2020高中物理牛顿第一定律教案
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发布时间：2022-09-05 20:56
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时间：2023-01-29 12:06
英国物理学家艾萨克·牛顿于1687年，在巨著《自然哲学的数学原理》里，提出了牛顿运动定律，牛顿第一运动定律就是其中一条定律。接下来是我为大家整理的2020高中物理牛顿第一定律教案，希望大家喜欢!
2020高中物理牛顿第一定律教案一
教学目标
一、知识与技能:
知道并能用语言表述牛顿第一定律，
二、过程与 方法 :
培养学生严谨的逻辑推理能力。
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。
三、情感态度与价值观:
通过探究物体不受力时怎样运动，形成实事求是、不迷信、尊重自然规律的科学态度。
教学重与难点
重点：“理想实验”法，牛顿第一定律。
难点：让学生确信牛顿第一定律并理解其内涵。
教学准备 惯性小车、斜面、木块、木板、毛巾、标志小旗.
教学过程
一、体验、观察、顿悟、阐述
师：同学们，根据平常的观察和生活 经验 告诉我们：力可以使静止的物体运动，也可以使运动的物体静止。(请观察)
学生实验一：抽学生到讲台上做用力使讲桌运动的实验。并指出当我们用力推或拉桌子时，桌子才会运动，当推力或拉力撤消后，桌子就停止运动。(A、运动需要力来维持)
学生实验二：学生演示小车在木板上运动情况。用力推小车时小车开始运动，当推力撤消后小车仍能运动。
(B、运动不需要力来维持)
师：既然物体的运动不需要力来维持，小车为什么会停下来呢?
生：是桌面对小车的阻力。
(好，下面我们就用实验来探究阻力对物体运动的影响)
二、探究、归纳、推理
(一)探究：阻力对物体运动的影响
1、介绍实验器材。
2、请同学带着下面的问题和老师一起来完成实验探究。
(1)为充分“显示”阻力对物体运动情况的影响，每次实验时应该控制哪些因素相同?如何改变物体受到的阻力?
(2)为什么让小车从斜面的同一高度滑下?
(3)小车在不同材料的平面上最终停下来的原因是什么?
3、演示书上图12.5-3所示的实验，
教案
《 九年级物理 牛顿第一定律教学设计》(http://www.unjs.com)。
(1)观察实验现象，记录实验结果。
接触面
阻力的大小
(选填“大”“较小”或“最小”)
小车运动的距离
(选填“短”“较长”或“很长”)
毛巾
棉布
木板
(2)交流讨论思考题。
(3)展示讨论结果。
(二)归纳
生：平面越光滑，小车运动的距离越 远 ，这说明小车受到的阻力越小 ，速度减小得越 慢 。
(三)推理，升华实验结论。
师：如果我们将木板换成表面更光滑的玻璃，小车运动的距离与在木板上运动的距离相比较，哪一个更远些?
生：在玻璃上运动的距离更远。
师：如果有一种材料，它的表面绝对光滑，对小车受到的阻力为零，小车将做什么样的运动?
生：小车将以恒定不变的速度永远运动下去。
师：运动的物体不受力将一直运动下去，那静止的物体如果不受力，会怎样呢?
生：永远保持静止状态。
三、揭示规律、板书课题
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.
