【精】牛顿第一定律教学设计16篇
作为一无名无私奉献的教育工作者，总归要编写教学设计，借助教学设计可以促进我们快速成长，使教学工作更加科学化。如何把教学设计做到重点突出呢？以下是小编帮大家整理的【精】牛顿第一定律教学设计，希望能够帮助到大家。
牛顿第一定律教学设计 1
1、教材分析
本节是人教版必修一第四章《牛顿运动定律》第一节。本章是在前面三章对力和运动分别研究的基础上，进一步探讨物体的运动状态变化和物体的受力情况间的关系。牛顿运动定律是帮助学生理解力和运动关系的桥梁，是动力学的基础，也是整个经典物理理论的基础。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，力学的第一原理，它破除了长达两千年以来亚里士多德的错误观点，改变了人类的自然观和世界观，本身还包含着力、惯性和参考系的科学概念，是物理学理论的支柱和基石。在教学中，不能把它看做牛顿第二定律的特殊情况，它意在引导学生了解科学的发现和发展。本节课采用的理想实验法，在物理研究中具有十分重要的地位和作用。
2、教学重难点及学情分析教学重点
理解伽利略理想实验中体现的科学思想理解牛顿第一定律，掌握惯性，力与运动的关系。教学难点牛顿第一定律是理想定律，描述的是物体在不受力的情况下遵循的运动规律，与生活实际有一定距离，部分同学从日常经验出发，往往会产生错误的认识，这就使学生在理解上容易出现障碍。也是历来学生在做这部分习题时容易出现问题的原因。惯性现象是自然界、生活中的普遍现象，但是概念是抽象的。对“惯性”概念的理解对学生是一个难点，尤其是对于惯性现象进行科学的解释
3、教学目标
知识与技能
（1）理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。
（2）理解牛顿第一定律，知道它是逻辑推理的结果，不受力的物体是不存在的。
（3）理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。
过程与方法
培养学生严谨的逻辑推理能力；要能透过现象了解事物的本质，对物理问题决不能主观臆断；通过对大量实例的分析，培养学生归纳、综合能力。善于思考、善于总结，把物理与实际生活紧密结合。
情感、态度与价值观
（1）让学生知道科学研究过程的艰难，领悟实验加推理的科学研究方法。
（2）利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系。鼓励学生大胆发言，并学以致用。
4、教学设计思路
本节课的教学设计，主要是践行新课程所倡导的探究学习、自主学习、合作交流，让学生体验知识的获取过程，并通过动手实验和利用贴近学生生活的实例，达到突破重难点的目的。根据新课改要求，本节采用探究式教学，以物理史实为线索引导学生得出物理规律。物理学是一门与自然、生活、技术进步和社会发展有着最为广泛联系的`科学。采用讲授灌输式教学方式，远离科学探究乐趣，他们是不可能热爱物理课程的。所以要让学生在体验中获得物理规律，在物理史实中领略思维的力量和美。本节课的设计特点是注重体验物理规律的发现和发展。科学家的创造性思维品质和敢于置疑、坚持真理的献身精神成为情感态度价值观教育的好素材。另外，探究式实验验证是本节课必需要的。
课前准备教具准备：多媒体课件、小车、长木板、棉布、毛巾、小球、自制理想斜面实验器（每3人一组：2人配合实验，1人记录整理）、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块等。知识准备：力的概念及力的作用效果。
课时计划：1课时
5、教学过程
（一）引入课题
视频导入嫦娥二号发射过程：将卫星发射到太空必须要有推力强大的火箭。力与运动之间有着密切的联系，由此引出本章内容。常识导入（图片）1。我国公安交通部门规定，从1993年7月1日起，在各种小型车辆前排乘坐的人（包括司机）必须系好安全带，为什么2。展示一张极具视觉冲击力的照片——亚洲飞人柯受良驾车飞越黄河，他凭什么有这种胆识去飞越气势磅礴的黄河呢情景导入动手做一做：用手推桌上的书，然后停止用力，观察书的运动状态变化。由此看来，必须有力作用在物体上，物体才运动；没有力作用在物体上，物体就不运动——两千多年前古希腊科学家亚里士多德就得出了这样的结论，这个结论正确吗学生讨论，教师借机导入新课。观看、聆听、动手体验、思索、渴望探究力与运动的关系。通过生产生活中的一些现象引起学生探求物理知识的兴趣，同时为惯性的学习打下伏笔。
（二）新课教学
历史回顾之亚里士多德
亚里士多德观点：力是维持物体运动的原因（在得出亚里士多德的观点后）设问：你认为这个观点有什么问题（学生思考后回答）指导学生实验：设计斜面小车实验：在学生提出的观点后指出：亚里士多德的观点虽然错误，但一直维持和统治人们的思想近两千年，你能用桌面的器材设计实验推翻他的说法吗（介绍器材：小车、长木板、棉布、毛巾、）提出指导问题：
（1）、如何让小车初速度相同
（2）、毛巾、棉布、木板的粗糙程度怎样
（3）、如何减小小车在水平面上的滑行距离
价值观渗透：亚里士多德说法虽然错误，但他在当时提出了很多观点，有时候提出问题比证明一个问题更难，所以说亚里士多德毫无疑问是伟大的。
1、思考、回答问题
2、设计实验、感受领悟：力并不一定能维持运动，小车停下来正是因为力（摩擦力）阻碍了运动。
对力的作用效果有了更进一步的认识。学生也许有不同的观点，由于初中已学习过这部分知识，所以学生会得到此观点是错误的，但不少同学心中的疑虑还是存在的。既然有疑虑，那最好的办法就是让学生通过自己动手动脑去破除疑虑。同时，为提出伽利略理想实验打好伏笔。
历史回顾之伽利略
指导学生实验：指导学生动手操作，重温伽利略理想实验，重点注意引导学生进行科学推理。演示实验：尽管现实生活中没有绝对光滑的平面。但可以创造比较光滑的平面去证明伽俐略的想法——气垫导轨上物体近匀速的运动。视频观看：体育项目——冰壶球运动，由于球运动过程阻力很小，能以几乎不变的速度前进。小结及价值观渗透：
（1）伽俐略理想实验对科学研究的意义。
（2）介绍伽俐略其人其事，让学生意识到：一个规律的发现并不是一帆风顺的，不是一开始的认识就是对的，而是需要人类不断探索才能形成的，并明白科学研究过程的艰难和科学家为此所付出的努力和心血。动手操作，观察记录，推理分析，领悟实验加推理的科学研究方法。伽利略理想实验虽然无法在现实生活中实现，但却是建立在实验基础之上，通过科学推理得出，因此是完全正确的。结论：在水平面上运动的物体如果没有受到摩擦阻力，物体将沿水平面以恒定的速度持续运动下去。体会领悟爱因斯坦对伽利略的评价。给学生充分展示自己思维过程的机会，让他们自己去探求物理规律的真伪，让每一个学生都能够深刻体会力和运动之间的关系。通过理想斜面实验，说明物理研究中抓住主要因素，忽略次要因素的必要性，同时也展示了物理研究思想的美妙和逻辑的力量。让学生学习体会前辈科学家敢于质疑权威，勇于探索的精神品质。
牛顿第一定律教学设计 2
教学目标
1、知识与技能
知道牛顿第一定律的内容
知道惯性的概念
知道二力平衡
2、过程与方法
通过活动体验任何物体都具有惯性
探究摩擦力对物体运动的影响
3、情感、态度与价值观
通过活动和阅读感受科学就在身边
教学重难点
1、重点：物体的惯性
2、难点：牛顿第一定律
教学过程
（一）引入新课
让学生观察图11.5—1的几幅图，思考运动的物体最终停下来的原因是什么？亚里士多德和伽利略给出截然相反的解释。“运动需要力来维持”，“运动不需要力来维持”
（二）讲授新课
1、牛顿第一定律
（1）探究摩擦力对物体运动的影响
按照书本第35页的`实验进行探究不同表面，物体的运动距离不同
向学生交代清楚实验的条件和做法：三种粗糙程度不同的表面；每次实验用的是同一辆小车；每次都在同一位置滑下，以保持小车到达水平表面的速度相同。
引导学生分析实验变化的条件是表面的粗糙程度改变，而其他条件没有改变。
根据观察结果，得出结论：小车受到阻力越小，它运动得越远，引导学生进一步推理：如果小车不受任何阻力，小车的速度将保持不变，永远运动下去。
介绍得出该结论伽利略用了推理的方法。从而得出牛顿第一定律的内容：
（2）牛顿第一定律：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。
解释：物体不受力时，原来静止的物体将永远保持静止状态；原来运动的物体将永远做匀速直线运动，速度的大小和方向都不改变。
2、惯性：物体保持运动状态不变的性质，牛顿第一定律也叫惯性定律
学生活动：（1）体验图11.5—4的实验
（2）体验物体掉杯中的实验
（3）观看教学VCD
通过观察图11.5—6，尝试用惯性的知识解释怎样利用惯性和防止惯性产生的危害。
