高中物理教科版 (2019)必修 第一册1 牛顿第一定律教案及反思

《牛顿第一定律》教学设计

教学目标：

1. 通过回顾物理学史，知道伽利略和亚里士多德对运动和力的关系的不同观点，初步形成运动与相互作用观念。
2. 通过伽利略理想斜面的学习，知道伽利略理想斜面实验的方法是科学研究的重要方法。
3. 掌握牛顿第一定律的内容和意义，知道什么是惯性，并能应用解释有关现象。
4. 通过学习科学家们对运动原因的探索，培养实事求是的精神，学习敢于质疑、积极探索的品质。

教学重点：

1.   牛顿第一定律的内容及意义；
2.   惯性的概念。

教学难点：

伽利略理想斜面实验

教学方法：

指导学生阅读，领会科学方法和科学思想。通过演示实验和科学逻辑推理，学习伽利略理想斜面实验的方法。例举生活中实例，用惯性解释现象。

课时安排：1课时

问题引入：

运动和力的关系是什么？从历史的角度，沿着科学家们思考的足迹，从科学家们对运动原因的探索过程中，学习科学方法和科学家们的研究精神。

新课教学：

一、亚里士多德的观点

【学生活动】（1）阅读教材P98，第2、3自然段。

（2）体验活动：静止在水平桌面上课本，用力推，书本被移动；手松开，书本停止运动。

总结：

1、亚里士多德的观点：运动需要力来维持。

2、评价：（1）百科全书式的哲学家；（2）恩格斯称他为“最博学的人”；（3）伽利略的评价。

二、伽利略的探索

【演示实验】

给水平面铺上粗糙程度不同的物体（如毛巾、棉布等），让小车置于顶端从静止开始下滑。观察并分析小车从同一高度滑下后，小车的速度在哪种最先减速到零。

分析：小车减速，是由于小车受到摩擦力的作用，摩擦力越大，小车速度减小得越快。

【猜想】如果小车不受摩擦力的作用，小车的速度是否就不会减小？

    结论：力是改变物体速度的原因。

【观察与思考】伽利略针和单摆实验

分析：（1）摆球在不同悬点的情况下，摆球在另一边上升的高度与释放位置的高度一样；

（2）悬点不同，摆球通过的路径不同，悬点越高，摆球通过的路径越长；

（3）小球在运动方向是不受力的作用（忽略空气阻力）。

【迁移】伽利略理想斜面实验

（1）经验事实：小球从一个斜面的高处滚下，会滚动另一个对接的斜面，摩擦越小，小球越能接近于达到滚下前的高度。

（2）假想：如果没有摩擦，小球从斜面滚下，观察它在另一个对接的斜面的运动情况；

（3）推理：小球将会达到滚下前的高度；如果对接斜面的倾角越小，小球在斜面上保持运动的距离越远；如果对接斜面的倾角为零，成为水平面，小球将以恒定速度永远运动下去。

总结：

1、理想实验的特点：以实验为基础，假设理想化的物理条件，在头脑中做实验，进行推理想象，归纳出规律性的结论。

2、科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一。

三、牛顿第一定律

1、笛卡尔认为：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。说明物体在非水平面上的运动也不需要力来维持。

2、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，直到有外力迫使它改变这种状态为止。

（2）意义：

①力不是物体运动的原因——说明物体不受力时的运动状态是匀速直线运动或静止；

②力是改变物体运动状态的原因——说明外力的作用之一是迫使物体改变运动状态；

力是产生加速度的原因。

③一切物体都有惯性。

④牛顿第一定律描述的只是一种理想状态，无法用实验直接进行验证。

3、惯性：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。

（1）惯性是物体的固有属性。它不是一种力。

（2）惯性的大小是由运动状态改变的难易程度来决定，运动状态越难改变，惯性越大，质

量是惯性大小的唯一量度。

【讨论与交流】请用物理知识解释下面现象。

（1）我们洗完手后使劲甩手，可把手上的水甩掉；

（2）运动员冲到终点后，为什么不能马上停下来，还要向前跑一段距离？

解释现象的方法：确定研究对象→简述情境→描述现象→原因分析（应用知识）

课堂小结：

1、理解牛顿第一定律的内容，惯性的概念。

2、理解伽利略理想斜面实验，知道科学推理的方法。

课后作业：

第3题