建议
教材分析
教材首先通过回忆思考的形式提出问题：如果物体不受力，将会怎样？通过小车在不同表面运动的演示实验，使学生直观的看到物体运动距离与阻力大小的关系，为讲解伽利略的推理作准备。然后讲述伽利略的推理方法和通过推理得出的结论，再介绍迪卡儿对伽利略结论的补充，牛顿最后总结得出的牛顿第一定律。通过这些使学生了解定律的得出是建立在许多人研究的基础上的，正如牛顿所说：“如果说我所看的更远一点，那是因为站在巨人肩上的缘故”。最后指出牛顿第一定律不是实验定律，而是用科学推理的方法概括出来的，定律
是否正确要通过实践来检验。给学生以科学方法论的教育。
本节课的重点是揭示物体不受力时的运动规律，即牛顿第一运动定律。
教法建议
1.学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念，认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体，它就动，不再推它时，它便静止。为使学生摆脱这种错误观念，首先要把运动和运动的变化区别开，树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念，这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。其次，通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。
2.通过图9-1演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心，可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。
3.本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学，让学生体会规律的认识过程，对学生进行学史教育。从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。
教学设计示例
教学重点:通过对小车实验的分析比较得出牛顿第一定律。
教学难点:
1．明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。
2．伽利略理想实验的推理过程
教学用具：斜面，小车，毛巾，棉布，玻璃板，微机,实物投影，大倍投电视。
教学过程
一、实验引入：批驳亚里士多德的观点
[演示1]在桌面上推动木块（或板擦）从静止开始慢慢向前运动，撤掉推力,木块立即停止。
分析:日常生活中也有许多类似的现象，（如推桌子）。这些现象从表面上看,“必须有力作用在物体上,才能使物体继续运动,没有力的作用,物体就要停下来.”即：板擦的运动需要推力去维持。于是,古希腊哲学家亚里士多德就根据这些现象总结出“物体的运动需要力去维持”。这种观点在历史上曾被沿用两千多年,但时沿用两千年是否就一定正确呢？也可能有人曾表示过怀疑或有人认为就是错误的,但没某能说服别人的理由。
[演示2]在桌面上推动木块（或板擦）从静止使之向前运动，用力推出,木块向前运动一段距离后停止。
分析：推力撤掉，还要向前运动，与亚里士多德的观点不符。
分析：木块:静止——运动——静止。两个过程中是否都有力存在？在这两个过程中力的作用是维持原来的运动状态还是改变运动状态？
二、讲授新课:
1.规律总结过程
方法1.教师引导
伽利略的贡献：理想实验
[演示]（通过实物投影仪把实验过程反映在大倍投电视上）
介绍器材
实验前提条件：每次实验都需从斜面上的同一高度下滑，为什么？
实验过程：让小球从同一斜面的同一位置滚下后分别在毛巾表面、棉布表面、玻璃表面上运动，每次记下小球停下时的位置。做标记的位置是什么位置？（停下来的位置）
实验纪录：
实验次数表面材料阻力大小滑行距离
1毛巾最大最短
2棉布较大较长
3玻璃较小长
推理想象光滑表面阻力为零无限长
实验分析：
三次实验，小车最终都静止，为什么？
三次实验，小车运动的距离不同，这说明什么问题？
小球运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系？
若使小车运动时受到的阻力进一步减小，小车运动的距离将变长还是变短？
根据上面的实验及推理的思想，还可以推理出什么结论？
推理：小球在光滑的阻力为零的表面，将会怎样运动？
实验结论：通过伽利略的实验和科学推理得出“运动的物体，如果受到的阻力为零，它的`速度将不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去。”即作匀速运动。
[微机模拟实验]:简介伽利略理想实验
迪卡儿的补充
如果运动物体不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不变，将沿原来的方向匀速运动下去。
牛顿的成果：补充与概括
师:物体除了运动的以外,还有静止的。那么，静止的物体在没有受到外力作用时，保持什么状态呢？（牛顿补充：将保持静止状态）
师（引导学生概括）:我们现在已经有了伽利略的研究成果,又有了迪卡儿和牛顿的补充,把两者进行一下概括：一切物体在没有受到外力作用时，将如何呢？（对概括出来大致意思的同学给予鼓励）
介绍：牛顿抓住时机,概括总结得出著名的牛顿第一运动定律
方法2：学生探究式学习
针对基础较好的学生，可以由学生在老师的指导下自己完成斜面小车实验，根据现象学
1.知识与技能
(1)、知道理想实验是科学研究的重要方法。
(2)、知道牛顿第一定律的建立过程。
(3)、理解牛顿第一定律的内容和意义。
(4)、知道什么是惯性，会正确解释有关现象。
(5)、正确理解力和运动的关系。
2.过程与方法
培养学生的观察能力、抽象思维能力及应用定律解决实际问题的能力
3.情感、态度与价值观
(1)、对客观事物的正确认识需要人们经过长期的由表及里，由片面到全面的认识过程。通过本节的学习要让学生建立起正确的认识论与方法论的观点，同时体会到人们认识世界的长期性和艰巨性。
(2)、培养学生严谨的科学态度和作风，积极探索的创新精神，敢于向权威提出质疑和挑战的非凡勇气，不断地追求真理。
教学重点
牛顿第一定律、惯性。
教学难点
对理想实验、牛顿第一定律及惯性的正确理解?
教学方法
?教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。?
教学工具
计算机、投影仪、CAI课件等
教?学?活?动
(一)引入
教师活动：指出在力学中只研究怎样运动而不涉及运动和力的关系的分科叫做运动学.研究运动合力的关系的分科叫动力学.动力学知识在生产和科学研究中有着重要用途.动力学的奠基人是英国科学家牛顿.1678年出版的《自然哲学的数学原理》是牛顿的动力学奠基之作.牛顿运动定律确立了力和运动的关系，这一章我们就来学习它。
(二)进入新课
1、引出错误观点——历史的回顾
教师活动：马路上有一辆车，发动机坏了，这么让它运动起来?(播放课件)
教师设问：车运动起来后，如果不施加力的作用，车会怎么样?
继续设问：车会不会立刻停下来?