3、二力平衡
学生探究：按照图11.5—9进行探究实验，做好记录
引导学生从记录中得出二力平衡的条件：大小相等、方向相反、并且在同一直线上。
（三）课堂小结
1、牛顿第一定律是怎样表述的？
2、现实生活中有哪些利用惯性的例子，防止惯性产生危害的措施？
3、二力平衡的条件是什么？
（四）布置作业
1、书本第39页第1、2、3题
2、完成同步练习
牛顿第一定律教学设计 3
【学情分析】
在初中阶段的学习中，学生虽然除了“惯性与质量”这一问题没有专门学习外，关于本节其他的知识都有了大致地了解，但是他们只知道亚里士多德的观点总是错的，只知道伽利略做了个理想实验就得出了牛顿第一定律。通过本节课的学习，首先应该在已有认识的基础上，纠正一些片面、不恰当的认识，进一步深化和提高对相关问题的认识。其次引导学生通过小组合作讨论，再现伽利略的斜面实验的过程，让学生深刻体会伽利略伟大的科学方法和思维历程。
【教学目标】
知识与技能：
1、通过对几位科学家们的了解，使学生认识到有关运动和力的关系的历史发展过程
2、通过对牛顿第一定律的进一步理解，使学生知道什么是惯性，理解质量是物体惯性大小的量度，会正确解释有关惯性的现象
过程与方法：
1、通过伽利略的理想实验，使学生受到科学方法论教育
2、通过对分组实验的探究过程，使学生理解牛顿第一定律的内容和意义
3、通过对生活中惯性现象的解释，培养学生灵活运用所学知识解决问题的能力。
情感态度价值观：
1、通过对发现牛顿第一定律历史过程的了解，培养学生辨证看待问题的能力，培养学生敢于坚持真理、不迷信权威的科学探究精神。
2、培养学生的观察能力，抽象思维能力、应用定律解决实际问题的能力及客观公正评价事物的能力
【教学重点】
1、科学思想的建立过程
2、牛顿运动第一定律、惯性
【教学难点】
对牛顿运动第一定律、惯性和理想实验的正确理解
【教学用具】
自制教具、多媒体课件
【教学过程】
教学
环节
教师活动
学生活动
设计意图
激趣入境
播放视频短片，引导学生思考问题
通过观看视频，学生思考物体的运动是否需要力来维持？
通过生活中的实例，引起学生的学习兴趣
导引体验
1、《牛顿第一定律》教学设计 采用不同的方式推动小车，引导学生观察现象，分析原因
2、引导学生思考小球上升高度和运动距离可能与哪些因素有关
3、给学生提供实验器材，引导学生进行实验设计：探究影响小球上升高度和运动距离的外在因素
4、组织学生演示自己的实验设计方案
学生分组实验，体验实验过程，分析总结实验现象的原因
积极思考，大胆猜测
学生分组设计实验方案，得出正确实验结论
归纳总结实验的现象及产生的原因
通过学生亲身体验，感受力和运动的关系
通过学生的猜测，培养学生积极探索自然科学的精神
通过实验方案设计，培养学生小组合作的能力，通过对设计方案的演示，培养学生的动手操作能力
学生分组讨论，归纳总结
阅读教学，思考笛卡儿对力和运动关系的认识
分组讨论，思考问题
积极思考，主动发言
思考问题，列举生活中的实例
通过对科学家研究过程的讨论，培养学生归纳总结的能力
通过阅读教材，培养学生的阅读能力
通过对惯性的学习，使学生感受到物理知识就在我们身边
训练达标
引导学生利用惯性的知识，思考下列问题：
1、怎样才能把一个较轻的泡沫小球扔到天花板上？
2、利用什么方法将混杂在一起的米粒和碎纸片分离开来？
学生思考讨论，分小组完成实验任务，思考如何利用惯性的知识解释实验现象
培养学生利用所学知识解决生活中的实际问题，做到“学以致用”，培养学生解决实际问题的能力
课堂小结
1、牛顿第一定律：
2、牛顿第一定律的意义
3、惯性及其应用
回顾本节课探究过程以及所学到的知识。
回顾知识，加深印象，有助于引导学生养成阶段反思的习惯。
拓展延伸
一个在日本的旅游者，想来中国.他设想将自己悬挂在空中的大气球中，由于地球的自转，只要在空中停留几个小时，就可以到达中国，您认为这有可能实现吗？为什么？
积极思考，课后讨论
培养学生运用已学知识解释实验现象的能力，并将所学知识延伸到课外。
【板书设计】
《牛顿第一定律》教学设计 《牛顿第一定律》教学设计4.1 牛顿第一定律
1、力和运动的关系
亚里士多德、伽利略、笛卡儿、牛顿
2、牛顿第一定律
（1）内容
（2）意义
3、惯性及其应用
教学设计说明
1、教学目标
从学科、教学单元方面来看，这节课是本章的第一节，是在学生学习了力和运动之后，探究力和运动关系的第一节课，在整册书当中起到承上启下的作用。学生从力和运动最简单的关系入手，探索不受力时物体的状态，从而为物体受力时的`运动规律埋下了隐形的翅膀！
从学生基础方面来看，这节课在初中学生已经学习过，但是初高中的教学目标是完全不同的。初中学习这节课时，只是要求学生能够了解《牛顿第一定律》的内容和能够用惯性的原理解释一些简单的实例。而高中教学时要求学生不仅知道定律的内容，还要知道内容得出的过程，科学家们的研究经历了从简单到复杂、从特殊到一般、从片面到全面的艰苦的过程，从中对学生进行科学研究精神的培养。
教学中，一切提高学生学习兴趣的手段都是有效的（摘自《学习的本质》）。课题教学的开始，从生活中的实例入手，点燃学生的学习热情，既有助于学生对已有知识的回顾，又引导学生对新知识的思考。在突破重难点的过程中，引导学生通过小组合作，进行观察—猜想——验证—总结的探究过程，再现了伽利略通过理想斜面实验，对力和运动的关系的思考。通过这样的探究过程来实现教学目标，不仅符合学生的认知过程，突破重难点，更为学生今后进行科学探究指明了方向。
2.教学方法实现“高参与度”。
采取的教学方法：启发法、实验探究法、小组合作法和体验法。教学方法主要是借鉴和改进。
以上几种教学方法，在本节课中是一个有机的整体，环环相扣、互相弥补，有效的提高学生的参与度。课堂的引入环节从生活的实际出发提出问题，启发全体同学参与思考、合理的猜想，通过小组合作提出实验探究的方案，对自己的猜想进行实验验证。实验过程中，针对出现的问题，改进和优化实验方案，得出最终的结论。在学生得出《牛顿第一定律》的结论之后，清楚了惯性是物体本身的一种属性，之后学生通过亲身体验生活中几个惯性的应用，并进行合理的解释，真正做到学以致用！
3.学科素养具体化、显性化。本课认知过程合理性如何体现？如何实现知识迁移？
物理是一门以实验为基础的自然科学，因此在课堂教学过程中，引导学生进行实验设计、实验探究尤为重要，更是培养物理学科素养、培养实验探究精神的具体体现。
本课的学习过程中，在学生已有先知的基础上，从生活实例出发提出问题，有利于学生对问题的思考，引导学生从生活走进物理、从物理走向世界。课题引入之后，启发学生思考不同的科学家对力和运动关系的描述有何不同？有哪些区别与联系？学生遵循亚里士多德、伽利略、笛卡尔和牛顿的足迹，由浅入深、层层递进，符合学生的最近发展区，为本节课重点和难点的突破打下了坚实的基础。通过小组互助的学习，学生得出了科学道理，再引导学生体悟生活中的实例，并用得出的结论加以解释。本节课学生按照生活观察—科学猜想—实验验证—规律推理的顺序进行学习，符合学生的认知过程，有效的实现了知识的迁移！
物理学科的学习过程，就是科学探究的过程，而物理又是一门以实验为基础的自然科学，因此在物理课上培养学生进行科学探究尤为重要。而在三百多年前，伽利略就得出了合理的科学实验探究的过程和方法，我们需要将此种方法在每一节物理课上渗透给学生，培养学生的探究精神。本节课的教学设计可以达到此目的，适合利用实验的方法探究物理规律的课型。
牛顿第一定律教学设计 4
一、教学目标
【知识与技能】
知道阻力对物体运动的影响;理解牛顿第一定律的内容。
【过程与方法】
通过观察直观现象到提取抽象规律的过程中，提高分析、归纳、推理能力。
【情感态度与价值观】
在实验操作的过程当中，养成严谨认真的科学态度。
二、教学重难点
【重点】
理解牛顿第一定律。
【难点】
探究阻力对物体的影响。
三、教学过程
环节一：导入新课
演示实验：推粉笔盒，粉笔盒向前移动，不推，粉笔盒停止运动。请学生们思考并回答，力和运动之间的关系。学生：有力就有运动，没有力，物体就停止运动。
提出情境：踢足球时，脚离开球以后，球还要向前运动一段时间，没有力，运动就停止了吗?也就是说，力真的是维持物体运动的原因吗?引入新课。
环节二：新课讲授
教师引导：自古以来很多人就对物体的运动与力之间的关系进行了研究，很多人认为运动需要力去维持，只要力撤销了，物体运动就停止，但伽利略提出了不一样的看法。
请学生阅读16页教材，找出伽利略的观点，引导学生利用实验进行探究。
1.阻力对物体运动的影响：
【实验思路】教师提出实验中让小车不同阻力的情况下运动，比较它运动的距离就可以了。
【注意事项】提出实验中需要注意的问题：
①需要探究的量有阻力、运动的距离、小车的初始速度三个变量，我们需要使用什么实验方法?
