第四章第一节牛顿第一定律
【教学目标】
1.通过阅读或者查阅资料等途径了解牛顿第一定律的发现过程，体会人类认识事物本质的曲折过程，培养学生严谨的科学态度。

2.能准确叙述牛顿第一定律的内容，并能对该定律所揭示的力和运动的关系问题有深刻的理解。

3.了解伽利略关于运动和力的关系的认识，了解他的理想实验和相应的推理过程，领会实验加推理的科学研究方法，培养学生科学推理和想象能力。

4.能通过实例说明质量是物体惯性大小的量度。

【教学重难点】
深刻体会牛顿第一定律的内涵及其发现过程背后的思想方法。

【教学策略】
牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，是牛顿物理学的基石。

历史上牛顿第一定律的发现过程中先后出现了不同观点，显示出研究方法在科学研究中的重要地位。

因此本节课的重点是深刻体会牛顿第一定律的内涵及其发现过程背后的思想方法。

教学上安排了学生猜想、逻辑推理、实验观察、合作交流、分析实例等教学过程，较好地体现了新课标让学生在体验知识的形成、发展过程中，主动获取知识的精神。

同时这节教材的内容与学生的生活实际及生产实际联系十分密切，理解惯性概念后，要注重引导学生运用所学的知识去分析解释大量生活生产中的惯性现象，体现课程“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。

【教学用具】
学生分组：乒乓球、木块
教师演示：①小车；②气垫导轨；③理想实验演示器；④小球、风扇
【教学流程】
【教学过程】
一、新课引入
教师：小魔术——吸金的红包，演示在力的拍打下硬币相对红包上升，引发学生兴趣，进而提出问题：力和运动的关系。

板书：力和运动的关系。

二、历史回顾
1.两种观点的碰撞。

亚里士多德认为力是维持物体运动的原因。

伽利略提出运动不需要力来维持。

2.学生活动：利用乒乓球、木块，演示两种不同的观点，引发讨论。

3.寻找观点分歧的原因。

（1）拉动滑块，手停滑块没有停，否定亚里士多德。

（2）滑块最终停止。

认识摩擦力，将人们观点引入歧途。

4.提出猜想。

（1）观察演示实验，减少摩擦，小车滑行更远。

（2）如果完全没有摩擦，物体如何运动？进行假设。

5.气垫导轨验证。

测量两个位置的时间，发现后面时间长，得出表面看上去匀速，实际仍然是减速。

从侧面说明创造没有摩擦的环境是多么地困难。

三、理想实验的魅力
1.介绍伽利略对“摆”的研究，引导学生对小球的摆动进行猜想。

2.辅助视频慢放，观察发现摆动规律。

3.理想实验。

介绍对接斜面演示器。

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）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。

（2）将右斜面放平，释放小球，观察小球的运动。

引导学生进行逻辑推理，体会理想实验魅力。

4.笛卡尔的补充。

笛卡尔明确指出：物体没有受到力的作用，沿同一直线运动，同时从大小和方向的角度，即从矢量的角度对不受力的物体进行了更为准确，严格的表述。

四、牛顿第一定律
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。

2.理解牛顿第一定律。

（1）研究对象：一切物体。

（2）设置问题串，理解关键词“保持”和“迫使”。

①保持什么？
②保持的前提是什么？不受力的物体是不存在的。

所以牛顿第一定律是利用严谨的逻辑思维对事实分析的产物，从理想实验得来的，不可能用实验直接验证。

③提出了惯性的概念。

物体都要保持匀速直线运动和静止的状态，说明物体有抵抗改变运动状态的性质，这种性质叫惯性。

静止物体也有惯性。

④谁迫使谁？揭示力是改变物体运动状态的原因。

⑤什么是物体的运动状态？物体的运动状态用物体的速度表示。

物体的速度大小和方向变了，物体的运动状态就变了。

速度的改变，产生了加速度。

3.评价牛顿。

牛顿的高明之处就在于他把物体之间复杂的相互作用叫做力，把保持静止或匀速直线运动状态的能力称为惯性。

创造了两个概念。

4.巩固练习
①（多选）关于牛顿第一定律，下列说法正确的是
A．物体的运动是依靠惯性来维持的
B．力停止作用后，物体的运动就不能维持
C．物体做变速运动时，一定有外力作用
D．牛顿第一定律是归纳总结生活现象得出，可以通过实验直接验证答案：AC
②一位同学说，向上抛出的物体，在空中向上运动，肯定受到了向上的作用力，否则它不可能向上运动。

这个结论错在哪里？
答案：认为物体的运动需要力来维持。

五、惯性和质量
1.讨论：固体、液体、气体都有惯性吗？请学生举例说明。

2.惯性定义扩展——抵抗运动状态变化的能力。

当物体受到力作用时，会抵抗运动状态的改变，惯性的大小就体现出来了。

运动状态难改变，物体惯性大；运动状态易改变，物体惯性小。

3.活动设计：通过对比试验比较惯性大小。

双球悬挂，用力吹球，体验惯性大小。

4.思考并猜想：物体的惯性大小和什么因素有关？
①猜想质量
②引导讨论速度对惯性大小有无影响。

从逻辑和实验两个角度加以说明。

③演示实验：运动的乒乓球经过风扇后，速度方向很容易发生改变，乒乓球的惯性并没有增加。

5.加深理解惯性。

在初中质量定义为物体所含物质的多少；现在进一步从惯性的角度认识了质量，质量是惯性大小的唯一量度。

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。

6.学以致用：举例体操运动员和相扑手之间的质量关系，解释课前小魔术的原理。

延伸锤头松动的解决方法。

六、课堂小结
1.总结四位人物的伟大贡献，科学评价人物。

2.阅读牛顿第一定律的适用范围，认识规律都是相对真理。

3.提出惯性还有未解之谜，引导进一步探索。