教师引导：施加了力车运动起来，停止施力，车要停止;于是可得结论，要让车运动起来，就必须施加力给车，换言之：力是维持物体运动的原因，我所推理出的这一观点正确吗?
课件展示?力是维持物体运动的原因，让学生感受到力确实是维持物体运动的原因。
学生活动：同学们意见不一
教师引导：人类在认识力和运动关系的道路中经历了漫长而又曲折的过程，请问在认识力和运动关系的过程中，有那几位著名的科学家?
学生活动：回答：亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿
教师活动：幻灯片简单介绍?亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿
教师设疑：?他们各自的观点分别是什么?请同学们仔细阅读教材P68-69内容，并思考亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿他们各自的观点和所运用的方法
教师活动：教师帮助学生共同总结，得出这几位科学家各自的观点和运用的科学方法。
着重通过幻灯片展示伽利略的理想实验，让学生体会科学方法的运用和科学探究的艰难。
2、牛顿第一定律的学习
教师活动：课件展示“牛顿第一定律”，内容，并演示牛顿第一定律实验，通过展示，让学生知道其内容并明白这一定律是推理出来的
学生活动：认真观看课件演示，用心体会，并齐声朗读定律内容两遍。
教师活动：分析定律的内容，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”揭示了物体所具有的一个重要的属性——惯性，即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质;牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性
1、百米运动员到达终点为什么不能立刻停下来?
2、锤头松了，为什么要把锤柄往石头上磕，锤头就套牢了?
3、地球自西往东自转，你向上跳起后，为什么还落回原地?
教师活动：分析定律内容，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为止”实际上是对力的定义，即力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。
分析定律内容，定律指出物体不受外力作用时的运动规律，它描述的只是一种理想状态，而实际中不受外力作用的物体是不存在的，当物体所受合外力为零时，其效果与不受外力相同，因此，要把“不受外力作用”理解为“合外力为零”
例题?物体的运动状态与受力情况关系是
A、当物体受力不变时，运动状态也不变
B、物体受力变化时，运动状态才会改变
C、物体不受力时，运动状态就不会改变
D、物体不受力时，运动状态也可能改变
教师点评
力是改变物体运动状态的原因，如果物体的运动状态发生改变，物体一定受到外力的作用或者受力不平衡;物体不受外力或受力平衡，则运动状态将保持不变。力是物体产生加速度的原因
3、惯性的学习
教学目标
知识目标：
1.通过实验探究了解阻力对物体运动的影响，经过分析、归纳和推理建立牛顿第一定律。
2.理解牛顿第一定律并能用于分析实际现象。
3.通过观察和归纳建立惯性的概念，并能用于解释与惯性有关的现象。
能力目标：
1.通过斜面小车实验，培养学生的观察能力。
2.通过实验分析，初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理)。
3.通过解释生活中的惯性现象，进行物理语言表达能力的训练。
4.会小组讨论设计简单的惯性实验
情感目标：
1.通过对实验探究活动的参与，让学生认识到交流与合作的重要性，有主动与他人合作的精神。养成实事求是，尊重自然规律的科学态度。
2.通过对惯性现象的观察，培养学生对科学的求知欲。
二、重点难点
重点：通过对实验探究的参与，强化学生分析与论证的能力，加深对牛顿第一定律和惯性的理解。
难点：转变学生的经验观念，正确理解牛顿第一定律。
三、教法与学法、实验器材
教法：采用矛盾冲突教学法、实验探究法、多媒体教学法和重点讲解法。这样在突破难点，形成重点的同时，培养学生自主、合作、探究学习的能力。
学法：探究式学习法、自主学习法、合作学习法。
实验器材：器材3人一组。斜面小车、重物、纸条、盛水杯子、鸡蛋、硬纸片、小车、木块、棋子、木尺等
四、教学过程
(一)牛顿第一定律
1.激发兴趣，引入新课
师：在盛有适量水的杯子上放一塑料片，在塑料片上放一生鸡蛋，用直尺迅速敲击塑料片，鸡蛋落入杯中
师：同学们要想了解其中的奥秘，我们一起来学习《牛顿第一定律》
点评：简单的但扣人心弦的实验一下子激发了学生的兴趣和求知欲。
2.我们一起实验
我们一起做实验：(1)手推桌子 (2)手推砝码
得出初步结论：没有力，物体就不能运动;有力就物体运动。
力是维持物体运动的原因。
我们一起再做实验：(1).踢出的足球，足球继续运动(2)手推小车
得出结论：力不是维持物体运动的原因
现在我们有两个观点：A力是维持物体运动的原因
B 力不是维持物体运动的原因
点评：教学过程中，教师充分挖掘学生身边的、熟悉的物理现象，遵循从生活走向物理的新课程理念，通过实验学生初步得出两个观点：A力是维持物体运动的原因、B 力不是维持物体运动的原因，形成矛盾冲突，激发学生的思维和求知欲。两组实验全都是学生自己实验，这样培养了学生的主动性与积极性，结论有学生自己归纳得出，培养学生的分析概况能力。
3.我们一起研究
我们从踢出的足球在草坪上滚动最终停下来着手研究起。
教师：(1)踢出去的足球在草坪上滚动的停下的原因是?
学生：足球受到草坪的摩擦力(阻力)
教师：(2)踢出去的足球在草坪上滚动的停下的距离总相同?为什么?
学生：不同。足球的速度、摩擦力等
教师：(3)踢出去的足球在草坪上受到的阻力越小，滚动的停下的距离将怎样?
学生：越长
教师：如果阻力变得很小，运动距离很大，如果没有阻力呢?足球将会怎样?
点评：教师通过司空见惯的足球在草坪上最终停下研究，精心设计3个问题，层层深入，为牛顿第一定律研究作了很好的铺垫，使学生对牛顿第一定律的研究与实验成为有源之水。
4.我们通过实验来研究
教师：我们采用什么方法来改变小车受到的阻力?
学生：让小车在不同的材料表面运动。
教师：实验中为了方便探究阻力对物体运动路程的影响，物体的运动速度应满足
怎样的关系呢?
教师：演示小车在不同高度，让学生观察判断是否可行?