②怎么控制小车初速度相同?
【进行实验、收集数据】，请学生们观察实验现象，并填充多媒体中的表格。
【分析数据、得出结论】教师引导：通过表格我们能看到，表面越光滑，小车运动距离越大，也就是说，阻力越小，小车运动得越远，如果小车在更光滑的表面上运动，将会运动的越来越远，那么如果小车运动的表面绝对光滑并且足够长，不受阻力，他的运动状态会是怎样的? 微博@中小学教师资格证考试
学生：将会一直运动下去。
所以，如果小球不受阻力，它就会一直运动，并不需要力来维持，如此可见，伽利略的观点是正确的.。
2.牛顿第一定律：
【规律建立】教师引导：当年伽利略就是利用类似的实验，明确了是阻力改变了物体的运动，所以力是改变物体运动的原因。伽利略的结论更新了人们对运动和力的看法，并且让人们知道，可以通过实验和合理的推理来得到实验结论。
后来笛卡尔进一步研究表明，物体不受外力时永远运动下去，除了速度的大小不会改变，也不会改变运动的方向。
后来，著名的是英国科学家牛顿，他总结了前人经验，归纳出一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或者匀速直线运动状态。这就是有名的牛顿第一定律。
【规律深化】
引导：我们来看，牛顿第一定律中所包含的深刻含义。
“一切”适用于任何物体;
“没有受到力的作用”是规律产生的条件;
“或”表示不受力的物体，要么静止，要么保持原速度和方向进行匀速直线运动，一定是两种状态之一，并且两种状态并不同时存在。
环节三：巩固提高
小组讨论：如果同学们正在进行运动会，所有的力突然消失了，会产生什么样的情况?
环节四：小结作业
小结：师生共同总结本节课知识点。
作业：思考在跨栏比赛中，为什么运动中的人脚被绊住后，身体会向前倒?
四、板书设计
略
五、教学反思
略
【答辩题目及解析】
作业布置中，让学生思考跨栏比赛中的人脚被绊住后，身体会向前倒，为什么要这样设置?
【参考答案】
谢谢考官的提问!
布置这样的作业，其一，可以让学生继续对牛顿第一定律的内容进行思考，因为牛顿不仅论述了运动与力之间的关系，还有对惯性的描述，这样的问题可以让学生预习下节内容，对知识有简单的了解。其二，可以让学生多多观察生活中常见的现象，从中产生疑问，养成以物理的眼光看待生活的良好习惯。
以上就是我的回答，谢谢各位考官!
牛顿第一定律教学设计 5
【教学目标】
1.识与技能：知道牛顿第一定律；知道惯性的概念及应用。
2.过程与方法：认识伽利略的理想实验方法；通过活动体验任何物体都有惯性。
3.情感。态度。价值观：通过将所学知识应用到生产。生活实践中，感受科学就在身边，强化STS的要求。
【教学重难点】
1.知道牛顿第一定律；知道惯性的概念及应用。
2.通过将所学知识应用到生产。生活实践中，感受科学就在身边。
【教学过程】
一、复习导入
师生互动探究新知
1.力的作用效果是什么？
2.世界上的一切物体都在，绝对不动的物体是不存在的。
师讲解：
1.研究力和运动关系的历史回顾。
2.探究力与运动关系的实验：伽利略理想实验
3.牛顿第一定律的内容
提问复习内容：
注意引导力与运动可能存在的关系，引出本章所学内容。
引导学生阅读课本，观察四幅图，思考物体最终停下来的原因。
二、讲解及注意点
阅读课本，回顾20xx年以前的亚里士多德的观点。
介绍300年前伽利略对力与运动的探究和他的`理想实验。
比较亚里士多德和伽利略观点的不同，设计实验探究结论。
要求预习课本，注意探究的方法，明确探究实验的目的。仪器。步骤。准备就绪后，教师演示实验，注意引导学生观察实验现象，同时记录实验现象和数据，明确实验中的注意事项。对实验现象进行归纳和总结，得出实验结论。
一切物体在没有受到外力作用的情况下，总保持静止状态或匀速直线运动状态。强调“一切物体”、“不受外力”、“总保持”和“或”的意思。
适当补充练习。回忆以前所学，积极回答老师提出的问题，明确要研究的对象。巩固以前所学。
按要求观察课本上的图形，分析物体最终停止的原因。了解历史上的科学家对力和运动的研究历程，体会人们对真理的不懈追求，树立努力学习的信心。知道伽利略理想实验。
明确探究实验的目的。仪器。步骤。进一步复习探究问题的方法和步骤。找出实验的注意事项。认真观察实验现象，积极思考，记录实验现象和数据。讨论实验现象并进行归纳和总结，得出实验结论。
明确定律内容，分析定律的关键点，明确定律适用的范围和条件。
牛顿第一定律教学设计 6
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，高中阶段的学习，首先应该在已有知识的基础上，纠正一些片面的、不恰当的认识，进一步深化和提高对相关问题的认识，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状态的原因”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。让学生思考亚里士多德是一个非常博学的人，为何他的错误观点能影响人们两千年呢？牛顿所做的工作不仅是进行总结，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的提出。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、学情分析
学生在初中学习中，已经了解了牛顿第一定律的基本内容，了解了伽利略的理想实验，但是对其认识还不够深入。力是维持物体运动状态的原因还是改变物体运动状态的原因，学生还不是很清楚。要正确认识它，就要克服日常经验带来的错误认识，让他们通过观察、思考，来澄清错误的认识。同时在课堂教学中，应引导学生特别注意伽利略的理想实验，注意它忽略次要因素、抓住主要因素的科学研究方法，课堂教学中，还应要通过多媒体教学手段，为学生学习创设情景。
三、教学过程设计
【学习目标】
（一）知识与技能：
1、理解牛顿第一定律的内容和意义。
2、知道惯性的概念，知道惯性大小跟质量有关，能够正确解释有关惯性的现象。
（二）过程与方法：
回顾亚里士多德、伽利略、笛卡尔及牛顿等物理学家的科研过程，感受他们的研究方法，重点感悟伽利略的物理研究方法。
（三）情感态度价值观：
通过亚里士多德和伽利略对力和运动关系的不同认识，通过对笛卡儿的观点和牛顿第一定律的比较分析，了解人类认识事物本质的曲折性。感悟科学是人类进步的不竭动力。
【重点难点】
重点：
1.对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解
2.科学思想的建立过程
难点：
1.牛顿第一定律的理解和应用
2.质量是惯性唯一量度的理解
【考纲要求】
牛顿运动定律是动力学的基础，考纲对其要求属于理解、应用级别
【学习内容】
通过播放两个和惯性有关的视频引入新课
问题1：阅读课本68页的第
一、第二两个自然段，回答下面两个问题：亚里士多德对力和运动的观点是什么？此观点是正确还是错误的？
问题2：恩格斯称亚里士多德是最博学的人，他的研究涉及生物、天文、气象、数学、物理等方面，他是西方文化的奠基人，但他持有的“力是维持物体运动的原因”错误观点，为何能延续两千年呢？
问题3：马如果不拉车，车为什么总要停下来呢？
一、理想实验的魅力
1、伽利略的理想实验
（1）（实验事实）。
（2）（科学推想）若另一个斜面光滑，则小球一定会滚到另一斜面的高度。
（3）（科学推想）若减小另一个斜面的倾角，则小球高度，不过，在另一个斜面上将滚得更远。
（4）（科学推想）若把另一个斜面改成光滑的水平面，则物体将。
理想实验是建立在可靠的实验事实基础上的一种科学研究方法。
2、伽利略的结论：水平面上运动的物体之所以停下，是因为物体，所以，力不是物体运动的原因。问题4：为何说伽利略的斜面实验是理想斜面实验呢？
爱因斯坦评价伽利略：伽利略的发现以及他所用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。
问题5：阅读课本69页第三段，笛卡尔的.观点是什么？
二、牛顿物理学的基石——惯性定律
牛顿在伽利略、笛卡尔等人研究的基础上进一步完善得出牛顿第一定律。阅读课本69页第
四、第五自然段完成下面的填空：
1、内容：一切物体总保持状态或状态，除非迫使它改变这种状态，这就是牛顿第一定律。
