牛顿第一定律教学设计(精简6篇)

牛顿第一定律教学设计 篇一

牛顿第一定律，也被称为惯性定律，是物理学中最基本的定律之一。它指出，物体如果没有受到外力作用，将保持静止或匀速直线运动的状态。在教学设计中，我们可以通过一系列的实验和活动来帮助学生深入理解和应用这一定律。

首先，我们可以通过一个简单的实验来引入牛顿第一定律。在实验中，我们可以使用一个平滑的水平桌面和一枚小球。让学生将小球放在桌面上，观察其行为。他们会发现，小球会保持静止，除非有外力作用于它。这样，我们引导学生思考为什么小球会保持静止，以及如果小球受到外力作用会发生什么变化。

接下来，我们可以进行一个有趣的活动来进一步加深学生对牛顿第一定律的理解。在这个活动中，我们可以使用一个光滑的水平轨道和一些小车。让学生将小车放在轨道上，然后推动它一段距离，再观察它的行为。学生会发现，小车在没有外力作用时会保持匀速直线运动，直到受到摩擦力或其他外力的作用。通过这个活动，学生可以亲身体验到牛顿第一定律的实际应用，进一步理解惯性的概念。

此外，我们还可以通过一些日常生活中的例子来帮助学生更好地理解牛顿第一定律。比如，我们可以讨论为什么在开车过程中，我们会感到向前倾斜。通过解释车辆行驶过程中的惯性和外力的作用，学生可以更好地理解牛顿第一定律的应用。

最后，我们可以让学生通过设计并进行自己的实验来应用牛顿第一定律。他们可以选择一个自己感兴趣的问题，设计一个实验来验证牛顿第一定律的原理。通过这个过程，学生将不仅巩固他们对牛顿第一定律的理解，还培养了他们的科学研究和实验设计的能力。

通过以上的一系列教学设计，学生将能够深入理解和应用牛顿第一定律。他们将通过实验、活动和日常生活例子的讨论，逐渐建立起对惯性和外力作用的概念，并能够运用这些概念解释各种物体的运动行为。同时，通过设计和进行自己的实验，学生还将培养出科学研究和实验设计的能力，提高他们的科学素养和解决问题的能力。

牛顿第一定律教学设计 篇二

牛顿第一定律，也被称为惯性定律，是物理学中最基本的定律之一。它指出，物体如果没有受到外力作用，将保持静止或匀速直线运动的状态。在教学设计中，我们可以通过探究式学习和实践活动来帮助学生深入理解和应用这一定律。

首先，我们可以引导学生通过观察和实践来发现牛顿第一定律。在一个简单的实验中，我们可以使用一个光滑的水平桌面和一些小球。让学生将小球放在桌面上，并尝试推动它。学生会发现，小球如果受到外力作用，会发生运动；而如果没有外力作用，小球将保持静止。通过这个实验，学生可以直观地感受到牛顿第一定律的原理。

接下来，我们可以组织学生进行一系列的实践活动来应用牛顿第一定律。比如，我们可以让学生设计并制作一个简易的汽车模型，然后在斜坡上进行测试。学生可以通过调整模型的质量和斜坡的角度，观察汽车在不同条件下的运动情况。通过这个活动，学生将能够深入理解牛顿第一定律的应用，并能够通过实践探究来解决问题。

此外，我们还可以通过一些日常生活中的例子来引导学生思考和应用牛顿第一定律。比如，我们可以讨论为什么我们在乘坐公交车或地铁时，会倾向于向后倾斜。通过解释车辆行驶过程中的惯性和外力的作用，学生可以更好地理解牛顿第一定律的应用。

最后，我们可以让学生通过设计并进行自己的实验来应用和拓展牛顿第一定律的知识。他们可以选择一个自己感兴趣的问题，设计一个实验来验证牛顿第一定律的原理，并进行数据收集和分析。通过这个过程，学生将不仅巩固他们对牛顿第一定律的理解，还培养了他们的科学研究和实验设计的能力。