学生交流后认为：不可以。应使速度相等。
教师：怎样才能使速度相等呢?。
教师边讲解边演示：
演示：让小车从相同斜面的同一高度滑下。
讲解：小车到达斜面底端时具有相同的速度
点评：控制变量法不是一研究实验就让学生说出，其实没有真正意义，教师而是通过实验的操作让学生辨别是非，从实验研究的深处确实需要控制变量。
那接下来请同学们讨论一下：
学生设计实验方案，各小组讨论提出自己的实验方案，派代表说明，最后讨论，归纳方案如下：
把毛巾铺在水平木板上，将小车从斜面上点A释放，记下小车最终停在棉布上的位置。
把棉布拿掉，换上瓦楞纸将小车从斜面上点A释放，记下小车最终停在瓦楞纸上的位置。
将小车从斜面上点A释放，记下小车最终停在木板上的位置。
共同思考几个问题：
①让小车分别在毛巾、瓦楞纸、木板上运动是为了改变小车所受的阻力 。
②实验中，通过 小车运动距离的长短 来反映阻力对物体运动的影响大小。
③控制变量法：控制小车的初始速度相同。
学生分组进行实验并记录数据。
将小车在水平轨道上运动时受到摩擦力的情况和运动的距离填入下表：
水平部分材料 小车所受阻力情况
(填“大”、“较小”、“最小”) 小车运动的路程
(填“短”、“较长”、“最长”) 毛巾 瓦楞纸 木板 5.分析得出结论
学生交流总结得出实验结论：
物体所受的阻力越小，运动的路程越长。
一、教学内容分析
1. 课程标准要求
理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。
2. 教材分析
本节教材具有双重性。
第一，它属初高中知识的结合点。初中物理对牛顿第一定律的表述为“一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态”，而在高中教科书中这样表述“一切物体总保持静止状态或匀速运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止”，对比后发现，初中物理的强调物体保持匀速运动状态的条件是物体在没有受到外力作用，高中阶段的表述则强调了力对物体运动状态的改变，为牛顿第二定律的学习做铺垫。可见，高中对牛顿第一定律的学习并不是对初中所学内容的简单重复，高中阶段的学习更加深刻。
第二，它属运动学和力学的结合点。本章主要内容为牛顿三大运动定律，作为动力学的核心内容，本节课的教学内容牛顿第一运动定律作为牛顿物理学的基石，首先对人类认识运动和力的关系作了历史的回顾，着重介绍了伽利略研究运动和力的关系的思想方法及卓越贡献，而后讲述了牛顿第一定律的内容和物体惯性的概念，三个层次很明显，为后续的牛顿运动定律的学习打下基础。
教学目标
(一)知识与技能
1.借助伽利略的理想实验理解力和运动的关系，知道其主要推理过程及结论。
2.理解牛顿第一定律及其意义。
3.理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度，会正确解释有关的惯性现象。
(二)过程与方法
让学生经历实验探究的过程，理解由真实实验推广到理想实验的科学思想，体会分析归纳、推理总结的思维方法。
(三)情感、态度和价值观
通过物理学史的简介，对学生进行严密的科学态度教育，让学生了解人类认识事物本质的曲折，培养学生追求真理、勇于探索真理的科学精神。
教学重点
牛顿第一定律
教学难点
力和运动的关系， 惯性
教学方法
教法：通过演示实验、分析推理和类比教学凸显教师的主导作用。
学法：通过观察思考、动手体验和合作讨论凸显学生的主体地位。
教学用具
带轮子的小车，长木板，伽利略斜面实验，两个乒乓球(含支架)，白纸
教学板书
八、教学进程
教学程序 教师行为 学生活动 设计意图 (一)
视频展示
问题引入 以9月20日我国“一箭20星”发射成功的视频引入课题。 学生观察 以最近的新闻引起学生的学习兴趣，创记录的“一箭20星”激发学生的爱国热情。 (二)
再现过程
探究真理
亚里士多德 【演示实验一】如下图所示，将带有轮子的小车翻过来放在木板上。不推小车，小车不动;推小车，小车才动。
学生倾听、观察实验现象，思考老师提出的问题 通过实验帮助学生建立感性认识，为引出亚里士多德的观点作铺垫。同时为了引起学生的认知冲突。 【学生活动】利用现有器材，小车运动时，不受推力能否继续运动?
为引出伽利略的观点作铺垫。 伽利略的观点 【过渡】伽利略根据刚才的实验，即“沿水平面运动的小车越来越慢，最后停下来”的现象，通过分析，并进行假设、猜想，如果没有阻力，小车会一直运动下去。 学生倾听 让学生经历伽利略理想斜面的全过程，体会伽利略的科学研究方法。
抛给学生一个问题，如何消除阻力?
类比初中物理研究声音能否在真空中传声的方法，即渐进思想。 学生思考 展示自制伽利略斜面，在轨道上铺上棉布，记下小球滚动的高度，撤去棉布，记下小球滚动的高度
减小斜面倾角(三次)，观察小球在斜面上运动的距离。
当斜面倾角为零，观察距离 观察实验，描述实验现象 陈述伽利略的观点，介绍理想实验以及伽利略的研究方法，以及爱因斯坦对伽利略的评价。 学生倾听 方法论教育 笛卡尔的观点 比较亚里士多德、伽利略、笛卡尔的观点。 体会各个科学家的贡献 让学生体会科学发展的艰辛历程。 牛顿第一定律的内容和理解 介绍牛顿的观点--牛顿第一定律，【提问】根据牛顿第一定律，力和运动的关系是怎样的?