师：今天同学们在实验的基础上通过进一步推理得出的规律跟17世纪英国科学家牛顿得出规律完全一样。同学们真棒，你们是当今的牛顿。
板书课题：牛顿第一定律
想想议议(学生交流讨论)
1、牛顿第一定律的适用范围：;成立的条件： ;结论： 。
2、静止的物体如果不受力的作用将保持状态;运动的物体如果不受力的作用将保持 。
师：牛顿第一定律充分揭示了物体运动和力的关系，力不是用来维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。
四、课堂练习(见学生手中小练习)
五、课堂小结
1、牛顿第一定律的内容是：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。
2、适用范围：一切物体;条件：不受力;结论：总保持静止状态或匀速直线运动状态。
3、力是改变物体运动状态的原因。
六、课外作业(略)
附板书设计
12.5 牛顿第一定律
1、内容：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。
2、适用范围：一切物体;
条 件：不受力;
结 论：总保持静止状态或匀速直线运动状态。
3、力是改变物体运动状态的原因。
2020高中物理牛顿第一定律教案二
课题： 牛顿第一定律 科目： 物理 教学对象： 高一学生 课时： 1课时 提供者：俞锦杰 单位： 诸暨市天马实验学校 一、教学内容分析 牛顿运动定律是动力学的基础，是力和运动联系的桥梁，正确认识牛顿三大定律是学好物理的关键，教学中应联系生活、贴近实际，以激发学生学习的兴趣。
l、理解力和运动的关系是本节课的重点，通过实验和生活的例子进一步体会，力不是维持物体运动的原因，而是改变运动状态的原因。这对建立科学人生观是极为重要的。
2、惯性与质量的关系是这节课的难点，通过举例反复体会，解决身边问题。
? 二、教学目标 ?一、?知识与技能
1、掌握牛顿第一定律，正确理解力和运动的关系。
2、明确惯性的概念，会正确解释惯性现象。
二、过程与方法
1、经历“牛顿第一定律的建立过程”。
2、体会探究的一般方法。
3、知道理想实验是科学研究的重要方法。
三、情感态度价值观
让学生以牛顿第一定律的建立过程为载体，
1、?学习科学家追求真理、勇于探索的精神。
2、?对客观事物的正确认识需要人们经过由表及里，由片面到全面长时间的认识过程。
? 三、学习者特征分析 ?学生已具备的前置认知基础：生活常识使人们对力和运动的关系形成了不正确的认识，虽然初中已学过牛顿第一定律，但是在一些具体问题上还存在一定的思维障碍。
1、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，人们正确认识这个问题，经历了漫长的历史过程，同样学生要正确认识它，也要克服日常经验带来的错误认识，所以一开始就用了两个实验，让他们通过观察、思考，来澄清历史错误的认识。让学生认识到科学发现的漫长与曲折。
2、惯性是一个重要的概念。虽然学生在初中接触过，但仍有一些学生误认为“物体在保持匀速直线运动或静止时才有惯性”。不理解一切物体都有惯性，而且惯性大小与质量有关。要解决这问题也不是一蹴而就的，需要通过实例分析慢慢接受。
? 四、教学策略选择与设计 1、通过创设情景，激发学生兴趣。
2、通过学生的探究理想实验和动画模拟，帮助学生理解问题。
3、在学习掌握牛顿第一定侓的基础上，通过学生们的讨论分析伽利略探究实验的思想，理解惯性的概念，学会分析问题的思路和方法。 五、教学重点及难点 学习重点：
1、正确认识物体运动跟力的关系。
2、通过对牛顿第一定律的学习，加深对惯性概念的理解。
3、牛顿第一定律的建立过程。
学习难点;
克服直觉观点，建立科学分析、推理的方法。
突破难点的方法：通过学生探索、分析推理、合作讨论 六、教学过程 教师活动 学生活动 设计意图 ?我国*交通部门规定，在各种小型车辆前排乘坐的人必须系好安全带，为什么
一、理想实验的魅力。
1、让学生利用桌子上的器
材，自主设计实验，分别研
究：
(l)、力推物动，力撤物停。
(2)、力撤物不停。
教师巡回指导，提出问题：
物体的运动是不是一定需要
力?
2、提出问题：其他的例子来
说明这个问题吗?刚才的两
个实验为什么会出现两种现
象呢?矛盾出在哪呢?
3、用多媒体播放伽利略的理
想实验。
(1)对称斜面，没
有摩擦小球滚到等高。
(2)减小另一侧斜面倾角，小球同一位置释放要滚到等高，滚动距离就会越远。
(3)把另侧斜面放平，小球要到等高，就会一直滚下去。根据这一现象伽利略得出了
什么样的结论?
二、牛顿物理学的基石——
惯性定律
1、用气垫导轨消除摩擦。让滑块在导轨上滑动，利用光
电门测出滑块在不同位置的
速度。
2、提出问题：牛顿第一定律可不可以用实验来验证?什么时候可以看作不受力并举例说明。
3、提出问题：牛顿定律又叫惯性定律，惯性是指什么?你又怎样理解这种性质呢?