通过以上的一系列教学设计，学生将能够深入理解和应用牛顿第一定律。他们将通过实验、实践活动和日常生活例子的讨论，逐渐建立起对惯性和外力作用的概念，并能够运用这些概念解释各种物体的运动行为。同时，通过设计和进行自己的实验，学生还将培养出科学研究和实验设计的能力，提高他们的科学素养和解决问题的能力。

牛顿第一定律教学设计 篇三

　　新课标明确提出“倡导探究性学习”，“在教学中，教师应该让学生亲历思考和探究的过程，领悟科学探究的方法。”自主探究教学是一种课堂教学模式，在课堂上要求教师充分发挥学生的主体作用，形成师生之间、学生之间的多向反馈结构，在教师的启发下，学生积极主动地解决问题。自主探究教学通过激发学生的内驱力，调动学生的积极性和主动性，把学习变成学生内在的需求，从根本上促进学生认知、能力、个性的发展，乃至完美人格的形成。

　　但在实际的教学过程中，如何让学生的主体性、主动性、创造性得到充分发挥，如何让自主教学探究模式很好的得到实施，是教学过程设计的难点。在教学过程的设计时笔者认为应把握以下三个原则：1.学生已知的内容可以通过自主探究方式让学生独自完成教学要求;2.学生未知的但经老师启发引导后能理解的也可通过自主探究让学生独自完成教学要求;3.学生未知的经老师提示后理解也困难的才是需要通过老师主导来完成的。自主探究性教学模式，就是要让学生成为教学活动的主人，成为学习和发展的主人。

　　自主探究教学模式的实施关键在于教师设计教学过程时要充分了解哪些是学生已知的知识点，哪些是未知的知识点，哪些是能启发后掌握的，哪些是学生自己无法理解的，然后寻找探究点→再针对性地设计问题→设计具体探究过程。下面以《牛顿第一定律》的教学为例来看自主探究教学模式的具体应用。

　　一、教材分析

　　这节教材首先对人类认识“运动和力”的关系作了历史的回顾，介绍了四位科学家研究运动和力的关系的思想方法及卓越贡献。然后讲述牛顿第一定律的内容和物体惯性的概念。这是初、高中知识相衔接的一节课程。学生已经了解了牛顿第一定律的基本内容，所以在教学设计上应以教材中有关“力是运动的原因还是改变运动的原因”这一问题认识的发展历史为线索，以科学思想、科学方法教育与思维能力培养为主要目标。教学的侧重点应放在理解人类认识“运动和力”的关系研究、思考、推理过程，学习科学研究中常用的理想实验方法。在牛顿第一定律内容的学习上，注重知识的理解及与生活实际的联系。为发挥学生学习的自主性，思维的积极性，本课采取学生自主探究模式组织教学。

　　二、教学过程设计

　　引入新课：运动的起因是什么

　　(一)学生阅读历史的回顾并找出四位科学家关于力和运动的观点

　　这块内容中有些知识点学生是已知的，也有未知的，但学生都看得懂，所以就由学生来完成，同学们相互补充，教师只起到归纳总结的作用。

　　1.亚里士多德：力是维持物体运动的原因。

　　现象：在平路上人推车，车才能运动，人停止用力，车子就要停下来。

　　2.伽利略：水平面上物体所以会停下来，是因为摩擦的作用，如果没有摩擦，水平面上物体一旦具有某一速度物体将保持这一速度运动下去。

　　笛卡儿：如果没有其它原因，运动物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，即不会停下来，也不会偏离原来的方向。

　　牛顿：一切物体总保持原来的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。

　　(二)问：以上四位科学家每一位都把人类的认识向前推进了一步，试分析每人推进的一步体现在哪里?你认为谁的贡献最大?