教师总结，后半句说明了力是改变运动状态的原因，前半句说明不受力的情形。
一、三维目标
1.知识与技能
⑴体会伽利略的理想实验思想。
⑵理解牛顿第一定律的内容及意义;理解力和运动的关系。
⑶理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。
2.过程与方法
⑴通过回顾历史探究过程理解牛顿第一定律的形成过程。
⑵理解理想实验是科学研究的重要方法。
3.情感态度与价值观
⑴通过运动和力的关系的历史探究过程，使学生体会规律的形成都有一个从感性到理性、从低级到高级的产生、发展和演变的过程。
⑵通过理想斜面的教学，体会理想实验的魅力。
二、教材分析
牛顿运动定律是整个力学体系的基石，而牛顿第一定律又是这个“基石”中的“基石”，它定性地揭示了力和运动的关系，提出惯性的概念，为定量研究力和运动的关系拉开了序幕。
高中教材与初中相比，主要有四方面的不同。
一是定律内容深浅不同：初中教材叙述为“一切物体在没有受到外力作用的时候，总是保持静止状态或匀速直线运动状态”;高中教材叙述为“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”。高中教材中的表述具有更为丰富的内涵，它强调了力是改变物体运动状态的原因，突出了第一定律的独立性和重要意义，也为学习牛顿第二定律做了一定的铺垫。
二是惯性的认识层次不同：初中强调一切物体都有惯性，高中侧重惯性与质量的关系。
三是实验的设计、探究及思维深度不同：初中为斜面小车实验;高中为伽利略理想实验，突出了理想实验这种科学方法的价值所在。
四是情感、态度、价值观的体现不同：初中对牛顿第一定律建立的历史一语带过，高中教材回顾了历史，让学生体会一个规律的获得是一代又一代人努力的结果，能够激发学生追求科学，勇于创新的情感。
三、学情分析
经过初中的学习，学生初步知道了牛顿第一定律的内容和惯性的概念，但是缺乏对牛顿第一定律建立历史的了解，对内容也是一知半解。
学生对于“质量是惯性的量度”更是缺乏认识，凭借自己的生活经验，认为速度也是惯性的量度。教师要在课堂上充分引导，配合实验、结合生活事例来澄清概念。
教学实践表明，学生在头脑中建立正确的力和运动关系的过程，并非一帆风顺，常常形成与亚里士多德相似的观点，且根深蒂固。处理具体的实际问题时，一些直觉的错误观点不时冒出来，存在着严重的“口是心非”问题。
四、教学重难点
1.教学重点：通过回顾历史探究过程理解牛顿第一定律;惯性的理解。
2.教学难点：力和运动的关系;惯性和质量的关系。
五、教学活动设计
(一)创设游戏，引入课题
撕纸游戏
猜一猜：
1.一张纸已剪成两截，但未完全剪断，如果迅速用力撕两边，纸会断成几截?
2.现在把纸剪成三截，但未完全剪断，如果迅速用力撕两边，纸会断成几截?
大家不要动手，先猜一猜。
3.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?
请大家想一想：为什么是这样一个结果呢?怎样解释我们的游戏呢?其实，在我们的游戏中还涉及到一个古老的话题──力和运动：用力撕纸，纸条断开运动起来。运动和力之间到底有什么关系呢?带着这些问题，我们一起来体验古人的探究过程，学习古人的探究方法，进一步理解论述运动和力关系的牛顿第一定律。
(二)回顾历史，探究定律
1.情景设问，经验猜想
在人类历史的长河中，运动和力如影随形，总是和人们的生活、生产密切相关。比如：马拉车则车前进，不再拉，前进的车会停下来;人象推车则车前进，不再推，前进的车会停下来;踢球，球沿草地向前滚动，不再踢，滚动的球会慢慢停下来。
思考：运动和力之间有什么关系呢?
最早提出这个问题并给出经验猜想的是古希腊学者亚里士多德。
他根据生活生产经验猜想：必须有力作用在物体上，物体才能运动;没有力的作用，物体就要静止在一个地方。运动需要力维持。
他的观点来自实际经验，还能用实际经验验证，所以被人们广泛接受，并维持了近两千年。
设问：我们现在知道，他的观点是错误的。那么他有贡献吗?
亚里士多德的贡献：开创了一个新的研究领域。
首先质疑并深入研究的是十六世纪的伽利略。他观察了球的滚动。
2.质疑假设，科学猜想
当球沿斜面向下滚动时，它的速度增大，而向上滚动时，速度减小。他由此猜想：当球沿水平面滚动时，它的速度应该不增不减。实际观察的结果是：沿水平面滚动的球越来越慢，最后停下来。
①现象：沿水平面滚动的球越来越慢，最后停下来。
按照亚里士多德的观点，球停下来是因为没有力的作用。伽利略恰恰从这一现象出发，对亚里士多德的观点提出质疑。
②质疑：滚动的球之所以停下来，真的是因为没有力的作用吗?
设问：球停下来的原因是什么呢?
在伽利略之前，人们还没有意识到摩擦力这种无形的力，伽利略是第一个意识到摩擦力的人。
他改变了水平面的粗糙程度，发现：水平面越光滑，球滚得越远。于是，他推断这是摩擦阻力作用的结果。
结论：滚动的球停下来，是摩擦阻力作用的结果。
③假设：若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的球将怎样运动呢?
④猜想：若没有摩擦阻力，球将永远滚动下去。
过渡：伽利略设计了一个双斜面实验。
3.实验探究，得出结论
(1)双斜面实验
左斜面固定，右斜面倾角可变。实验中我们设定小球始终从左斜面定位卡处由静止释放。
①固定右斜面，改变小球所受的摩擦，观察小球上升的高度怎样变化。重复一次。
思考：
1.小球所受摩擦阻力的大小与小球上升的高度之间有什么关系?
2.摩擦阻力的大小与释放点到上升的点的高度差是什么关系?
3.如果没有摩擦，小球会上升到多高的地方?
②减小右斜面倾角，观察小球沿斜面运动的最远距离怎样变化。重复一次。
思考：
1.减小右斜面倾角，小球沿斜面运动的最远距离如何变化?
2.如果没有摩擦，减小右斜面倾角，沿斜面滚动的最远距离怎样变化?小球将上升到多高的地方?
③将右斜面放平，释放小球，观察小球的运动。
思考：
1.如果水平木板足够长，小球会停下来吗?
2.如果没有摩擦，水平木板足够长，小球将滚到哪里去呢?
实验事实 | 逻辑推理（无摩擦，右斜面足够长） | |
右斜面固定 | 摩擦越小,球滚得越高 | 球将滚上原来的高度 |
减小右倾角 | 球沿斜面滚得越远 | 球沿斜面滚得越远，一直滚到原来的高度 |
放平右斜面 | 球滚得最远 | 球将一直滚动下去 |
过渡：现在通过动画来模拟没有摩擦阻力时小球的运动。我们为动画配了一段话剧。
(2)动画模拟
(老师扮演伽利略，学生扮演小球。)
伽利略：小球先生(小姐)，如果没有摩擦，你会爬上什么高度呢?