思考：牛顿第一定律能不能用实验来验证？什么时候可以看作不受力？并举例说明。
2、对牛顿第一定律的理解
（1）明确了惯性的概念
定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”揭示了一切物体都具有一个固有属性——惯性，即物体总保持或的性质，牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有，因此牛顿第一定律又叫
（2）确定了力的含义
定律的后半句话“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”，实际上是对力的定义，即力是改变物体（速度）的原因，并不是维持物体运动的原因。
（3）牛顿第一定律不是一条实验定律
牛顿第一定律指出物体时的运动规律，他描述的只是一种理想状态，而实际中的物体是不存在的，当物体所受为零时，其效果和不受外力的作用效果相同。
列举演示生活中的惯性现象,并解释本科开头的两个视频。
三、惯性与质量
1、惯性与力的关系
（1）惯性力，而是物体本身固有的一种性质，因此说“物体受到了惯性作用”“产生了惯性”“受到惯性力”等都是错误的。
（2）力是改变物体的原因，惯性是维持物体运动状态的原因。惯性越大，运动状态改变。
（3）惯性与物体的受力情况。
2、惯性与速度的关系
（1）速度是表示物体运动快慢的物理量，惯性是物体本身固有的性质。
（2）一切物体都有惯性，与物体是否有速度及速度的大小均。
牛顿第一定律教学设计 7
（一）教学目的
1、知道惯性定律，常识性了解伽利略理想实验的推理过程。
2、通过实验分析，初步培养学生科学的思维方法。
（二）重点与难点
重点：牛顿第一定律
难点：伽利略理想实验的推理过程。
（三）教学过程
1、引入新理
师：力能使静止的物体运动起来，力又能使运动物体速度增大或减小，还可以改变物体运动的方向，物体不受力又怎样呢？从这节课开始，我们就来研究有关力和运动的一系列问题。
[板书1]第九章力和运动
2、新课教学
师：请同学们观察实验
[实验1]静止在木板面上的小车。
师：小车处于什么状态？
生：静止。
师：静止的小车，水平方向不受推动和拉力的作用，它将会怎样？
生：永远处于静止。
[实验2]如图1所示，小车受水平拉力作用时。（让小车运动一段距离后立即用手使它静止下来）
师：观察小车的状态发生怎样变化？
生：由静止到运动。
[实验3]如图1。继续实验2，钩码使小车水平运动后，用手托住下落的钩码。小车失去水平拉力后，继续向前滑行一段距离停止。
师：你看到什么现象？
生：小车继续运动一段距离后才静止。
师：小车运动一段距离后，变为静止的原因是什么呢？
生：受到木板的摩擦阻力作用。
师：是不是这样呢？请大家继续观察下面实验。
[实验4]用同一小车分别（三次）从同一斜面不同的高度自由滑向相同的平面，记下三次小车静止在相同水平面上的位置。如图2（A）、（B）、（C）所示。
师：哪一次水平滑行距离最短？
生：第一次。
师：为什么？
生：小车在斜面上高度最小，它在水平面上开始运动时速度最小（后半句话学生回答不出来，第一次可由老师说）。
师：哪一次水平滑行距离最长？
生：第三次。
师：为什么？
生：小车在斜面上高度最大，它在水平面上开始运动时速度最大。
师：同理如果小车三次处于同一斜面、相同高度，自由滑向水平面，小车在水平面上开始运动的速度大小会怎样呢？
生：相同。
师：（介绍牛顿第一定律演示装置）这是一个斜面，把它放在讲台桌上。（如图3所示。）
[实验5]让小车分别三次从同一斜面的相同高度自由滑下，观察小车在不同材料的水平面上运动的情况。（在桌面铺上毛巾、棉布。）
师：哪次小车在水平面上运动距离最短，为什么？
生：第一次（或最上面那一次）。表面材料是毛巾，阻力最大，滑行距离最短。（在学生回答过程中，填写表1第一行前三项）
师：很短距离，速度变为零。速度变化快呢，还是慢呢？
生：最快。（填写表1第一行最后一项）
师：第二次实验的情况如何，大家一起填表1的第二行。
生：棉布、阻力较大、滑行距离较长、速度变化较快。（填写表1第二行）
师：第三次实验的情况如何；大家一起填表的第三行。
生：桌子表面、阻力较小、滑行距离长、速度变化较慢。（填写表1第三行）
师：假定我们做第四次实验，水平表面用玻璃板，玻璃板的阻力比木板小，实验结果会怎样呢？（填写表1第四行前两项）
生：小车滑行的距离长，速度变化最慢。（填写表1第四行后两项）
师：假定我们还能找到某种材料，对小车的阻力比玻璃板还小，最最小，来做水平表面的`材料，实验结果又会怎样呢？
生：那么小车滑行距离就更长，最最长，速度变化最最慢。
师：大家一起来填表1第五行（见表）
师：假如水平表面对小车没有阻力，实验结果又会怎样呢？
生：小车永不停止地运动下去！
师：一起来填表1的第六行。（见表）
表1
师：大家注意这个表格的前三行我们是做了实验的。第四、五行没有做实验，只是根据前三行的实验结果，加上逻辑推理得出来的结论。虽然没有做实验，但是在正确实验的基础上加上正确的推理，得到的结论也是正确的。
大家再仔细琢磨表的第六行，它和第四、第五行有什么不同。
生：没有阻力，而第四、五行还有阻力，只是一次比一次小。
师：非常正确，逻辑推理就是这样进行的。阻力逐渐变小，实验结论如何呢？阻力没了，结果又会怎样呢？
师：没有阻力的平面叫做理想光滑的平面，实际上并不存在。第六行的结果就是理想实验，实际上不存在，是在正确实验的基础上正确推理得出来的。
师：这种建立在实验的基础上，通过逻辑推理得到理想状况下的结论，也是研究物理的一种方法。
300多年前著名的物理学家伽利略就是这样通过实验推理得出来物体不受阻力将如何运动的。
师：谁给大家朗读书第104页倒数第三段？
生：（读课文略）
师：大家把这段倒数第三行“如果表面绝对光滑……运动下去”。画下来。
师：法国科学家笛卡儿，又对伽利略的结论作了补充，他是怎样说的，请一位同学读教材第104页倒数第二段。
生：（读课文略）。
师：大家从此段的倒数第三行“如果运动物体……运动下去”。画下来。
师：笛卡儿的说法和伽利略的说法有什么不同？不同又说明了什么？
生：笛卡儿把伽利略的“物体受到的阻力为零”改为“物体不受任何力的作用。”说明，不是仅仅限于阻力了，而是任何力。
师：再后来英国的科学家总结了伽利略等人的研究成果，概括出一条重要的物理定律。叫做牛顿第一定律。
[板书2]
牛顿第一定律教学设计 8
一、教学目标
知识与技能：
1.知道伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识
2.知道伽利略的理想实验及其推理过程和结论
3.知道什么是惯性，会正确理解有关现象
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.通过实验加探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。
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。
二、教学内容剖析
本节课的地位和作用：
本节惯性定律的内容及导出过程，强调它在科学中的地位与作用，意在引导学生了解科学的发现和发展。科学的发现都有其深刻的社会背景和科学背景，同时，科学家自身的创造性思维品质和敢于置疑、坚持真理的献身精神又成为情感态度价值观教育的好素材。
本节课教学重点：
牛顿第一运动定律、惯性的概念。
本节课教学难点：
1.消除“力是维持物体运动的'原因”的错误观点。
2.牛顿第一运动定律。
3、惯性概念的理解及应用。
三、教学准备
电化教室、“3.1牛顿第一定律。”ppt”文件
[教学过程设计]
一、引入
播放视频剪辑《汽车事故实验》，在视频剪辑中，我们看到撞车后假人和车子的运动情况。我们要讨论的是，人和车子为什么会做这种或那种运动。要讨论这个问题，必须知道运动和力的关系。在力学中，只研究物体怎样运动而不涉及运动和力的关系的分科叫做运动学，研究运动和力的关系的分科叫做动力学。
动力学的奠基人是英国科学家牛顿。牛顿在1687年出版了他的名著《自然哲学的数学原理》.这部著作中，牛顿提出了三条运动定律，这三条定律总称为牛顿运动定律，是整个动力学的基础。这一章我们要学习的就是牛顿运动定律。
