高中1 牛顿第一定律公开课教案设计

这是一份高中1 牛顿第一定律公开课教案设计，共7页。教案主要包含了历史回顾，伽利略的理想实验，牛顿第一定律，惯性与质量等内容，欢迎下载使用。

人教版高中物理必修1教学设计

课题
牛顿第一定律
单元
4
学科
物理
年级
高一
学习
目标
（一）知识与技能
1.理解牛顿第一定律及其意义。
2.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。
重点
牛顿第一定律
难点
力和运动的关系, 惯性

教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
出示图片：推小车
在实际生活中我们观察到一些现象：我们用力推车，车就走，不推车就停下来，物体运动是因为受到力的作用吗？
出示图片：运动的汽车
但有时我们又观察到：让车达到一定速度后，即使不再给车施力，车还会运动一段距离。
物体运动到底是因为受到力？还是？
那么力和运动有关系吗？
今天我们一起来探讨这个问题。
甲方观点：力是物体运动的原因
乙方观点：物体运动根本不需要力
你的观点会是什么呢？
古人也讨论过这个问题，下面咱们回顾一下。


学生观察思考






通过生活中的常识建立感性认识，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。
讲授新课
一、历史回顾
1、古希腊哲学家亚里斯多德观点：物体的运动需要力来维持。
必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用,物体就要静止下来。
2、意大利物理学家伽利略的观点：物体的运动不需要力来维持。
出示图片：伽利略
物体的运动并不需要力来维持，运动之所以会停下来，是因为受到了摩擦阻力。
二、伽利略的理想实验
出示图片：伽利略理想实验图片。
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。如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。
出示动画：伽利略理想实验
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。
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。
这个实验说明：力不是维持物体运动的原因。
思考讨论：伽利略的实验在实际生活中能做么？遇到哪些困难？
第一：阻力不可能完全消除；第二：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”。
说明：虽然这个实验无法实现，但是，伽利略在实验基础上进一步推理的方法，帮助我们找到了解决运动和力的关系问题的方法。

针对练习
4．亚里士多德认为：必须______，物体才能运动；没有力的作用，物体就要______。
【答案】有力作用在物体上 静止在某个地方
5．伽利略的理想实验
（1）斜面实验：如图所示，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。如果没有摩擦，小球将到达______。减小第二个斜面的倾角，小球运动的距离更长，但所达到的高度______。当第二个斜面最终变为水平面时，小球将______。

（2）推理结论：力______ （选填“是”或“不是”）维持物体运动的原因。
【答案】原来的高度 相同 永远运动下去 不是
三、牛顿第一定律
在伽利略工作的基础上，英国科学家牛顿提出了动力学的一条基本定律：
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，这就是牛顿第一定律。
（1）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。牛顿第一定律也被叫作惯性定律。
（2）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。
2、牛顿第一定律揭示了运动和力的关系：
（1） 物体不受外力时的状态是匀速直线运动状态或静止状态，说明力不是维持物体运动的原因。
（2） 外力的作用是迫使物体改变其运动状态，说明力是使物体运动状态改变的原因。
思考1：牛顿第一定律可不可以直接用实验来验证？为什么？
参考答案：牛顿第一定律所描述的物体不受外力的状态，只是一种理想化状态，所以不能用实验来验证。
思考2：什么时候可以看作不受力？并举例说明。
当物体受力但所受外力的合力为零时可以看作物体不受力。
四、惯性与质量
1、惯性的表现
（1）在不受力的条件下，惯性表现为保持原来的运动状态；
出示视频：惯性现象
（2）在受力条件下，惯性表现为阻止物体运动状态的改变。
出示图片：推小车和汽车图片
让大小不同的车由静止获得同样的速度，需要的力就不同，质量大的汽车需要的力大。
思考讨论：从牛顿第一定律得知，物体都要保持它们原有的匀速直线运动状态或静止状态。也可以说，它们都具有抵抗运动状态变化的“能力”，即都具有惯性。那么，怎样描述惯性的大小呢？
参考答案：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。
2、惯性与质量
(1)质量是惯性大小的唯一量度。质量越大惯性越大，质量越小惯性越小。
(2)惯性是一切物体所固有的一种属性。惯性与物体的运动状态、所处位置等外部条件无关。
(3)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。
课堂练习
1．牛顿第一定律的内容：一切物体总保持______状态或______状态，除非作用在它上面的力______。
【答案】匀速直线运动 静止 迫使它改变这种状态
2．惯性
（1）物体保持原来______状态或______状态的性质叫作惯性．牛顿第一定律也被叫作______定律。
（2）惯性是物体的______属性，一切物体都具有惯性。
【答案】匀速直线运动 静止 惯性 固有
3．判断下列说法的正误。
(1)伽利略的理想实验是永远无法做到的。___
(2)伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因。___
(3)由牛顿第一定律可知，做加速直线运动的物体所受外力全部消失时，物体立刻静止。___
(4)物体从竖直向上运动的气球上掉落后，立即向下运动。___
(5)速度越大，物体的惯性越大。___
(6)受力越大，物体的惯性越大。___
【答案】√ × × × × ×
4．前进中的大巴车突然刹车时，乘客向________倾倒；在匀速直线运动的火车上竖直跳起，人会落在________（选填“原来位置”“原位置前”或“原位置后”）。
【答案】前 原来位置

阅读课文说出
古希腊哲学家亚里斯多德观点和伽利略的观点









学生观察动画，动手操作








学生思考讨论
















学生练习









学生记忆理解
牛顿第一定律












学生思考讨论



学生思考讨论







学生观看视频
和图片










学生思考讨论





学生倾听








学生练习









锻炼学生的自主学习能力











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。






理解伽利略的实验是实验+推理的方法














巩固伽利略理想实验








锻炼学生的记忆能力加强学生对
牛顿第一定律的理解










知道牛顿第一定律能用实验来验证。

让知识在初中学习的基础上进行升华





理解惯性的表现
情况










掌握描述物体惯性的物理量是它的质量。



理解惯性与质量
的关系







巩固所学知识












课堂小结
1、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。
2、力不是维持物体运动的原因而是使物体运动状态改变的原因。
3、质量是物体惯性大小的唯一量度。
梳理自己本节所学知识进行交流
根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。
板书
一、历史回顾
1、亚里斯多德观点：物体的运动需要力来维持。
2、伽利略的观点：物体的运动不需要力来维持。
二、伽利略的理想实验
实验+推理帮助我们找到了解决运动和力的关系问题的方法
三、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，这就是牛顿第一定律。牛顿第一定律也被叫作惯性定律。
四、惯性与质量
质量是惯性大小的唯一量度。质量越大惯性越大，质量越小惯性越小。