举例说明。
三、惯性与质量
一切物体都具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，当力使它改变这种状态时，它就会有抵抗运动状态改变的的“本领”。这个本领与什么有关呢?比如货车启动时，由静止到运动得需要一段时间，是空车好启动还是满载时?你还能举出什么例子来?
1受力分析：
一物块滑上了光滑的斜面，受几个力?
? 2、略让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在 笔记本 上总结，然后请同学评价黑板上
的小结内容。
2020高中物理牛顿第一定律教案三
教学准备
教学目标
1.知识与技能
⑴体会伽利略的理想实验思想。
⑵理解牛顿第一定律的内容及意义;理解力和运动的关系。
⑶理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。
2.过程与方法
⑴通过回顾历史探究过程理解牛顿第一定律的形成过程。
⑵理解理想实验是科学研究的重要方法。
3.情感态度与价值观
⑴通过运动和力的关系的历史探究过程，使学生体会规律的形成都有一个从感性到理性、从低级到高级的产生、发展和演变的过程。
⑵通过理想斜面的教学，体会理想实验的魅力。
教学重难点
【重点】加深对牛顿第一定律和惯性的理解。
【难点】转变经验概念，明确惯性是物体的一种属性，任何物体都具有，牛顿定律是惯性现象的规律总结。
教学过程
(一)创设游戏，引入课题
撕纸游戏
猜一猜：
1.一张纸已剪成两截，但未完全剪断，如果迅速用力撕两边，纸会断成几截?
2.现在把纸剪成三截，但未完全剪断，如果迅速用力撕两边，纸会断成几截?
大家不要动手，先猜一猜。
3.如果在中间的纸下面夹一个夹子，然后迅速撕两边，纸会断成几截?
请大家想一想：为什么是这样一个结果呢?怎样解释我们的游戏呢?其实，在我们的游戏中还涉及到一个古老的话题──力和运动：用力撕纸，纸条断开运动起来。运动和力之间到底有什么关系呢?带着这些问题，我们一起来体验古人的探究过程，学习古人的探究方法，进一步理解论述运动和力关系的牛顿第一定律。
(二)回顾历史，探究定律
1.情景设问，经验猜想
在人类历史的长河中，运动和力如影随形，总是和人们的生活、生产密切相关。比如：马拉车则车前进，不再拉，前进的车会停下来;人象推车则车前进，不再推，前进的车会停下来;踢球，球沿草地向前滚动，不再踢，滚动的球会慢慢停下来。
思考：运动和力之间有什么关系呢?
最早提出这个问题并给出经验猜想的是古希腊学者亚里士多德。
他根据生活生产经验猜想：必须有力作用在物体上，物体才能运动;没有力的作用，物体就要静止在一个地方。运动需要力维持。
他的观点来自实际经验，还能用实际经验验证，所以被人们广泛接受，并维持了近两千年。
设问：我们现在知道，他的观点是错误的。那么他有贡献吗?
亚里士多德的贡献：开创了一个新的研究领域。
首先质疑并深入研究的是十六世纪的伽利略。他观察了球的滚动。
2.质疑假设，科学猜想
当球沿斜面向下滚动时，它的速度增大，而向上滚动时，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。实际观察的结果是：沿水平面滚动的球越来越慢，最后停下来。
①现象：沿水平面滚动的球越来越慢，最后停下来。
按照亚里士多德的观点，球停下来是因为没有力的作用。伽利略恰恰从这一现象出发，对亚里士多德的观点提出质疑。
②质疑：滚动的球之所以停下来，真的是因为没有力的作用吗?
设问：球停下来的原因是什么呢?
在伽利略之前，人们还没有意识到摩擦力这种无形的力，伽利略是第一个意识到摩擦力的人。
他改变了水平面的粗糙程度，发现：水平面越光滑，球滚得越远。于是，他推断这是摩擦阻力作用的结果。
结论：滚动的球停下来，是摩擦阻力作用的结果。
③假设：若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的球将怎样运动呢?