二、正课
1、历史的回顾。
远在两千多年以前，人们已经提出了运动和力的关系问题。可是直到伽利略和牛顿时代，才对这个问题给出了正确的答案
演示实验：用力推车，车子才前进，停止用力，车子就要停下来。
1.1亚里士多德(Aristotle)
在17世纪前人们普遍认为力是维持物体运动的原因。用力推车，车子才前进，停止用力，车子就要停下来。古希腊的哲学家亚里士多德(公元前384—前322)根据这类经验事实得出结论说：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。（力是维持物体运动状态的原因）在亚里士多德以后的两千年内，动力学一直没有多大进展。直到17世纪，意大利物理学家伽利略才根据实验指出，在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故。
教师对亚里士多德做简单的介绍，以培养学生对科学家们的热爱。
1.2伽利略(Galileo)
在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故。
若阻力非常小，物体将做什么运动呢？
课件演示实验：物体沿气垫导轨的运动很接近匀速直线运动。
介绍：上海磁悬浮列车示范运营线、设计时速430公里/小时。
若阻力减少到零，情况又会怎样呢？
计算机模拟实验：伽利略的理想实验。
结论：设想没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将保持这个速度继续运动下去。
而水平桌面上推物体物体动起来，不推物体就不动，正是由于摩擦力的作用使物体改变了运动状态，所以力是改变物体运动状态的原因。
伽利略的研究方法：以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地揭示了自然规律。
对伽利略进行简单的介绍。
1.3笛卡儿(Descartes)
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。讲解：牛顿在伽利略等人研究的基础上，并根据他自己的研究，系统地总结了力学的知识，提出了三条运动定律。
牛顿第一定律教学设计 9
（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。
牛顿第一定律教学设计 10
一、教学目标
1.知道并理解牛顿第一定律的内容，能根据牛顿第一定律的内容解释生活中的现象。
2.通过演示实验。提高观察能力和逻辑思维能力。
3.发现自然科学规律，体会物理的实用性，提高学习物理的兴趣。
二、教学重难点
【重点】牛顿第一定律。
【难点】理解牛顿第一定律。
三、教学过程
环节一：导入新课
同学们好!上课，同学们请坐。上课之前，老师在多媒体展示了一幅图片，我们先来看一下。这是在太空当中静止的一滴水，我们结合之前的知识，想一想这滴水为什么能够静止在空中呢?嗯，好，看到很多同学有答案了。来，后排这个女生说一下，非常好，请坐。她说是因为在太空当中的物体，不受到力的作用，所以物体总保持静止或者是匀速直线运动的状态。由于没有初速度，所以就静止在空中了。表达的非常完整。对于刚才同学所说的，其实涉及到了牛顿第一定律。那今天我们继续来探究牛顿第一定律。(板书：牛顿第一定律)
环节二：新课讲授
【模块1】牛顿第一定律的发现历程
我们都知道，牛顿第一定律其实是牛顿总结归纳得出的，那为什么牛顿总说自己是站在巨人的肩膀上的?牛顿第一定律的发现过程又是怎样的呢?好，现在老师给大家2分钟的时间快速浏览教材上的第一段和第二段，我们一起来归纳一下牛顿第一定律的建立过程。好，现在很多同学已经坐直了，想必已经是完成了。那谁能来分享一下，好这位同学。嗯，非常好，请坐。他是根据人物来进行梳理的。他说先后经历了亚里士多德、伽里略、笛卡尔、最后是牛顿进行总结而得出的定律。所以牛顿才说自己是站在巨人的肩膀上的。
好，对于这几个人物来说呢，我们详细地来看一看，他们分别有怎样的观点和言论。首先是亚里士多德，他说力是维持物体运动的原因，如果没有力，那运动就会立即停止。那这样的观点是否正确呢?嗯，不正确。这个我们之前已经学过了。在2000多年之后，伽利略推翻了这个观点。那他说什么呀?对，力是改变物体运动的原因。也就是说，如果不受到外力作用时，这个物体会持续的运动下去。物体运动停止，是因为受到了阻力的作用。好，后来笛卡尔将这个言论的推广到更加理想化的情况。最后由牛顿总结出牛顿第一定律的内容。嗯，好，这就是牛顿第一定律的发现历程。(板书：一、发现历程)
【模块2】牛顿第一定律
对于牛顿第一定律，其实我们之前已经知道了他的完整表述。谁能来尝试说一说?嗯，好，你来说。嗯，不错，请坐。表述得不是非常完整，但是语言表达能力还是不错的。牛顿第一定律的完整表述是，一切物体总保持静止或者是匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态。对于牛顿第一定律，其实在初中的时候，我们已经做过实验来进行探究了。当时探究实验过程是怎样的，大家还记得吗?嗯，好，来这位男同学你来说一说，非常好，请坐。这个男同学说，之前探究时，是让小车或者是让滑块从斜面的同一高度滑下，通过改变平面的粗糙程度，观察滑块滑行的距离，会发现阻力越小时，滑块滑行得就越远。
那么我们一起来想一想，在高中阶段，这个实验有没有可以优化的地方呢?应该怎样去改进呢?嗯，好，我看到很多同学有想法，这位女同学你来说一说，很好，请坐。她说想尽量减小阻力之后，然后给小车一个初速度，此时观察一下它的速度是不是会发生改变，来进行验证。嗯，好。根据这样的想法，老师准备了一段实验视频。视频当中的实验器材是气垫导轨，在启动的`时候，导轨会向上喷气，在滑块和导轨之间就会形成空气层。此时就会大大减少滑块在运动时的摩擦力。好，那么我们就来看看，如果给滑块一个初速度，他到底会不会保持匀速直线运动呢?好，现在实验播放开始。嗯，好，视频播放结束了。从刚才的显示屏当中的数字来看，滑块的运动时速度发不发生改变呢。好，同学们都说是不改变的，确实是这样。当物体运动的时，所受到的合外力为零，他将会一直匀速直线运动下去。好，在初中的基础上，我们将这个实验进行了改良。
【模块3】牛顿第一定律的理解1
那么对于牛顿第一定律的发现历程以及准确表述，我们已经了解清楚了。现在老师有两个小问题想去考考大家。刚才在牛顿第一定律当中，我们说物体总保持静止或者是匀速直线运动的状态。此时对于这样的状态来说，他的受力情况一定是怎么样?对，不受外力的作用。也就是说，他的合外力怎么样，嗯，很好，是为零的。好，怎样才能算是合外力为零呢?同学们思考两分钟，老师找人来分享。我看到很多同学已经有答案了，这个男同学你最积极，你来说一下，非常好，请坐。他说合外力为零，可能是这个物体就是不受任何力的作用，此时合外力就为零了。那还有哪位同学来补充一下。好，这位同学。好，请坐。他说也可能是物体受到力。但是这些力合成之后，合外力是等于零的。说得非常的好。这个其实就是合外力为零的两种情况。(板书：二、牛顿第一定律、1.合外力为零)。
【模块4】牛顿第一定律的理解2
现在老师还有一个小问题想去问问大家，我们可不可以通过受力情况和运动情况之间的联系，来判断一下，物体在处于某种运动情况时，它的合外力是怎样的呢?嗯，好，现在老师在多媒体上了展示一幅过山车的图片。过山车在运行的时候，它的速度大小和方向在时刻发生变化。于是我们可以推断他所受的合外力是怎样的呢?嗯，好，后面戴眼镜的男同学，来跟大家说一下，很好，请坐。这位男同学说，如果这个物体速度大小和方向不变化的时候，说明合外力为0。但此时速度大小和方向均变化，说明此时合外力一定是不为零的。所以根据大家说的，牛顿第一定律可以通过物体运动状态，大致的去推断受力情况。(板书：2.运动力)
环节三：小结作业
好，以上就是我们今天学习的所有内容，通过刚才的两个小问题的讨论，相信同学们已经对于牛顿定律有了更加深刻的认识和把握。好，这节课呢，我们就上到这里。课后同学完成书后的习题。好，下课。
牛顿第一定律教学设计 11
知识目标
（1）伽利略理想实验；
（2）惯性概念；
（3）掌握牛顿第一定律的内容；
（4）理解力是改变物体运动状态的原因；
（5）能用牛顿第一定律解释惯性现象.