　　教师通过设计这样一个问题，指明学生要探究的内容与方向，具体由学生们合作完成，教师只起到总结归纳的作用。

　　a)亚里士多德的贡献：通过直觉的观察提出问题为科学家的研究确立了课题。

　　b)伽利略的贡献：

　　(1)伽利略发现了不易直觉的摩擦力，改变了亚里士多德根据直接经验得出的直觉结论提出运动不需力维持;

　　(2)思维代替直觉认识宇宙。

　　c)笛卡儿的贡献：

　　(1)明确匀速直线运动;

　　(2)指出速度改变是有原因的。

　　d)牛顿的贡献：

　　(1)推广到一切物体;

　　(2)提出静止;

　　(3)明确力的作用。

　　关于谁的贡献大，学生众说纷纭，没有一个确切的定论，教师也无需给出一个正确的结论。但是通过对物理学历史发展过程的考察，对四位科学家贡献的探究，它将有助于学生了解物理学家认识和发现物理定理、定律的基本方法。从而“以史为鉴”，培养他们以物理学家认识世界本来面目的方式去认识世界。在一定意义上，通过对规律认识的历史的还原，对学生进行科学思想和科学方法论的教育是培养学生科学素养的有效途径。这是设计此问题的关键所在，也是本节课的亮点所在。

　　在该块教学内容中学生未知的是关于伽利略的理想实验，教师要采取的教学方法是采用设计一系列问题，引导学生学会自己分析问题自己解决问题，具体可如下操作。

　　提问：伽利略用什么方法证明物体运动不需要力来维持呢?

　　演示说明：设置一个向下的斜面，再圆滑地连一个向上的斜面。然后拿一个小球放在斜面某点上，由静止运动下来，它将冲上另一斜面。

　　教师设疑：它能“冲”到哪里，它能回到原来高度吗?如果光滑，结果怎样?

　　教师通过一系列问题引发学生的思考。通过实验发现，它升不到原来的那个水平高度，这是因为摩擦较大。若换一个摩擦较小的斜面，可以看出，它就较接近那个水平高度。若摩擦越小，就越接近。这是实验事实。科学推理：依据这可靠的实验事实为基础，然后沿着摩擦力越来越小的发展趋势，去科学推理──假如摩擦非常非常的小、以至于没有摩擦，那小球将非常非常接近──以至于达到原来水平高度。这是一种理想的实验情景，即小球沿着光滑的斜面总能上升到原来的高度。教师指出“假设”两个字用得很好，它对物理结论进行合理的外推，其结论的得出符合逻辑。减小第二个斜面的倾角，倾角越小，小球为达到原来的高度所通过的路程就越长;倾角越小，通过的路程就越长。然后，我们再去科学推理，假如它最终成为水平面，那小球所通过的路程也就无限长，只能沿着水平面继续运动下去。

　　教师总结：“理想实验”虽然也叫实验，但它不等同于科学实验。真实的实验是一种实践活动，而“理想实验”则是一种思维活动，是由人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的“实验”。并指出理想实验是以真实的科学实践为基础，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程做出了更深入的抽象分析。理想实验是以正确的逻辑法则为依据的。它是自然科学理论研究中的重要方法。

　　(三)演示气垫导轨实验

　　气垫导轨实验是学生未知的实验，所以采用的方法是由师生共同操作完成，教师介绍实验装置及装置的特点，由学生来推动气垫导轨上的物体，观察它的运动，进一步地帮助学生加深理解物体不受外力作用时将做匀速直线运动。

　　(四)让学生们仔细阅读牛顿第一定律的内容，并思考定律包含的几层含义

　　在进行牛顿第一定律的教学时，不能只满足于学生能复述牛顿第一定律的内容，还应帮助学生理解牛顿第一定律所包含的几层意思。定律的理解是未知的，但可以在教师的启发下，通过学生们相互讨论、自主探究、教师补充共同完成下面的三层含义。

　　1.描述了物体不受外力作用时的运动规律

　　牛顿第一定律描述了物体不受外力作用，或者所受的合外力为零时，物体将保持原来的运动状态──匀速直线运动状态或静止状态。

　　2.阐明了力的科学定义

　　力是物体间的相互作用，它是改变物体运动状态，即产生加速度的原因，而不是产生和维持物体运动的原因。

　　3.一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，揭示了物体普遍具有的属性──惯性。

　　(五)学生联系生活中的实际问题自己分析惯性问题

牛顿第一定律教学设计 篇四

　　一、教材分析

　　(一)教学内容

　　牛顿第一定律是人教版九年级物理第十二章第五节内容。包括牛顿第一定律和惯性两方面的内容。本节设计有两个课时，我说的是第一课时。

　　(二)教材的地位和作用

　　牛顿第一定律是经典力学中三大定律之一。是整个力学的基础,因为它把最基本的匀速直线运动和物体是否受力联系起来，确立了力和运动之间的关系，是前面力的作用效果的延伸，又为后面学习二力平衡的知识打下了基础，起着承前启后的作用。因此，可以说，牛顿第一定律是本章的重点。