④猜想：若没有摩擦阻力，球将永远滚动下去。
过渡：伽利略设计了一个双斜面实验。
3.实验探究，得出结论
(1)双斜面实验
左斜面固定，右斜面倾角可变。实验中我们设定小球始终从左斜面定位卡处由静止释放。
①固定右斜面，改变小球所受的摩擦，观察小球上升的高度怎样变化。重复一次。
思考：
1.小球所受摩擦阻力的大小与小球上升的高度之间有什么关系?
2.摩擦阻力的大小与释放点到上升的点的高度差是什么关系?
3.如果没有摩擦，小球会上升到多高的地方?
②减小右斜面倾角，观察小球沿斜面运动的最远距离怎样变化。重复一次。
思考：
1.减小右斜面倾角，小球沿斜面运动的最远距离如何变化?
2.如果没有摩擦，减小右斜面倾角，沿斜面滚动的最远距离怎样变化?小球将上升到多高的地方?
③将右斜面放平，释放小球，观察小球的运动。
思考：
1.如果水平木板足够长，小球会停下来吗?
2.如果没有摩擦，水平木板足够长，小球将滚到哪里去呢?
过渡：现在通过动画来模拟没有摩擦阻力时小球的运动。我们为动画配了一段话剧。
(2)动画模拟
(老师扮演伽利略，学生扮演小球。)
伽利略：小球先生(小姐)，如果没有摩擦，你会爬上什么高度呢?
小球：我会搭乘梦想的阶梯一步一步往上爬，直到爬上原来的高度。
伽利略;如果我减小右斜面的倾角，你还会爬到原来的高度吗?
小球：梦想有多高，我就可以爬多高，只是我要走的路程更长了。
伽利略：如果我继续减小右斜面的倾角呢?
小球：我心依旧，只是又多了一段山水之程。
伽利略：如果我把右斜面放平，你还会为了自己的梦想而前行吗?
小球：路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。既然选择了高度，留给世界的便只能是背影。
播放周杰伦的《蜗牛》节选：我要一步一步往上爬/在点乘着叶片往前飞/小小的天留过的泪和汗/总有一天我有属于我的天
希望同学们像小球一样怀着梦想，沿着人生的轨道一步一步往前行!总有一天，你有属于你的天!
过渡：伽利略的双斜面实验是一个理想实验。
(3)理想实验的魅力：
实验(事实)+逻辑推理
通过可靠的实验事实，加上合理的逻辑推理，得出规律的一种方法。
理想实验的魅力：实验不能实现的地方，思维向前一步。
这种方法非常了不起!爱因斯坦是这样评价的：伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。这个评价实事求是，从亚里士多德到伽利略，经历了2000多年，物理学徘徊不前;从伽利略到爱因斯坦，只经历300多年，物理学的大厦初步建立，大师辈出。这都得益于伽利略首创的实验研究方法。
过渡：通过双斜面理想实验，伽利略得出了结论。
(3)伽利略：若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的球将永远滚动下去。运动不需要力维持。
回顾、思考：
①静止的车、 足球 为什么运动起来?
②运动的车、足球为什么会停下来?
③力和运动之间有什么关系?
力是改变物体运动状态的原因。
设问：运动状态是用什么物理量描述?
车由静止变为运动，受到了推、拉力;由运动变为静止，受到了摩擦阻力。足球由静止变为运动，受到了脚的力;由运动变为静止，受到了草地的摩擦阻力。
过渡：与伽利略同时代的法国科学家笛卡尔对他的观点进行了补充。
4.补充完善，形成定律
(1)笛卡尔的补充：除非物体受到力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。这应成为一个原理，它是人类整个自然观的基础。
笛卡尔补充了物体不受力时保持静止状态或匀速直线运动状态。
过渡：1642年，伽利略逝世，1643年牛顿在英国诞生。牛顿是人类历最伟大的科学家之一。主要贡献有发明了微积分，发现了万有引力定律和经典力学，设计并制造了第一架反射式望远镜等等。
牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中提出了三条运动定律。牛顿把伽利略、笛卡尔的正确结论总结成为牛顿第一定律，它是牛顿物理学的基石。
(2)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。
过渡：现在我们来理解定律。
(三)理解定律，了解惯性
思考：牛顿第一定律中论述的运动和力的关系是怎样的?
