【文档说明】高中必修第一册《1 牛顿第一定律》教学设计-统编人教版.docx，共(5)页，211.146 KB，由小喜鸽上传

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1/51牛顿第一定律教学目标1.了解物理学史上人们对力与运动关系的认知历程。2.初步了解理想化实验方法，知道理想化实验方法的意义和局限。3.理解惯性的概念，会用惯性解析生活中的与惯性相关的现象。4.在了解人们对力与运动关系认知历程的过程中，体会理想化实验、

数学与物理学的关系。教学重难点教学重点物理学史上人们对力与运动关系的认知历程、牛顿第一定律、惯性教学难点牛顿第一定律、惯性教学准备多媒体课件教学过程新课引入教师设问：在初中，我们学过了牛顿第一定律，请大家回顾一下它的内容。学生活动：学生思考老师所提问题，集体

回答老师所提问题。教师口述：我们今天就来细致地分析牛顿第一定律和它的得出过程、及惯性。讲授新课一、理想实验的魅力教师活动：讲解亚里士多德关于力与运动关系的观点。两千多年前，古希腊思想家、哲学家亚里士多德断言：要使一个静止的物体运动

起来，就必须对它用力；用力使物体运动起来后，停止用力，物体归于静止。于是，他声称“运动者皆被推动。”“当推一个物体的力不再推它时，原来运动的物体便归于静止。”2/5教师活动：讲解伽利略对力与运动关系的认识。伽利略认为，将人们引入歧途的是摩擦，而物体在通常情况下运动时，摩擦又是难以避免

的。伽利略注意到，当一个球沿斜面向下滚动时，它的速度增大；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。然而，实际情况却是，即使沿水平面滚动，球也会越滚越慢，最后停了下来。伽利略认

为这是摩擦作用的结果。若没有摩擦，球将永远运动下去。为了阐明自己的观点，伽利略设计了如图所示的实验：让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的

高度，但是运动的距离更长。由此可以推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。这说明，力不是维持物体运动的原因。教师活动：讲解理想化实验。阻力不可能完全消除，第二个斜面也不可能做得无限长，所以，伽利略的实验是一个“理想实验”。首先，“理想实验”是以实践为基础

的。所谓的“理想实验”就是在真实的科学实验的基础上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程作出更深入一层的抽象分析。其次，“理想实验”的推理过程，是以一定的逻辑法则为根据的，而这些逻辑法则，都是从长期的社会实践中总结出来

的，并为实践所证实了的。在自然科学的理论研究中，“理想实验”具有重要的作用。作为一种抽象思维的方法，“理想实验”可以使人们对实际的科学实验有更深刻的理解，可以进一步揭示出客观现象和过程之间内在的逻辑联系，并由此得出重要

的结论。“理想实验”只是一种逻辑推理的思维过程，它的作用只限于逻辑上的证明与反驳，而不能用来作为检验认识正确与否的标准。相反，由“理想实验”所得出的任何推论，都必须由观察或实验的结果来检验。教师活动：评论伽利略对力与运动关系的认识。伽利略的力

是改变物体运动状态的原因，将动力学的研究引入正确的方向。不过伽利略还不能想象不受重力作用的物体将如何运动。正是为了避免重力对物体运动的影响，伽利略才将研究对象放在水平面上。这样使它的结论有很大的局限性。3/5教师活动：讲解笛卡尔对力与运动关系的认识。笛卡尔认为所有的物体都有保

持原来的方式和状态的趋势。为了能够确定自然事物的发生过程。笛卡尔认为还需要给出相应的二级定律。第一条定律说，“如果没有外界的作用，任何物质粒子的状态（包括它的大小形状、位置和运动）不会有任何变化。”第二条定律说，“如果物体处在运动之中，那么如无其他作用

的话，它将继续以同一速度在同一直线方向上运动，既不停定来也不偏离原来的方向。”教师活动：请你笛卡尔对力与运动关系的认识。表面上看，笛卡尔的第二条定律是惯性定律的准确描述。但笛卡尔没有提出力的概念，他认识物体的之间的相互作用只有通过直接

的接触才能发生。二、牛顿第一定律教师活动：讲解牛顿第一定律。在伽利略和笛卡尔工作的基础上，在隔了一代人以后，英国科学家牛顿提出了动力学的一条基本定律：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。这就是牛顿第一定律。物体这种保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。牛顿第一定律也叫作惯性定律。教师活动：讲解牛顿第一定律的意义。（1）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。（2）保持静止或匀速直线

运动状态是物体的固有属性，这一属性称为惯性。惯性不是外界强加给它的，是物体固有的，一切物体都具有惯性。三、惯性与质量教师活动：讲解惯性与质量的关系。教师口述：从生活中我们可以知道，满载货物的大卡车与小汽车相比，更不容易停下来。不同质量的物体，惯性的大小是

不一样的。也就是说，不同物体维持其原有运动状态的“能力”不同，质量大的物体惯性大。描述物体惯性的物理量是它的质量。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，符号为kg。典题剖析例1伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促

进了人类科学认识的发展。用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接4/5的结论是(

)A.如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置B.如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态C.如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D.小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小答案：A解析：根据题意，铺垫材料粗糙程度降低时，小球上升的最高位置升高，当斜面绝对光滑时，小球在

斜面上没有能量损失，因此可以上升到与O点等高的位置，而B、C、D三个选项，从题目不能直接得出，所以选项A正确。例2伽利略对自由落体运动及运动和力的关系的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图a、b分别表示这两

项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是()A.图a通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动B.图a中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易

C.图b中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成D.图b的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持答案：B解析：伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明，如果速度与时间成

正比，那么位移与时间的二次方就成正比。由于当时用滴水法计时，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力的作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，运动相同位移所用时间长得多，所以容易测量.伽利略做

了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，得出了正确结论，故A错误，B正确；完全没有摩擦阻力的斜面是实际不存在的，故C错误；伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需

要力来维持的结论，故D错误。5/5课堂小结