能力目标
培养学生严谨的逻辑推理能力；培养学生的口头表达能力.学习科学的实验方法.
情感目标
对任何现象的发生不能够想当然，要有严谨、认真的科学态度.
教学建议
教材分析
本节内容是分两块内容介绍的，先是介绍了人类对力和运动关系的发展历史，并着重讲述了伽俐略的理想实验及其重要的实验思想.然后引入了牛顿第一定律，引入了惯性概念，并由此分析出力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因.
教法建议
1、本节所述内容在初中课本上已涉及到，初中课本中用到的标题是惯性定律，所以学生已有一定的基础.
2、适当介绍一些学史的知识，让学生意识到：一个规律的发现并不是一帆风顺的`，或者是一开始的认识就是对的，而是需要人类不断探索才能形成的，它们的学习也是这样.
3、重点讲述伽利略理想实验的科学思想，让学生学会一种科学思维方法.
4、通过对大量实例的分析，让学生真正理解力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因.
教学设计示例
教学重点：对伽利略理想实验的理解；牛顿第一运动定律.
教学难点：对伽利略理想实验的理解.
示例：
一、历史的回顾
1、人类对力和运动关系的最初认识及亚里士多德其人.（见扩展资料）
2、伽利略理想实验：
（1）动画模拟该实验，并指出不能够真正试验的原因.或做课本所讲的气垫导轨实验（有视频资料），并指出为什么只是近似验证.由实验结果推出亚里士多德观点的错误，矛盾的焦点蚀是试实验条件的不同.
（2）分析伽利略理想实验：它是一个理想化的过程，但并不是凭空想象的来的，而在抽象思维过程中所创造出的一种科学推理，理想化实验是物理学中重要的研究方法.
（3）介绍伽利略.
二、牛顿第一运动定律
1、牛顿第一运动定律（惯性定律）：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、惯性：物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质.
3、注意：（通过实例分析）
（1）惯性与惯性定律不同.
（2）惯性是物体的固有性质，任何时候物体都具有惯性，这与物体处于什么状态无关.
（3）力和运动的关系：力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因.
4、实例参考（要让学生充分参与讨论）：
分析刹车时人往前倾；启动时人往后仰.
做小实验：惯性实验器演示惯性现象，并分析.
让学生举例分析，并指出哪些惯性现象有利，哪些惯性现象有害.
探究活动
题目：可以观察的惯性现象
组织：小组或个人
方案：自己设计小实验并展示、讲解，由同学互相评判
评价：具有可操作性，让学生把学过的知识灵活应用
牛顿第一定律教学设计 12
知识目标：
知道牛顿第一定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程.
能力目标：
1.通过斜面小车实验,培养学生的观察能力.
2.通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理).
情感目标：
1.通过科学史的简介,对学生进行严谨的科学态度教育.
2.通过伽利略的理想实验,给学生以科学方法论的教育.
教学建议
教材首先通过回忆思考的形式提出问题：如果物体不受力，将会怎样？通过小车在不同表面运动的演示实验，使学生直观的看到物体运动距离与阻力大小的关系，为讲解伽利略的推理作准备，物理教案－牛顿第一定律。然后讲述伽利略的推理方法和通过推理得出的结论，再介绍迪卡儿对伽利略结论的补充，牛顿最后总结得出的牛顿第一定律。通过这些使学生了解定律的得出是建立在许多人研究的基础上的.，正如牛顿所说：“如果说我所看的更远一点，那是因为站在巨人肩上的缘故”。最后指出牛顿第一定律不是实验定律，而是用科学推理的方法概括出来的，定律是否正确要通过实践来检验。给学生以科学方法论的教育。
本节课的重点是揭示物体不受力时的运动规律，即牛顿第一运动定律。
1.学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念，认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体，它就动，不再推它时，它便静止。为使学生摆脱这种错误观念，首先要把运动和运动的变化区别开，树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念，这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。其次，通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。
2.通过演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心，可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。
3.本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学，让学生体会规律的认识过程，对学生进行学史教育。从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。
牛顿第一定律教学设计 13
教学目标
（1）知道亚里士多德、伽利略、笛卡尔和牛顿关于力和运动关系的研究过程及物理学史。
（2）知道伽利略以实验事实为基础，将实验和逻辑推理结合的理想实验方法。
（3）理解牛顿第一定律的内容和意义。
（4）理解惯性的概念，知道惯性是物体的固有属性，会解释惯性现象。
教学重点
1、亚里士多德和伽里略研究运动和力关系的不同的研究方法。
2、理想实验的研究方法是一种以可靠实验为基础的研究方法。
3、进一步理解牛顿第一运动定律、惯性；力的概念进一步深化。
教学难点
1、对理想实验方法的认识。
2、力是改变物体运动状态的原因。
教案过程
（一）情景引入
情景1 观看中国冰壶运动员参加冰壶比赛的视频，体会运动员运动精神和良好的文化素养。
师：请仔细观察冰壶的运动情景。
问题1 如果我们把冰壶看作一个质点，请描述冰壶的运动？请分析冰壶的受力情况？
问题2 冰壶的运动与它受力情况有关系吗？
问题3 通过对冰壶的运动分析，关于运动和力的关系你得出了什么结论？
问题4 冰壶在前行的过程中，总有两位运动员用刷子使劲地刷冰面，目的是什么呢？
问题5 如果冰道足够长，冰壶能一直运动下去吗？
学生讨论，教师借机导入新课—— “必须有力作用在物体上，物体才运动；没有力作用在物体上，物体就不运动”这个两千多年前古希腊科学家亚里士多德的结论正确吗？
导入新课，回顾规律
师：初中时同学们学习了牛顿第一定律，请回忆牛顿第一定律的内容并思考回答问题。
问题1 牛顿第一定律的研究对象，成立条件和定律结论。
问题2 定律得出的实验基础是什么呢？
实验1 回顾初中的探究实验及结论
实验结论：水平表面阻力越小，物体运动的路程越长
实验2 用气垫导轨近一步研究以验证上述结论（用气垫导轨的作用目的就是减小滑块的摩擦力，使实验接近理想情况。同时促进学生学会运用现代实验手段DIS系统处理物理问题。）
把滑块放在一个气垫导轨上，使滑块和导轨之间形成气层，物体沿这个导轨运动时受到的阻力很小，推动一下物体，可以看到物体沿气垫导轨的运动很接近匀速直线运动。
利用气垫导轨和DIS系统，位移传感器，演示滑块在水平导轨上的运动过程，通过对s-t图像的分析，得出物体在无阻力的情况下保持了运动状态不变，做匀速直线运动。在此基础上引导学生逐步回忆起初中所学运动和力间关系——即牛顿第一定律。
实验3 模拟伽利略的理想斜面实验（实物器材，但有一定的摩擦）
（1）让小球从一个斜面从静止滚下来，小球将滚上另一个斜面，但不能到达同样的高度。