　　(三)教学目标

　　根据课程标准要求，结合教材内容以及学生现有的认知基础 ，我制定如下三维教学目标：

　　知识与技能

　　1、知道伽利略的理想实验及主要推理过程;

　　2、知道牛顿第一定律，并理解其意义。

　　过程与方法:

　　1、实验探究阻力对物体运动的影响。

　　2、常识性了解伽利略理想实验的推理方法。

　　情感、态度与价值观

　　1.体验在研究过程中成功的喜悦，学会分工与合作，提高团结协作的能力。

　　2.感悟科学探究的艰辛与曲折，感悟科学就在我们身边。

　　(四)重点、难点

　　教学重点：牛顿第一定律。之所以确立它是本节教学内容的重点理由在于本节课是一节物理规律教学课，通过本节课的科学探究及实验论证的目的就是为了认识力和运动的关系，揭示力和运动之间的内在规律。

　　教学难点：力和运动的关系。学生在从生活经验中获得了一种被现象掩盖了本质的错误认识。那就是物体的运动是力作用的结果，为了使学生摆脱这种观念，转变错误认识，需要教师精心设计，严密推理，才能帮助学生走出误区。

　　二、教法学法

　　(一)学情分析

　　学习者是九年级学生。有利的方面是：经过一年的物理学习，学生具备了一定的实验探究能力，并且学习了机械运动、力的作用效果，知道力可以改变物体的运动状态，为本节学习做好了铺垫。不利的方面是：学生受生活经验的影响，“物体的运动需要力来维持”的错误观念不容易转变。

　　(二)教法

　　“教学有法，教无定法”。选择行之有效的方法是取得良好教学效果的保证。本课时我主要采用“演示法”与“科学推理法”相结合来进行教学，即通过实验现象的观察、分析、讨论，又加以科学的想象和推理，引导学生去发现知识，总结规律 。

　　(三)学法

　　教学活动是教与学两方面的有机结合，在上述教学方法的正确实施下，我引导学生采用：科学探究法、小组合作学习法、讨论法、分析归纳法等学习方法。我认为“教给学生方法比教给学生知识更重要”。目的是让学生有足够的机会投入到学习活动之中，培养学生动脑动手的'习惯，变学生由“学会”转向“会学”。

　　(四)教具与学具

　　电教器材：多媒体

　　教师演示用：斜面、小车、毛巾、棉布等

　　学生分组器材：

　　书、圆珠笔、铅笔盒、小车、书包、斜面、毛巾、棉布、乒乓球等

　　丰富的教学设备，尤其是身边的器材拿来实验，提高了训练密度及广度，使教学过程从枯燥到有趣，从抽象到形象。课堂演示实验并利用计算机多媒体辅助教学，不仅提供了大量的教学信息，使学生在生动形象的环境中，得以迅速理解和掌握物理规律，激发学生们的学习兴趣，调动他们的主动性，从而提高课堂教学效率。

　　三、教学过程

　　本节课将从以下几个环节展开教学：

　　创设情境,引入新知→感受活动，总结观点→合作交流，实验探究→科学推理，得出新知→剖析定律，强化理解→应用迁移，巩固提高→布置作业,延伸升华。

　　第一环节：创设情境,引入新知(约5分钟)。

　　高尔基说：“好奇是了解的开端和引向认识的途径。”为此，我设计了两个小实验引入新课，让学生从身边的实例入手可以感受到科学就在身边。

　　1、要让静止的书(文具盒)运动，该怎么办?

