鲁科版 (2019)必修 第一册第1节 牛顿第一运动定律教学设计

第五章　牛顿运动定律

第1节　牛顿第一运动定律

牛顿第一定律是牛顿物理学的基石，牛顿第一定律把基本的匀速直线运动和物体是否受力联系起来，它定性地揭示了力和运动的关系。牛顿第一定律是正确理解和掌握牛顿第二、第三乃至整个动力学知识的基础和关键，为定量研究力和运动的关系拉开了序幕。

【物理观念】能理解牛顿第一定律的内涵；知道力与运动之间的关系。

【科学思维】能领悟科学实验的科学推理方法及其意义；能从不同的角度解决动力学问题。

【科学探究】能从生活现象中提出可探究的物理问题。

【科学态度与责任】能对一些既有的结论有质疑和创新的意识；通过与伽利略、牛顿相关的史实，能认识物理学研究是不断完善的。

【教学重点】对牛顿第一定律和惯性的理解；科学思想的建立过程。

【教学难点】力与运动的关系；惯性和质量的关系。

【导入新课】

正方：

    玩滑板车时，人不蹬地，车最终会停下来。说明物体运动需要力来维持。

反方：

    滑板车滑行时，人没有蹬地，车还继续前进。说明物体运动不需要力来维持。车停下来是因为受到阻力的作用。

（以辩论的形式引出对“运动与力的关系”探讨，激发学生的学习热情）

【讲授新课】

一、历史回溯：力与运动的关系

1、根据实例体验得到亚里士多德观点

问题1：如何使放在水平地面上的木箱运动起来？

问题2：撤去推力之后，木箱的运动状态？

得出“力推物动、力撤物停”的结论，引出“亚里士多德观点--有外力作用时物体才能运动，物体运动需要力来维持。”

2、思考足球的受力及运动情况，体验总结伽利略观点

进一步提出问题“踢出去的足球没有立即停下，而是继续向前运动一会再停下来，这说明了什么？”与亚里士多德观点发生矛盾，引出“伽利略观点--力是改变物体运动状态的原因。”

（分析踢球过程）

运动员踢球时-----足球由静止变为运动

思考：为什么踢出后的足球最终还会停下来？如果地面光滑，足球会怎样运动？

踢出后的足球受到地面摩擦力作用----冰壶由运动最终变为静止

3、伽利略理想实验

问题：到底谁的观点正确呢？------伽利略理想实验

介绍实验的客观背景

客观事实：小球从斜面的一侧某高处滚下，会滚上斜面另一侧，摩擦力越小，越接近原来的高度。

介绍本实验的理想情况：摩擦力大小为零，小球将会达到同一高度。

合理外推：小球将会达到同一高度对接斜面倾角越小，运动距离越远对接斜面倾角为零，小球永远运动。

实验结论：物体的运动不需要力来维持！

总结归纳理想实验法：事实基础+科学推理

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，从而更深刻的既是自然规律。4、笛卡尔完善观点

笛卡尔观点：在没有重力、摩擦力、空气阻力等的理想情况下，运动物体将继续以原来的速度沿直线运动。

5、牛顿前人成果------牛顿第一定律

（1）牛顿一定律的内容

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。

（2）意义

结合牛顿第一定律的内容，思考其意义：

（1）正确揭示了力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因。

（2）不受外力或合外力为0时：物体处于静止或匀速直线运动状态。受外力或合外力不为0时：物体运动状态改变。

例题：关于力和运动的关系，下列说法正确的是（   ）

A.力是维持物体运动的原因
B.只要有利作用在物体上，物体就一定运动
C.没有力作用在物体上，物体就慢慢停下来
D.物体运动状态改变时，一定受到了力的作用

二、惯性的概念及特点

活动一：取一块橡皮竖直放在书上，当书突然运动或突然停止运动时，观察橡皮的运动状态。

活动二：将一个小物体，如钢笔帽，放在纸条上靠近边沿的位置，用铅笔猛击纸条，观察小物体的运动情况。

1、概念：一切物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。

得出“牛顿第一定律”又可以叫做“惯性定律”的结论。

比较这两种情况下的启动情况，这说明什么情况？

惯性的大小与质量有关

总结惯性：(1) 一切物体都具有惯性；

     （2）惯性是物体的固有属性，不论物体处于什么状态，都具有惯性。

（3）惯性只与物体的质量有关。质量大,惯性大,物体的运动状态就难以改变。

4、常见的惯性

纸飞机离开手以后，还会继续飞行，这是为什么？

为什么汽车紧急刹车时，我们的身体会前倾？

把锤柄在固定的物体上撞几下，锤头就牢牢地套在锤柄上了。

跳远时利用助跑，使自己跳得更远。

三、课堂小结

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。

惯性：一切物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。

四、随堂练习

1、关于伽利略实验，下列说法正确的是（   ）

A．完全是理想的，没有事实为基础；

B．是以可靠事实为基础的，经科学抽象，深刻反映自然规律的；

C．没有事实为基础，只有理想推理；

D．以上说法都不对；

2、行驶的汽车在刹车后能静止，这是因为（    ）

A.汽车的惯性消失了

B.汽车的惯性小于汽车的阻力

C.阻力的作用改变了汽车的运动状态

D.汽车受到平衡力的作用而静止

3、下列现象中不能用惯性知识解释的是（    ）

A.跳远运动员的助跑速度越大，跳远成绩往往越好

B.用力将物体抛出去，物体最终要落到地面上

C.子弹离开枪口后，仍能继续高速向前飞行

D.古代打仗时，使用绊马索能将敌方飞奔的马绊倒