（2）假想如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度。
（3）如果减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上将会到达原来的高度，但要通过更长的路程。
（4）继续减小第二个斜面的倾角，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而沿水平面以恒定速度继续运动下去。
（5）学生总结伽利略的研究方法：以可靠的事实为依据，抓住主要因素，忽略次要因素，解释自然规律。
【伽利略的观点】 在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故。
【迪卡儿的补充】 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。
再次分析冰壶的运动，引导学生分析理解亚里士多德关于“物体运动需要力维持”的观点是错误的判断。
师：伽利略和笛卡尔对物体的运动做了准确的描述，但是没有指明原因是什么，牛顿在前人研究的基础上，结合自己的研究，系统地总结了力学知识，提出了牛顿第一定律：
【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，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
物体的这种保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫惯性，所以牛顿第一又叫惯性定律。
【惯性定律和惯性的区别和联系】
（1）惯性定律是物体不受外力作用时所遵从的运动规律。
（2）惯性是物体的'固有属性，一切物体都有惯性，不论物体运动与否、受力与否，都具有惯性，且惯性只和质量有关。
【说明】
（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，说明力是使物体运动速度改变的原因。
（3）不受外力作用的物体是不存在的。不受外力作用→受外力作用，但合外力为零
3、惯性（实验）
【演示动画5】 火车在长直轨道上匀速行驶, 坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在（ ）
A.手的后方。 B.手的前方。
C.落在手中。 D.无法确定。
生：钥匙将落在手中，因为抛出前钥匙随车一起运动，抛出后钥匙由于惯性继续保持向前的匀速直线状态，所以会落入手中。
【演示实验6】（用实物投影仪）拿一个小纸条放在桌边上，在纸条上压一个立着放的木块，将纸条迅速抽出，木块不倒。（学生操作）
师：请大家解释当纸条抽出时，木块为什么不倒？
生：木块是静止的，当纸条迅速抽出时，由于木块有惯性，还要保持静止状态，所以木块不倒。
【演示实验7】 刹车时的惯性现象
（1）汽车突然开动的时候，乘客会向后倾倒，为什么？
模拟演示：（用实物投影仪）在小车上立一个木块，小车突然启动时会发生什么现象？
生：启动前木块和小车一起保持静止。启动时，木块底部和小车都开始运动，但是由于有惯性，木块上部还要保持静止，所以木块向后倾倒。
这个实验再现了汽车突然开动时乘客向后倒这一普遍现象。
（2）汽车突然停止的时候，乘客会向前倾倒，为什么？
模拟演示：（用实物投影仪）在小车上立一个木块，使小车和木块一起运动，小车突然停住时会发生什么现象？
生：刹车前木块和小车一起运动。刹车时，木块底部和小车都停住了，但是由于有惯性，木块上部还要保持向前运动，所以木块向前倾倒。
这个实验再现了汽车紧急刹车时乘客向前倒这一普遍现象。
【启示】 汽车司机不能超速、超载防止汽车由于惯性而带来的事故。
（三）小结
本节课我们主要学习了以下几部分内容：
1、历史上几位科学家对力和运动关系的看法和研究。
2、伽利略得到力和运动关系的研究方法。
3、牛顿第一定律的内容。
4、惯性及应用惯性知识解决实际问题的方法。
（四）、作业布置 略
牛顿第一定律教学设计 14
教学难点:
1.明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。
2.伽利略理想实验的推理过程
教学用具：
斜面，小车，毛巾，棉布，玻璃板，微机,实物投影，大倍投电视。
教学过程
一、实验引入：批驳亚里士多德的观点
[演示1]在桌面上推动木块（或板擦）从静止开始慢慢向前运动，撤掉推力,木块立即停止。
分析:日常生活中也有许多类似的现象，（如推桌子）。这些现象从表面上看,“必须有力作用在物体上,才能使物体继续运动,没有力的作用,物体就要停下来.”即：板擦的运动需要推力去维持。于是,古希腊哲学家亚里士多德就根据这些现象总结出“物体的运动需要力去维持”。这种观点在历史上曾被沿用两千多年,但时沿用两千年是否就一定正确呢？也可能有人曾表示过怀疑或有人认为就是错误的,但没某能说服别人的理由。
[演示2] 在桌面上推动木块（或板擦）从静止使之向前运动，用力推出,木块向前运动一段距离后停止。
分析：推力撤掉，还要向前运动，与亚里士多德的观点不符。
分析：木块:静止——运动——静止。两个过程中是否都有力存在？在这两个过程中力的作用是维持原来的运动状态还是改变运动状态？
二、 讲授新课:
1.规律总结过程
方法1.教师引导
伽利略的贡献：理想实验
[演示]（通过实物投影仪把实验过程反映在大倍投电视上）
介绍器材
实验前提条件：每次实验都需从斜面上的同一高度下滑，为什么？
实验过程：让小球从同一斜面的同一位置滚下后分别在毛巾表面、棉布表面、玻璃表面上运动，每次记下小球停下时的位置。做标记的位置是什么位置？（停下来的位置）
实验纪录：
实验次数表面材料阻力大小滑行距离 1毛巾最大最短 2棉布较大较长 3玻璃较小长 推理想象光滑表面阻力为零无限长
实验分析：
三次实验，小车最终都静止，为什么？
三次实验，小车运动的距离不同，这说明什么问题？
小球运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系？
若使小车运动时受到的阻力进一步减小，小车运动的距离将变长还是变短？
根据上面的实验及推理的`思想，还可以推理出什么结论？
推理：小球在光滑的阻力为零的表面，将会怎样运动？
实验结论：通过伽利略的实验和科学推理得出“运动的物体，如果受到的阻力为零，它的速度将不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去，物理教案《物理教案－牛顿第一定律》。”即作匀速运动。
[微机模拟实验]:简介伽利略理想实验
迪卡儿的补充
如果运动物体不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不变，将沿原来的方向匀速运动下去。
牛顿的成果：补充与概括
师:物体除了运动的以外,还有静止的。那么，静止的物体在没有受到外力作用时，保持什么状态呢？（牛顿补充：将保持静止状态）
师（引导学生概括）:我们现在已经有了伽利略的研究成果,又有了迪卡儿和牛顿的补充,把两者进行一下概括：一切物体在没有受到外力作用时，将如何呢？（对概括出来大致意思的同学给予鼓励）
介绍：牛顿抓住时机,概括总结得出著名的牛顿第一运动定律
方法2：学生探究式学习
针对基础较好的学生，可以由学生在老师的指导下自己完成斜面小车实验，根据现象学生分组讨论,明确亚里士多德的观点的问题根源.由学生互相补充确定实验结论。
2.定律分析
定律成立条件：不受外力作用
运动规律：总保持匀速直线运动状态或静止状态。
师（回应课题引入实验）： 回想我们最开始的实验，有推力板擦运动,撤去推力板擦停下来，从表面现象上得到的结论运动需要力维持是错误的，但这种现象是千真万确摆在我们面前的，我们如何用牛一的观点正确的解释这个现象呢?
三、巩固练习
1. 一物体放在桌上静止,假若某瞬间撤掉所有的外力,物体将怎么样?