　　2、停止用力，又会如何呢?(学生实验后上台演示)

　　误导学生：物理受力就会运动，不受力就停止。

　　得出谬论：物体运动要靠力维持。

　　教师实验演示：推一辆小车，撤去推力，小车没有立即停下。

　　得出结论：物体运动不需要力维持。

　　观察学生表情，出示亚里士多德和伽利略的两种截然不同的观点，激发

　　学生探究的兴趣，活跃课堂气氛。这样的实验学生既熟悉又好奇，带着想知道这是为什么的悬念进入新课，可以调动学生的探索兴趣。

　　第二环节：感受活动，总结观点(约3分钟)

　　让学生用力推书，圆珠笔，铅笔盒，小车，书包等，然后撤去推力，物体会慢慢停下来。让学生体会物体运动不需要力维持，运动的物体停下来是由于受到阻力的缘故。本环节的设计意图是让学生通过自身感受体验，观察现象，并提出自己的论点，培养分析问题的能力和表达能力。

　　第三环节：合作交流，实验探究(约20分钟)

　　本环节设计三个步骤：

　　第一步：用Flash课件展示实验，用严格的推理方法让学生感受伽利略观点是正确的。通过回顾历史培养学生严谨的科学态度，通过形象的Flash演示，使学生对伽利略理想实验有一个初步的了解，为接下去的分组实验探究做一个铺垫。

　　第二步：学生分组探究阻力对物体运动的影响。

　　教师出示以下问题，让学生结合问题学习教材，小组自选器材完成实验。

　　1、我们实验目的是什么?实验中观察什么?

　　2、几种不同的物体铺在木板上，作用是什么?

　　3、实验中怎样保证小车开始时的速度相同?

　　4、实验中，如果我们把表面换成更光滑的玻璃，小车的运动情况会有什么变化吗?

　　5、如果表面比玻璃更光滑呢?

　　6、如果表面绝对光滑，小车会怎样运动?

　　7、如果静止的物体不受力，会怎样?

　　通过这些难度不同的问题引导，让学生相互讨论，交流，自主制定方案，完成实验，不仅使他们印象深刻，还培养他们的实验探究能力。同时让学生知道观察和实验是学习物理的基础，对于不确定的观点应该通过实验来验证。

　　第三步：用Flash课件再次展示伽利略的理想实验，对学生的实验过程进行肯定和总结。

　　教师强调以下几点：

　　1、亚里士多德的观点“运动要靠力来维持”是错误的，伽利略的观点“运动不需要力来维持”是正确的。运动的物体之所以会渐渐停下来是受到了阻力的作用，所以说，力改变了物体运动状态，而不是维持物体的运动状态。

　　2、理想实验是建立在实验的基础上的合力推理，不是凭空想象。伽利略正是有敢于坚持真理，不迷信权威和对科学的执着精神，才完成了自己的理想实验，推翻了亚里士多德的长达20xx年的错误理论，为后来笛卡尔等科学家的研究奠定了基础。

　　通过演示和总结，对前面提出的观点进行判断，为学生确立正确的观点。结合伽利略的实验进行思想教育，培养学生坚持真理、勇于探究的科学精神。

　　第四环节：科学推理，得出新知(约5分钟)

　　学生通过实验和观察动画能够得出：如果表面绝对光滑，运动物体受到的阻力为零，物体将以恒定不变的速度运动下去。

　　提问：运动的物体不受阻力时将永远运动下去，那静止的物体不受阻力时会怎样呢?

　　学生通过讨论能够得出：静止物体在不受力时，将保持静止状态。

　　教师讲解：为解决力与运动的关系，牛顿在伽利略、笛卡尔等前辈的研究基础上，提出牛顿第一定律：

　　引导学生得出：我们在科学正确的实验基础上，进行合理的推理，最终得出可信的结论，即一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，这就是牛顿第一定律。同时教给学生一种实验+推理的研究方法。教师再通过展示图片使学生了解任何科学的发展都需要一个漫长的过程，而学生通过实验得出的观点和探究过程与伟大科学家是一致的，从而获得了成就感，增强了探究的自信心，为终身学习打下基础。

　　第五环节：剖析定律，强化理解(3分钟)

　　如何把牛顿第一定律理解透彻，一直是很多学生学习的大难题，通过对这以下三个问题的思考，可以很好的突破本节难点。

　　1、牛顿第一定律的适用范围是什么?

　　2、牛顿第一定律的适用条件有哪些?