小球：我会搭乘梦想的阶梯一步一步往上爬，直到爬上原来的高度。
伽利略;如果我减小右斜面的倾角，你还会爬到原来的高度吗?
小球：梦想有多高，我就可以爬多高，只是我要走的路程更长了。
伽利略：如果我继续减小右斜面的倾角呢?
小球：我心依旧，只是又多了一段山水之程。
伽利略：如果我把右斜面放平，你还会为了自己的梦想而前行吗?
小球：路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。既然选择了高度，留给世界的便只能是背影。
播放周杰伦的《蜗牛》节选：我要一步一步往上爬/在点乘着叶片往前飞 /小小的天 留过的泪和汗/总有一天我有属于我的天
希望同学们像小球一样怀着梦想，沿着人生的轨道一步一步往前行!总有一天，你有属于你的天!
过渡：伽利略的双斜面实验是一个理想实验。
(3)理想实验的魅力：
实验(事实)+逻辑推理
通过可靠的实验事实，加上合理的逻辑推理，得出规律的一种方法。
理想实验的魅力：实验不能实现的地方，思维向前一步。
这种方法非常了不起!爱因斯坦是这样评价的：伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。这个评价实事求是，从亚里士多德到伽利略，经历了多年，物理学徘徊不前;从伽利略到爱因斯坦，只经历300多年，物理学的大厦初步建立，大师辈出。这都得益于伽利略首创的实验研究方法。
过渡：通过双斜面理想实验，伽利略得出了结论。
(3)伽利略：若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的球将永远滚动下去。运动不需要力维持。
回顾、思考：
①静止的车、足球为什么运动起来?
②运动的车、足球为什么会停下来?
③力和运动之间有什么关系?
力是改变物体运动状态的原因。
设问：运动状态是用什么物理量描述?
车由静止变为运动，受到了推、拉力;由运动变为静止，受到了摩擦阻力。足球由静止变为运动，受到了脚的力;由运动变为静止，受到了草地的摩擦阻力。
过渡：与伽利略同时代的法国科学家笛卡尔对他的观点进行了补充。
4.补充完善，形成定律
(1)笛卡尔的补充：除非物体受到力的作用，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。这应成为一个原理，它是人类整个自然观的基础。
笛卡尔补充了物体不受力时保持静止状态或匀速直线运动状态。
过渡： 1642年，伽利略逝世，1643年牛顿在英国诞生。牛顿是人类历最伟大的科学家之一。主要贡献有发明了微积分，发现了万有引力定律和经典力学，设计并制造了第一架反射式望远镜等等。
牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中提出了三条运动定律。牛顿把伽利略、笛卡尔的正确结论总结成为牛顿第一定律，它是牛顿物理学的基石。
(2)牛顿第一定律：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。
过渡：现在我们来理解定律。
(三)理解定律，了解惯性
思考：牛顿第一定律中论述的运动和力的关系是怎样的?
1.运动和力的关系：力是改变物体运动状态的原因。
物体不受力，保持匀速直线运动状态或静止状态;运动状态变化，物体一定受到力的作用。
思考：物体不受力时“总保持匀速直线运动状态或静止状态”，这能不能通过实验验证呢?
不能。由于不受力作用的物体是不存在的。许多阻力很小的现象可以帮助我们理解牛顿第一定律。
2.阻力很小的现象：冰壶
从视频可以看出，冰壶在一段时间内速度的大小和方向几乎不变，直到碰上另一个冰壶。
思考：定律中还论述了什么呢?
一、设计思想
物理学是一门与自然、生活、技术进步和社会发展有着最为广泛联系的科学。让学生封闭在既不联系自然，也不联系生产、生活，远离科学探究乐趣，甚至根本不可能存在的“思辩游戏”式的难题和怪题的牢笼之中，他们是不可能热爱物理课程的。所以要让学生在体验中获得物理规律，在物理史实中领略思维的力量和美。本节课的设计特点是注重物理规律的发现和发展，对科学家的创造性思维品质和敢于置疑、坚持真理的献身精神成为情感态度价值观教育的好素材。另外，实验的验证是本节课必需要的。适当介绍一些物理学史的知识，通过对大量实例的分析，让学生真正理解力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因。先是介绍了人类对力和运动关系的发展历史，并着重讲述了伽俐略的理想实验及其重要的实验思想。然后引入了牛顿第一定律，引入了惯性概念，并由此分析出力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因。
二、教材分析
牛顿第一定律是牛顿定律的基石，正是因为它破除了长达近两千年的亚里士多德的错误，改变了人类的自然观和世界观，才导致牛顿第二定律得出。与此同时，它本身还包含着力、惯性、和参考系这些极富成果的科学概念，成为物理学理论的支柱和基石。另外，伽利略的研究过程蕴涵了重要的科学方法，教学中要引导学生领会牛顿第一定律的含义，充分说明伽利略“理想实验”的实验基础和推理过程，展示了伽利略斜面理想实验的猜想依据、推断结果这一思维过程，通过教学让学生明确运动和力的关系，提升对力、惯性、质量等基本概念的理解。惯性是学生学习运动和力的基础，因其抽象难懂而成为难点。新课标中本节内容对学生有以下基本要求：1.了解亚里士多德对力和运动关系的论述及存在的错误。2.认识伽利略研究运动和力关系的思想方法，了解理想实验的作用。3.知道速度是描述物体运动状态的物理量。4.理解牛顿第一定律的内容，能够运用牛顿第一定律解释有关现象。5.知道惯性是物体的固有属性，知道质量是物体惯性大小的量度。6.运用惯性概念，解释有关实际问题。在发展要求中：1.了解运动学和动力学研究角度的差异。2.会识别惯性系与非惯性系。
三、学情分析
本节所述内容在初中课本上已涉及到，初中课本中用到的标题是惯性定律，所以学生已有一定的基础，关键是如何让学生加深对牛顿第一定律的理解。对力和运动的关系，从日常经验出发，人们往往会产生错误的认识，所以使学生建立起运动改变的原因在于物体间的相互作用力的观点，不是轻而易举的事情。在对惯性的学习中，这仍是学生难于理解的问题。许多学生把物体具有保持匀速直线运动和静止状态的性质与物体在这种状态下的特点混为一谈。
四、教学目标
1.知识、技能目标：
(1)理解牛顿第一定律的内容及意义。
(2)理解惯性，知道日常生活中由于惯性而产生的简单现象，会解释日常生活中的惯性现象。
2.能力、方法目标：培养学生严谨的逻辑推理能力;通过对大量实例的分析，培养学生归纳、综合能力。善于思考、善于总结，把物理与实际生活紧密结合。
3.情感、态度目标：让学生知道科学研究过程的艰难，领悟实验加推理的科学研究方法。
五、重点难点
本节的重点是伽利略理想实验，难点是对惯性的理解。
六、教学策略与手段
探究式教学，按物理史实为线索展示物理规律的形成。
七、课前准备
自制理想斜面实验器(用有很小凹槽的柔软铝塑板作为轨道)、气垫导轨。
八、教学过程
1.创设情景、新课引入
(1) 引导学生看两张来自生活的图片(多媒体投影)：
视频驾车飞越黄河引入
②亚洲飞人柯受良驾车飞越黄河，他凭什么有这种胆识去飞越气势磅礴的黄河呢?