1.运动和力的关系：力是改变物体运动状态的原因。
物体不受力，保持匀速直线运动状态或静止状态;运动状态变化，物体一定受到力的作用。
思考：物体不受力时“总保持匀速直线运动状态或静止状态”，这能不能通过实验验证呢?
不能。由于不受力作用的物体是不存在的。许多阻力很小的现象可以帮助我们理解牛顿第一定律。
2.阻力很小的现象：冰壶
从视频可以看出，冰壶在一段时间内速度的大小和方向几乎不变，直到碰上另一个冰壶。
思考：定律中还论述了什么呢?
3.惯性：
①概念：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。
设问：一切物体都有惯性。做变速运动的物体有惯性吗?
当物体做变速运动时，由于惯性，物体会抵抗速度的改变，从而使速度的改变需要一段时间。比如汽车紧急刹车时不会立即停下来，而是继续向前滑行一段距离。
②一切物体有惯性，有抵抗运动状态变化的“本领”。
物体惯性大，“本领”大，运动状态难改变;物体惯性小，“本领”小，运动状态易改变。
思考并猜想：物体的惯性大小和什么因素有关?
游戏：用嘴吹书
提起书，用力气吹垂下的封面;用手提起封面，用力气吹垂下的书。
思考：你观察到了什么现象?这个现象能说明惯性和质量的关系吗?
③惯性与质量：质量是惯性大小的量度。
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，单位符号为kg。
在初中质量定义为物体所含物质的多少;现在进一步从惯性的角度认识了质量;以后还要从物体间的引力认识质量。
过渡：现在，就可以解释撕纸游戏了。
(四)再设情景，规律应用
1.思考：怎样解释撕纸游戏?
有夹子，增大了中部的质量，增大了惯性。当迅速撕开两边时，中部仍保持静止状态，所以撕成三截。无夹子，中间纸条惯性很小，静止状态易改变。由于撕开纸条的力左右有差异，所以撕成两截。
过渡：了解了惯性的知识，我们还能用它判断是非。
2.美国空军UFO档案记载，1952.12.6黎明前，一架B29轰炸机在墨西哥湾上空训练时，一个很大的不明飞行物以4000km～15000km的时速靠近、经过、远离它。在目击描述中，不明飞行物能迅速增减速度，甚至还能骤然停止。
思考：1.如果没有特别的装置，UFO骤然停止时，外星人飞行员的命运是怎样的?
2.人们想象外星人持有惯性消除器，用来消除自身的惯性，以便应对速度的迅速变化，你怎么看?
我们利用惯性的知识发现了UFO档案记载中的疑点。希望大家在遇到问题时利用所学知识，冷静分析。
(五)课堂总结，课外探究
1.了解了运动和力关系的探究过程。
在探究过程中，亚里士多德是开拓者。伽利略首创了理想实验方法;笛卡尔补充了伽利略的观点;牛顿提出了惯性、力、惯性参考系的概念。
2.体会了理想实验的魅力：实验(事实)+逻辑推理
3.深入理解了牛顿第一定律，知道了质量是惯性大小的量度。
4.后来爱因斯坦等科学家又进一步发展了牛顿第一定律。没有哪一个定律是终极真理，物理学的大厦永不封顶，还等待你们为它添砖加瓦!
课外探究：有人说刘谦的螺丝 魔术 _牛顿第一定律：不给螺帽力的作用，螺帽也能运动起来。你怎么看?请在百度中搜索“刘谦螺丝魔术揭秘”，弄清刘谦螺丝魔术的原理。
效果分析：
因为本节内容在初中已有接触，所以在本节课的设计中，我想能不能让学生通过对本课的预习和课外查阅资料，由学生参与互动，最后老师以总结者的身份来点评和补充效果好。
特别是实验、视频、小品的使用，激发了学生兴趣，促进了教学。
关于力和运动关系的发展过程是很好的物理学史的教材，如何让学生在一堂课中体验这种物理规律形成过程是我们所要思考的。
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