　　3、力和运动是什么关系?

　　解释牛顿第一定律时主要强调“一切”、“不受外力”、“总保持”的含义，并强调牛顿第一定律的理想性。这样，使学生加深了对牛顿第一定律的理解，并能准确的表述出牛顿第一定律。

　　用视频冰球比赛展示牛顿第一定律的理想性，强调现实生活中不存在。并阐述实验推理法的应用。

　　第六环节：应用迁移，巩固提高(5分钟)

　　1、回归课本

　　分析课本开头三幅图片，分析运动的物体为什么会停下来?

　　2、情景讨论

　　在体育上，我班同学都参加了哪些项目?现在请大家思考，假如你正在和同学赛跑时，突然,所有的力都消失了，会出现什么情形呢?

　　3、牛顿第一定律告诉我们，物体不受力时都有保持静止或匀速运动不变的性质。我们周围的物体都受到力的作用，是否也有这种性质呢?你能举个例子说明吗?

　　本环节通过理论联系实际使知识得到升华，通过练习，可以让学生更深刻地理解和掌握牛顿第一定律，第3题为下一节的惯性学习做好铺垫。

　　第七环节：课堂总结，布置作业(约4分钟)

　　让学生谈谈本节课的收获和困惑。用5分钟的时间对本节课的知识点进行回顾、梳理，这样既可以加深学生对所学知识的理解又可以在学生的头脑中建立一个知识点的整体印象。

　　以上是我对“牛顿第一定律”第一课时教材的认识和理解，由于本人水平有限，上面过程肯定有许多缺点和漏洞，希望各位评委和老师们多多批评指正，谢谢!

牛顿第一定律教学设计 篇五

　　［目标］

　　一、知识与技能

　　１、知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重要方法

　　２、理解牛顿第一定律的内容及意义；理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。

　　３、理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度；会用惯性解释一些现象。

　　二、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、通过实验加深对牛顿第一定律的理解

　　３、理解理想实验是科学研究的重要方法

　　三、情感态度与价值观

　　１、通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

　　［重点］

　　１、理解力和运动的关系

　　２、对牛顿第一定律和惯性的正确理解

　　３、理想实验

　　［教学难点］

　　１、力和运动的关系

　　２、惯性和质量的关系

　　［课时安排］

　　1课时

　　［教学过程］

　　［引入］

　　师：同学们，在前面的学习中我们学习了怎样描述物体的运动，知道了物体的一些运动规律，但同学们有没有想过：同一个物体不同的情况下可以做出不同的运动，究竟是什么决定了物体的运动情况？要讨论这个问题，就要研究运动与力的关系。所以，从今天开始，我们就一起来探究运动与力的关系。

　　一、据生活现象思考探究

　　师：现在请同学们结合日常生活经验，分组探讨一下运动和力是怎样的一种关系，并试着回答以下一些问题。

　　1、物体的运动需要力来维持吗？是不是有力物体就能运动，没力物体就静止。给物体一初速度，物体在不同平面上滑动，体会物体运动不需要力来维持。

　　2、物体的运动方向跟力的方向一样吗？

　　以抛粉笔为例

　　3、物体的运动仅由力决定吗？

　　抛粉笔为例

　　4、物体什么情况下做直线运动？什么情况下做曲线运动？

　　以抛粉笔为例

　　5、物体做直线运动时，什么情况下加速？什么情况下减速？

　　以抛粉笔为例。

　　【牢记】：物体的运动不需要力来维持，没有力物体也能运动：匀速直线运动；运动方向与力的方向无必然联系；当速度与力同一直线时，物体做直线运动；速度与力不在同一直线时，曲线运动；同一直线时，力与速度同向，加速；力与速度反向，减速。

　　要让学生明白：物体此刻的速度是由上一刻的速度和上一刻的受力决定的，此刻的速度及此刻的受力决定下一刻的速度。（比方：今天的结果是前面的表现决定的，要想今后的结果能改变，必须从现在开始。）

　　二、历史上人类对运动与力的关系的认识

　　师：爱因斯坦曾把一代代科学家探索自然奥秘的努力，比做福尔摩斯侦探小说中警员破案的过程。在侦探故事中，有时候明显可见的线索却把人们引到错误的判断上去，也就是说光凭经验来做判断是靠不住的。