第三章 静力学是研究物体受力情况，第
一、二章 运动学是描述和研究物体运动规律，但无法回答物体为什么做这样的运动。所以，要解决这类问题，就必须研究力与运动的关系. 爱因斯坦增把一代一代科学家探索自然奥秘的努力，比作福尔摩斯侦探小说中破案过程，有时候明显可见的线索却把人们引向错误的判断. 力与运动的关系就经历这一个过程。
2.历史回顾
首先让同学看一个实验：用手推车，车前进，停止用力，车停止。
设问：生活中还有哪些类似此类的现象?(由学生思考后回答)
学生答：可能有如静止的自行车用力踩脚踏板才开始运动，如没有对车继续用力，它最终会停下来。静止的秋千用力时，它会摆动起来。停止用力时，它会最终停下来，等等。
两种主要观点：
1.亚里士多德观点：力是维持物体运动的原因
(在得出亚里士多德的观点后)
设问：你认为这个观点有什么问题?(学生思考后回答)
学生也许有不同的观点，由于初中已学习过这部分知识，所以学生会得到此观点是错误的，但不少同学心中的疑虑还是存在的。
在学生提出的观点后指出：亚里士多德的观点一直维持和统治人们的思想近两千年，才到三百年前伽俐略才指出，力不是维持物体运动的原因，物体运动不需要力。指出亚里士多德在当时提出了很多观点，有时候提出问题比证明一个问题更难，所以说亚里士多德毫无疑问是伟大的。
2.伽俐略的观点：物体运动不需要力
设问：现在假设你是伽俐略，你会寻找怎样的“侦察”方法去推翻这维持两千年的“错案”?
(组织学生进行相互讨论思考：然后叫几个学生代表发言)
给学生充分展示自己思维过程的机会，让他们自己去探求物理规律的真伪，让每一个学生都能够深刻体会力和运动之间的关系。
结论：引起亚里士多德错误观点的“罪魁祸首”是：摩擦力(说明自行车停下，停下不是没有受外力，而是受了摩擦力才停的，如没有摩擦力，会永远运动下去不停，看来物体运动是不需力的)。
介绍伽俐略创造的“侦察”方法：理想斜面
这个想法是如何产生的呢?伽俐略注意到，当一个小球沿斜面下滚时速度会增加，小球沿斜面上滚时时速度会减小，他由此猜想，当小球沿水平面滚动时，它的速度应该不增不减，实际上他发现，球越来越慢，最后停下来，伽俐略认为：这是由于摩擦阻力的缘故，他推理：若没有摩擦力，球将永远滚下去，为了说明他的思想，他设计理想斜面实验。
(1) 实验演示理想斜面实验整个过程(说明：主要是为了理解伽俐略的思想)
学生分组实验：理想斜面实验
(2)再用视频动画演示理想斜面实验
通过对理想斜面实验的演示，说明物理研究中抓住主要因素，忽略次要因素的必要性，同时也展示了物理研究思想的美妙和逻辑的力量。(由于现实生活中不可能有绝对光滑的斜面，所以这个实验是个“理想实验”。)
尽管现实生活中没有绝对光滑的平面。但可以创造比较光滑的平面去证明伽俐略的想法：
视频实验：气垫导轨上物体近匀速的运动
最后总结(投影)：
①伽俐略理想实验对科学研究的意义。
②介绍伽俐略其人其事，通过对伽俐略其人其事的了解，强调指出，在我们今天看来是非常简单的道理。在它发现的最初往往是非常艰难的，如果没有坚强的意志和信念，没有足够的事实和理论依据去支持你，许多人可能会放弃，但伽俐略没有放弃。
让学生意识到：一个规律的发现并不是一帆风顺的，不是一开始的认识就是对的，而是需要人类不断探索才能形成的，并明白科学研究过程的艰难和科学家为此所付出的努力和心血。
至此，我们已经对力和物体运动之间的关系有了一个正确的认识。
3.与伽俐略同时代的法国科学家笛卡儿，补充和完善了伽俐略观点，他认为：如果没有其他原因，运动的物体将继续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。他支持了伽利略力不是物体的运动的观点，并且还强调没有力作用时物体的运动情况。他还认为，这应该要作为一个原理加以确立，并且是人类整个自然界的基础。
强调笛卡儿对伽俐略观点的提升与补充，指出两者之间的差异。
3.定律的学习、理解
在伽俐略和笛卡儿的正确结论隔了一代人后，由牛顿总结成整个牛顿力学的一条基本定律。
牛顿第一定律(惯性定律)：一切物体总保持匀速直线运动状态或静上状态，直到有力迫使它改变这种状态——物理学的基石。
投影介绍牛顿——“经典力学之父”的成就，指出牛顿第一定律是牛顿力学系统中的基础。 对定律的理解指出：
①物体运动不需要力。(不受力时，运动会一直运动下来，静止的一直静止)
②力是改变物体运动状态的原因。
思考与讨论：从牛顿第一定律我们得知，物体都要保持它们原来的匀速直线运动或静止的状态，或者说，它们都具有抵抗运动状态变化的“本领”。但是这种“本领”的大小是不一样的。
物体抵抗运动状态变化的“本领”，与什么因素有关?请大家通过实例进行分析。
由学生分组讨论，收集各组的实例和观点，老师对此进行总结并对错误的认识进行引导和纠正。指出：把物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。在此基础上，再提以下设问：
由现象得出：惯性是物体固有的属性，与物体的运动状态无关，物体的质量是物体惯性的量度。
通过下面的问题来巩固和理解牛顿第一定律(由学生分析并回答)
4.定律的应用
提问：你能举出生活中还有哪些与惯性有关的现象? 在学生举出一些惯性的实例后， 做个小游戏