2. 对于牛顿第一定律的看法，下列观点正确的是( )
A.验证牛顿第一定律的实验可以做出来，所以惯性定律是正确的
B.验证牛顿第一定律的实验做不出来，所以惯性定律不能肯定是正确的
C.验证牛顿第一定律的实验做不出来，但可以经过在事实基础上，进一步科学推理得出惯性定律
D.验证牛顿第一定律的实验虽然现在做不出来，但总有一天可以用实验来验证。
四、小结
人们对物体的运动规律的认识是经历了漫长的时间的。物体在不受力时的运动规律，它是经过亚里士多德对人们近两千年的思想束缚，伽利略的科学推理，才最终由牛顿总结出来的。牛一的重要贡献是：1）力不是维持物体运动的原因，2）力是改变物体运动状态的原因。
五、作业:阅读本节教材
牛顿第一定律教学设计 15
教学目标：
1.知识与技能
知道牛顿第一定律内容.知道惯性的概念.
2.过程与方法
通过活动体验任何物体都具有惯性.
探究摩擦力对物体运动的影响.
3.情感态度与价值观
通过活动和阅读感受科学就在身边.
教学重点：
牛顿第一定律.惯性及其现象解释
教学难点：
牛顿第一定律.
教学方法：
探究法、演示法
教学用具：
斜面、木板、小车、棉布、毛巾、象棋、直尺、惯性小球装置
教学过程：
一、引入新课
收集与教材P44图12.5-1中内容相关的录像资料让学生观看.
同学们在录像中看到的这些现象，在日常生活中常会见到，你也一定有过这样的体验.运动的物体为什么会停下来呢?同学们看书12.5-2内容，先了解古人的思辨.亚里士多德和伽利略都是伟大的科学家，到底哪个说法正确呢?光靠思辨不能回答，同学们可以自己探究，通过实验来求证.
二、进行新课
（一）牛顿第一定律
1.历史回顾：对亚里斯多德提出：力是维持物体运动的.原因，提出疑问。
2.演示实验：
（1）毛巾表面（2）棉布表面（3）木板表面
现象：（1）小车受到阻力大，运动时间短，路程短；
（2）小车受到阻力较小，运动时间长点，路程远点；
（3）小车受到阻力最小，运动时间较长，路程较远。
3.推理：当小车受到的阻力为零时，小车将会怎样运动下去？
4.牛顿第一定律：一切不受外力的物体，总保持静止或匀速直线运动状态。
说明：牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的，它是在实验的基础上通过进一步的科学推理而得到的。
（二）物体的惯性
1.惯性
教师：从牛顿第一定律知道，任何物体都具有保持静止状态或保持匀速直线运动状态的性质，这种性质叫做惯性。也可以说物体保持运动状态不变的性质叫惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。
这里提出了一切物体都有惯性，物体在任何情况下都有惯性。
2.惯性现象
【演示1】用尺迅速打出下面的棋子。解释：叠在一起的棋子原来是处于静止状态的，当尺子打出了下面的棋子，由于上面的棋子有惯性，还要保持原来的静止状态。所以上面棋子落在正下方。
【演示2】惯性小球实验，解释：木片被弹出去之前，小球处于静止状态。小球由于有惯性，还应保持原有的静止状态，所以小球落在原处。
——解释惯性现象的要领：
①说清物体原来是处于什么状态（运动或静止）
②说出后来发生什么变化；
③物体由于惯性还要保持原来的（运动或静止）状态。
④所以……。
【演示3】刹车时的惯性现象。请同学们根据要领解释。
教师：这个实验再现了汽车紧急刹车时乘客向前倒这一普遍现象。
三、小结：
四、布置作业：
请大家解释汽车起动时乘客为什么向后倾倒?
牛顿第一定律教学设计 16
教学目标
1、通过实验，进行合理的推理，对学生进行科学态度和科学方法的教育。
2、知道牛顿第一定律。
3、知道牛顿第一定律的重要应用。
教学重难点
1、理解牛顿第一定律内容的含义。
2、做好演示实验。
教学工具
多媒体
教学过程
通过上一章的学习，我们认识了力，同学们能不能举这样几个例子：
①物体由静止变为运动的例子。
②物体运动速度由快变慢的例子。
③物体运动方向改变的例子。
由上面的例子可见：物体受力后，改变了物体的什么?(运动状态)
那物体不受外力呢?同学们猜一猜，运动状态会怎样呢?
静止的物体不受外力时，会不会自己运动起来?
运动的物体不受外力时，会不会自己停下来?
(学生讨论猜想)
同学们猜想的是否正确呢?我们下面就来研究探索这个问题：
Ⅰ、演示实验：
1、介绍实验装置：带斜面的长木板、小车、毛巾、棉布。
2、实验过程：
⑴在木板上铺一块毛巾，让小车从斜面上最高的一点，从静止开始滑下，请同学们注意观察小车在毛巾面上的运动情况。
(请学生描述小车在毛巾面上的运动情况)
问：小车为什么运动地越来越慢，最后停下来?
讲述：由于阻力，小车由运动变为了静止。
(小车停住后，在其尾部位置插一小旗。)
问：能让小车运动得远一些吗?
(减小阻力，用棉布)
⑵将木板上的毛巾换为棉布,仍让同一小车在同一斜面的同一高度由静止开始滑下，这样就可以保证小车到达斜面底端是的速度相同，这样就可以保证了其他条件都不变，而只是减小了阻力。同学们注意观察小车在棉布表面的运动情况。
现象：小车速度越来越慢最终停下，但运动距离比上次远。
(小车停住后，在其尾部位置插一小旗)
问：小车运动距离为什么比上次远?
(受到的阻力比上次小)
问：能让小车运动的更远些吗?
(把阻力减小，用木板)
⑶撤去棉布，使用木板面。重复上面的实验。
3、(课件模拟以上三个实验，同时由同一高度由静止开始滑下)和学生一起分析：
条件：同一小车，从同一高度，有静止开始滑下(到达水平面上的速度相同)
(用气垫道轨演示f→0的情况，然后让学生猜想如果不受外力时物体的运动情况)
Ⅱ、实验结论：如果物体不受外力，运动物体将速度不变的运动下去，即匀速运动。早在三百年前，意大利的物理学家伽利略就是用这种方法得出了这个结论。
(板书)：物体不受外力时，运动物体—匀速
法国物理学家笛卡尔进一步补充了伽利略的结论，时人们的认识又深化了一步，笛卡尔认为运动的物体在不受外力时，除速度大小不会改变，永远运动下去，也不会改变运动方向，即匀速直线运动。
同学们想一想，如果静止的物体不受外力，能不能自己运动起来呢?(不能)
研究发现，静止的物体在不受外力时，仍会静止。
(板书)：
物体不受外力时，运动物体——匀速、直线匀速直线运动
静止物体——静止
现在哪为同学能总结出，如果物体不受外力时，会是什么情况?
(学生总结)
一切物体在没有受到外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
这个结论最早是由英国物理学家牛顿总结了伽利略等人的'研究成果，概括出来的，这就是我们今天要来学习的“牛顿第一定律”。
(板书课题)：牛顿第一定律
(板书牛顿第一定律内容)
对学生进行表扬：总结的非常好，如果我们能早出生300年，那也许就会是以在座的某位同学的名字来命名的定律了。只要同学们认真学习，就会有更多的机会去发明、创造，为祖国、为整个人类做出贡献。
解释牛顿第一定律：
条件：一切物体在没有受到外力作用时。
结论：静止的物体保持静止状态
运动的物体保持匀速直线运动状态
即：动者恒动，静者恒静。
牛顿第一定律告诉我们：物体的运动不需要力来维持，力的作用是改变物体的运动状态。
牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上，通过进一步的科学推理而概括出来的，这个结论虽无法直接用实验来证明，但从定律得出的一些推论都经受住了实践的检验。因此，牛顿第一定律已成为大家公认的力学三定律之一。
Ⅲ、同学们都知道两个月前，在澳大利亚的悉尼举行了第二十七届奥运会，我国获得了28枚金牌，居金牌榜第三位。运动员们为祖国争了光，假若在运动会进行的过程中某一时刻一切外力都消失了，(这里的外力主要是指大家熟悉的重力、摩擦力、空气阻力等。)那会发生什么情况呢?
①跳高运动员刚跳离地面时，一切外力都消失了，那会怎样呢?
(保持匀速直线运动状态，飞出体育场，冲出地球)
②即将起跑的运动员，一切外力消失，还能否运动起来?
③在环形跑道上进行800米比赛的运动员，刚开始时最前面的运动员速度最大，这时一切外力都消失，那后面的运动员能追上他吗?它能到达终点，取得金牌吗?
④学生讨论，举例。
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