　　师：长期以来，在研究物体运动原因的过程中，人们的经验是：要使一个物体运动，必须推它或拉它。因此，人们直觉地认为，物体的运动是与推拉等行为相联系的，当不再推、拉的时候，原来的运动便停止下来。根据这类经验，亚里士多德得出结论：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体便要停止。我想不仅是亚里士多德这样想，就是在现在，很多人还是这样想的，因为它与我们的现实生活经验相一致。但这却是个错误的结论。是由明显可见的线索引出的错误判断，而且这个错误结论竟维持了近两千年。直到三百多年前，伽俐略创造了有效的“侦察”方法，发现了正确的线索，揭示现象的本质，成为物理学中的福尔摩斯。

　　师：伽俐略注意到，当一个球沿斜面向下滚动时，它的速度越来越大；向上滚动时，速度越来越小。他由此猜想：当球沿水平面滚动时，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原因，因为他同样还观察到，表面越光滑，球便会滚动得越远。于是他推断：若没有摩擦阻力，球将永远滚下去。

　　师：伽俐略为了说明他的思想，设计了一个实验（伽俐略斜面实验）：让一个小球沿一个斜面从静止状态开始滚下，小球将滚上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将升到原来高度。减小后一斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然达到同样高度，但这一次为了达到同样高度，比第一次滚得远些。继续减小第二个斜面的倾角，小球达到同一高度时将会滚得更远。于是他问道：若将后一个斜面放平，球会滚动多远？结论显然是，球将永远滚动下去。这就是说物体的运动不需要力来维持，没有力物体也可以运动（比如在光滑水平上，只要给物体个初速度，物体将以这个速度永远运动下去），而力恰好是改变物体运动状态（运动速度）的原因，比如物体加速和减速时都需要受到力的作用。当然我们不能消除一切阻力，也不能把水平木板做得无限长，所以这个实验是“理想实验”带领学生观察动画及视频文件，先看理论动画，再看演示实验。

　　注意：理想实验不是空想实验，它是可靠实验事实加上理论推导。

　　师：与伽俐略同时代的法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的观点。明确指出：除非物体受到外力的作用，物体将永远保持静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。他还认为，这应该作为一个原理加以确立，并且是人类整个自然的基础。

　　三、牛顿第一定律

　　牛顿物理学的基石???惯性定律

　　伽俐略和笛卡尔的正确结论在隔了一代人以后，由牛顿总结成动力学的一条基本定律：

　　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。

　　注意：学习物理的过程中大家已经对亚里士多德这个名字很熟悉了，并且每次提到的都是他的错误观点，好像成了反面教材，这里我要向大家说明一下：亚里士多德是个非常伟大的人。恩格斯称亚里士多德是最博学的人，亚里士多德的研究涉及生物、天文、气象、数学和物理等，成果十分丰富，是西方文化的奠基人。他追求以世界的本来面目来说明各种自然现象，比如说：他认为天上的运动应该是完美的匀速圆周运动、地上的物体都应该是静止的。他认为物体的运动需要力来维持，是与大量的“事实”相一致的。他一直追求真理，只不过因为当时研究物理总是靠直觉和思维来进行。因此，他的这一错误观点影响了人们两千多年。

　　伽利略实在是一个伟大的科学家，他第一个意识到了摩擦力??一个本质至今还没有被认识清楚的问题。有了这一点，加上他又具有丰富、发散而有严谨的科学思维能力，设计出其理想实验就显得比较自然了。我们认为理想实验首要的意义在于它摒弃了那种单纯依靠思辩来研究物理的行为方式，而确立了实验在物理研究中的基本地位。从物理史实上可以发现，这时伽利略认为的地面上的物体除静止外的另一本来面目是匀速圆周运动（而不是匀速直线运动），伽利略是一个伟大的科学家，在物理史上有着不可取代的地位，是因为他第一次确立了物理实验在物理研究中的重要性，研究物理不再是单纯地靠直觉和思维。是笛卡尔第一个明确指出：除非物体受到外力作用，物体将永远保持静止或匀速直线运动状态。这确实是人类思想认识上的一次飞跃。因此，笛卡尔认为上述论断应该作为一个原理加以确立，且是人类整个自然观的基础是十分合理的。笛卡尔当时还指出：在太空环境中可以实现物体不受外力的作用，这时物体的运动就满足理想实验的条件（解放了人们的思想，拓宽了看问题的视野）。