4 第一组合第三组的听口令模拟汽车启动和刹车的过程的动作，第二和第四组观察有人做错，
学生讨论： 汽车实验厂里的汽车启动和刹车的过程，以及为什么要系安全带的必要性
最后，在爱因斯坦的一句话中结束这节课：伽利略的发现以及他所应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。(强调这节课中理想实验的科学思想方法的重要性。)
九、知识结构
板书设计
牛顿第一定律
一、历史的回顾：
亚里士多德→伽利略→笛卡尔→牛顿
二、牛顿第一定律
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。
三、惯性与质量
质量是物体惯性大小的量度。
牛顿第一定律教案示例之二
（一）教学目的
1．知道惯性定律，常识性了解伽利略理想实验的推理过程．
2．通过实验分析，初步培养学生科学的思维方法．
（二）重点与难点
教学目标：
知识与技能：知道牛顿第一定律的内容
过程与方法：探究摩擦力对物体运动的影响，经历比较、分析、综合和推理的思维过程 重点与难点：对牛顿第一定律实验的比较、分析、综合和推理是本节的核心 教学过程：
复习：1、什么是力?2、力的作用效果是什么?(学生回答)
板书:(1)力改变物体的运动状态 (2)力改变物体的形状
有生活现象引导学生思考：
生活中我们用力踩踏板，则平地上的自行车就会由静止变为运动。这说明什么问题呢?但如果没有继续用力，自行车最终还是要停下来，这又是什么原因呢?学生思考并回答 还能举出力改变物体运动状态的例子吗?
那么，力与运动有什么样的关系呢?学生回答不好，则引导：力是不是维物体运动的原因呢?
板书 亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因
有没有不同意见呢?伽利略意见不同：
板书 伽利略的观点： 运动的物体不需要力来维持
伽利略用一系列的实验来支持自己的观点。
教师演示实验，同时用课件展示次实验。
比较小球在不同的水平面上运动的距离并回答课件中针对实验提出的几个问题。
1、小球为什么会停下来? 受到阻力
2、小球在三种表面运动的距离为什么不同? 阻力大小不同
3 既然研究小球水平运动距离与所受阻力的关系，则小球在水平方向开始时的速度应怎样?相同
4、在此实验中，怎样做到让小球水平初始速度相同的?让小球从斜面的同一高度下滑 由实验得出的结论：水平面越光滑，小球受到的阻力越小，则小球水平运动距离越长，速度减小的越慢。
我们想像一下，假设小球是在光滑的水平表面上(没有了阻力)运动，推理一下，小球会如何运动下去???学生讨论
经过推理有： 如果运动物体不受力，它将以恒定不变的速度永远运动下去。 实验结论: 物体的运动不需要力来维持!
牛顿总结了前人研究成果，概括出一条重要的物理规律，即：
板书 牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
如何理解牛顿第一定律呢?学生阅读课本牛顿第一定律及下面的内容，回答问题：
1、牛顿第一定律是怎样得出的?是在实验的基础上，经推理概括得出的一种理想状态。
2、适用范围是什么?一切物体都适用
3、成立的条件是什么?
A、完全不受任何力的作用。
B、物体受多个外力，但效果互相抵消，这种状态等效于不受力(合力为零)。
4、“总”指：物体不受力时，原来静止的总保持静止，原来运动的就总保持力消失时的速度和方向一直匀速直线运动下去。
5、“或”指：两种情况必具其一，不能同时存在。
6、板书 牛顿第一定律说明了力和运动的关系：
力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。 练习：
(1)、正在运动的物体，如果受到的外力突然全部消失，
则它将( )。
A. 立即停止
B. 速度减小，最后停止
C. 运动方向变为与原来相反
D. 做匀速直线运动
(2)、如果物体不受外力作用，下列说法中错误的是( )。
A.静止的物体永远保持静止
B.运动的物体是不会停下来的
C.物体的运动状态发生改变
D.物体将保持匀速直线运动或静止状态
(3)、一个物体，在力F的作用下，在水平面上由静止开始运动，当速度达到3m/s时，作用在它上面的力突然全部消失，则物体将( )。
A、慢慢停下来
B、做匀速直线运动，但速度小于3m/s
C、立即停下来
D、做匀速直线运动，且速度为3m/s
(4) 、用绳子栓住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动，当绳子突然断裂，小球将
[ ].
A.保持原来的圆周运动状态.
B.保持绳断时的速度和方向作匀速直线运动.
C.小球运动速度减小，但保持直线.
D.以上三种都有可能.
(5)、忽略一切阻力，原来静止在水平面上的大石头被另一块小石头水平撞击，大石头的运动情况是( )
(6)判断：
1.物体不受力的作用时运动就一定静止.
2.物体不受力的作用时一定是匀速直线运动.
3.如果物体受到的合力为0N，物体一定静止.
想一想：一个物体做匀速直线运动，突然受到一个外力的作用，它的运动状态是否一定会改变?