　　牛顿所做的工作不仅是进行了总结，更是从物理上赋予了明确的内涵，这其中包括惯性和力作为科学概念地提出，以及惯性参考系等，同时明确了力和物体运动及其变化之间的直接因果关系。

　　【牢记】：

　　1、运动并不需要力来维持，因而力并不是使物体运动的原因；只有当物体的运动状态发生改变的时候，才需要力，所以力是改变物体运动状态的原因

　　2、不受力的物体是不存在的，所以牛顿第一定律是理想定律，不能用实验来验证。

　　3、物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质称惯性。所以牛顿第一定律又称惯性定律。

　　师：生活中许许多多的现象可以帮助我们理解牛顿第一定律。例如冰壶。冰壶在冰面运动时受到的阻力较小，可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变直到它再一次受到杆的打击或碰到障碍物，才改变这种状态。

　　观看牛顿第一定律演示实验

　　四、惯性

　　带领学生观看多媒体文件。

　　生活中的例子：将斧头和木把往下敲。木把受到敲击突然停止了。斧头由于惯性要保持原来的运动状态，继续向下运动，使斧头和木把套紧。

　　1、问：什么样的物体具有惯性？物体什么时候具有惯性？

　　答：一切物体均具有惯性。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。

　　物体任何时候都有惯性，惯性是一种固有属性。

　　2、惯性可以被克服吗？

　　答：惯性是物体的固有属性，不是力，不能避免或克服。

　　3、速度可以突变吗？

　　答：当有外力作用迫使物体改变运动状态时，物体的运动状态会在原有的基础上发生变化，惯性的大小就表现为物体运动状态改变的难易程度。正因为物体的运动状态是在原有的基础上一点点变化的，所以速度是不能突变的。

　　4、物体的惯性大小由什么决定呢？与速度有关吗？

　　答：惯性的大小仅由质量决定。

　　这里有一个易错点：很多同学认为速度大，惯性大；速度小，惯性小。原因是他们把“运动状态改变的难易程度理”理解为“物体从运动到静止的难易程度”。

　　分析：正是因为有外力的作用才使得物体的运动状态发生改变，所以要比较两个物体运动状态改变的难易程度，最起码要给它们相同的外力作用，才好进行比较。（不恰当的比方：想看两个人一天谁挣的钱多，最起码要给他们相同的本钱）

　　要比较速度变化的难易程度其实就是比较物体的加速度，加速度反映了相同时间内物体速度变化的大小关系，而在相同的外力作用的情况下，物体的加速度大小是仅仅是由质量决定的。所以惯性仅仅由质量决定。（a大，速度变化容易；a小，速度变化难）

　　惯性的大小仅由质量决定。但由于惯性是属性不是物理量，所以不能具体讲1千克的物体有多少惯性。例：如手挡相同速度的篮球和汽车。如果一辆空车和一辆装满货物车在相同的牵引力作用下由静止开始运动，它们的运动状态改变的情况并不相同，空车的质量小，在较短的时间内可以达到某一速度，运动状态容易改变。装满货物的车，质量大，要在很长的时间内才能达到相同的速度，运动状态难以改变。惯性大小在实际中是经常要加以考虑的。当我们要求物体的运动状态容易改变时，应该尽可能减小物体的质量。歼击机的质量比运输机、轰炸机的质量要小得多，在战斗前还要抛掉副油箱，以进一步减小质量，就是为了要提高歼击机的灵活性。相反，当我们要求物体的运动状态不容易改变时，应该尽量增大物体的质量，抽水站的电动抽水机和水泵都固定在很重的机座上，就是要增大它们的质量，以尽量减小它们振动或避免意外的碰撞而移动。

牛顿第一定律教学设计 篇六

　　（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。

　　3．牛顿第一定律

　　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。