解析： 物体原来的运动状态是匀速直线运动，对应的受力情况是“不受力”或“多个外力互相抵消(即合力为零)”。在此基础上再施加给此物体一个外力，此时物体受合力一定不为零，故物体的运动状态一定会发生改变。
作业：1、网上查阅亚里士多德与伽利略的主要功绩和主张
一、教材分析
牛顿第一定律是人教版高中物理第四章第一节的内容，它破除了长达近两千年的亚里士多德的错误，改变了人类的自然观和世界观;它本身包含着力、惯性和参考系这些极富成果的科学概念，是物理学理论的基石和支柱, 同时，为牛顿第二定律、第三定律的学习做下铺垫。另外，伽利略的研究蕴涵了重要的科学方法，教材在引导学生领会牛顿第一定律含义的过程中，充分说明了伽利略“理想实验”及其推理过程，展示了伽利略理想斜面实验的猜想依据、推断结果这一思维过程。因而,通过教师引导和问题探究,让学生认识物体固有的惯性现象,进一步理解运动、力、质量等基本概念,成为学生理解“运动与力”关系的基础,“惯性”因其抽象、难懂而成为难点。
重点：伽利略理想实验、牛顿第一定律内容、惯性概念。
难点：理想实验方法、惯性概念。
关键：在没有给定质量大小与否时,基于物体的加速度来对惯性的大小进行判断。
二、学情分析
知识基础：教学对象为重庆市城镇中学的高一年级学生。他们已经学过运动学和静力学的相关知识，但对“运动与力”之间的关系还是第一次正式涉及到，由于日常生活经验的认知偏差,学生往往不容易理解“运动与力的关系”。
心里特点：高一学生思维活跃,对不知其所以然的现象有较强的求知欲。
认知障碍：(1)生活经验中,“运动需要力”的前概念;(2)高一学生已经具备了一定的分析、推理、逻辑思维能力，但是,自主探究、归纳和作出结论的能力不强。
所以,本节课要注意引导学生通过前人对力与运动关系的探究的过程，学习相应的物理思想和方法,以克服认知困难和偏差等引发的难于理解“运动与力的关系”。
三、教学方法
1、实验探究法
物理是一门以实验为基础的科学。将理论与实验融为一体，突出实验在教学中的基础地位是新课标的一大特点。在本节课中，通过对伽利略的理想探究实验，从而逐步掌握在实验
的基础上加之推理得到结论的方法。
2、谈话讲探究法
老师通过实验演示和媒体展示, 引导学生学习牛顿第一定律和惯性概念，并注重对抽象的惯性概念等进行讲解，以疏通课程难点内容。
3、问题讨论法
结合新课程理念，为学生逐步习得科学探究的方法和掌握、应用方法，同时树立交流与合作的意识，于是,设计了学生讨论的问题,强调学生在问题讨论中亲身参与实践和合作学习方式,以理解和应用所学方法。
四、教学目标
1、知识与技能
(1)理解力与运动的关系;
(2)掌握伽利略的理想实验;
(3)认识质量与惯性大小的关系。
2、过程与方法
(1)通过伽利略的理想实验，学习在实验基础上通过推理得到结论的方法。
(2)通过对惯性大小因素的探究，体会控制变量法。
3、情感态度与价值观
(1)通过历史回顾，感悟前人认识事物本质的曲折性。
(2)通过对伽利略的介绍,学习坚持不懈的科学探究精神，敢于创新、挑战权威的科学态度。
四、实验设计与媒体结合
物理学是一门实验科学，实验是最好的科学论证,能够使抽象、空洞的概念更加具体、直观地展现出来，从而将感性认识提升到理性认识的高度，而运用媒体信息更能为实验锦上添花，它将复杂的物理过程形象生动地展现给学生。由于本堂课的概念多且抽象,所以,基于高一学生的心里特点及认知水平，尊重循序渐进的规则,我主要设计了以下实验。
(1)运用伽利略的斜塔实验培养学生在实验的基础之上,通过推理得出结论的方法。
(2)通过模拟汽车突然启动和急刹车,从静止和运动两个侧面来说明物体都有惯性现象,指出惯性是物体的一种属性。
(3)我用弹簧同时弹击质量不同的小车来有效说明质量是物体惯性大小的量度观点。并让学生体会控制变量法在实验探究中的作用。
(4)由于学生常常想当然地走向经验误区,以为速度越大惯性就越大。所以,为了弄清这个问题,我设置了直观的媒体展示, 以一个交通事故的案例来说明速度与惯性大小无关。
五、探究教学过程
本节课的教学过程主要分为三个部分。
(1)情境展示，引出新课;
(2)师生互动，探究新知;
(3)交流总结，活学活用。
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六、课后作业
(1)课后完成课本75页“问题与练习”中的习题。
(2)将生活中的惯性现象记录下来。
(3)完成课外阅读，思考讨论惯性参考系。
(4)以惯性运用、冰壶运动等关键词上网或图书馆查阅资料。
七、教学组织形式
新课程提倡以自主、合作、探究的教学组织形式来进行课堂教学，本节采用教师引导，学生观察、探究的教学组织形式，让学生经历部分的科学发现之探究过程，来获取物理知识和方法。
八、教学设计回顾与反思
思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本;亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。 12
学生素质的培养就成了镜中花，水中月。为了主学生尽快走进新课程，教学设计中，我在转变教师教学行为和学生学习行为方式上进行了大胆构想：
(1)教师把主动权交给学生，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架，培养学生概括总结能力。
(2)给学生时间与空间放手学生实践，由课堂实验到概念的得出，教师始终关注每一位学生参与探索问题的全过程，完成教师角色的转变，教师真正成为学生学习的组织者、参与者，咨询者与合作者。只有完成这种转换，才能更好的培养学生的创新意识和实践能力。
(3)物理教学是物理思维活动的教学，本节课，力求做到在教学活动中研究，在研究中体验，在体验中提高。在探究活动中，通过生活中的物理现象引导学生提出问题，进行猜想假设，在进行实验之前，先让学生明确在多个因素影响物理量变化时，引导他们学习和运用重要的物理研究方法――控制变量法，来控制物理变量、设计实验，最后通过学生的实验展示，交流与讨论，总结得出探究结论：牛顿第一定律的内涵、惯性概念以及质量越大惯性越大等结论。从而层层深入，启发学生思维，使学生在分析归纳中充分发挥主动性，但要求学生例举生活实例,阐释惯性与速度无关,有效突破这一难点不是一蹴而就的,还需要后续知识“牛顿第二定律”等知识的学习。
[高中牛顿第一定律教案精选]
★ 教案
★ 风筝 教案
