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《牛顿第一定律》教学设计
一、教材分析：
本节是沪科版第四章第一节，教材明确指出第一定律是牛顿物理学的基石，牛顿第一定律第一次指明了物质运动和力之间的关系，涉及到两个重要的物理基本概念：力和惯性。本节内容属于概念性、物理学史类型的知识，同时强调了物理思想、物理方法的渗透，结合第二章伽利略对运动的研究科学思想方法和思维品质，是培养学生核心素养的好素材。
核心素养的养成:运动与相互作用观念、伽利略否定亚里士多德观念渗透质疑创新、科学推理、科学论证的过程，理想实验正是科学探究的开始，伽利略也是科学态度的典范。
课题 牛顿第一定律 惯性 课型 新授
教学目标 物理观念 1.知道伽利略和亚里士多德对运动和力的关系的不同论点。2.知道伽利略理想实验的基本思路、主要推理过程、重要方法和结论。3.了解牛顿第一定律的内容和意义。
科学思维 1.通过介绍物理学史让学生知道人类探索力和运动的关系。2.探究什么是惯性，会正确解释有关惯性的现象。
科学探究 1.通过学生对科学家的观点进行辨析，训练学生的分析能力，打破思维定势，培养学生正确的思维能力。2.引用生活实例，让学生知道联系书本知识与生活。
科学态度与责任 1.通过了解历史上人们认识力和运动的关系的艰难过程，使学生形成不迷信权威，敢于提出疑问的科学的学习态度。2.培养学生主动学习、主动探究问题的习惯。
重点 1.认识伽利略的理想实验方法，了解物理上理想实验的实质。2.对牛顿第一定律的理解和掌握。
难点 1.牛顿第一定律的理解。2.正确理解惯性并解释相关问题。
教学环节 教师活动 学生活动 备注
0.引入 今天很多老师从全国各地来到建平中学，有的带有大件行李和设备，非常麻烦，我来自江浙沪包邮区的南京，包邮习惯了，我就希望这些仪器能自动从我们学校走到建平中学来，现实吗？这是一个古老话题力与运动的关系是什么样？这节课，我们来回顾一下人类认识历程。 思考-力与运动的关系回顾亚里士多德观点 联系生活，诱发思考
1.1回顾亚里士多德观点（观察+归纳） 亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。亚里士多德把物体的运动分为自然运动和强迫运动两种.自然运动就是重物竖直下落和轻物竖直上升的运动;除了这一运动外，所有其它形式的运动都只能在外力强迫下才能进行.这一观点尽管错误，但其中已含有静止惯性的思想. 他的结论可靠吗？“百科全书”式的人物为什么得到错误结论？什么影响他的判断？有什么实验器材可以维持更小的阻力？ 亚里士多德及其同时代的大多数思想家只能靠纯粹的思考和逻 辑 推 演 去 获 得 知识。说一说你了解的亚里士多德？两人一组推光盘-滑行距离光盘实验气球吹气后轻推光盘-滑行距离还有什么样的交通工具也有类似原理的利用？如果有持续气流的话——气垫导轨实验 强调贡献与时代的局限性受当时技术的影响
气垫导轨实验 介绍气垫导轨原理（图片）气垫导轨可以看出阻力很小的时候，速度几乎不变。科技发达的今天尚且不易，在古代伽利略是怎样告诉人们这一道理的呢？尤其是推翻一个根深蒂固的观念。 观察实验现象思考实验原理和结论 条件不允许就用视频
1.2回顾伽利略的理想实验（实验和科学推理） 伽利略的质疑亚里士多德观点，提出“不受力的物体也能运动”沿斜面向上加速，向下减速，那么水平面呢？伽利略减小阻力的思想应该是受到单摆的启发。伽利略根据理想实验得出推论:“当一个物体在一个水平面上运动， 没有碰到任何阻碍时…它的运动将是匀速的，并将无限地继续进行下去，假若平面是在空间无限延伸的话。”(《两种新科学的对话》) 观察推理如果没有外力在水平面上会做什么样的运动？人的思想、观点与所处时代的环境以及个人的阅历有关。说一说你所了解的伽利略他所说的水平面是和地球同心的球面，也就是说，那种没有增加或减小速度外部原因的物体，其不变的运动是圆周运动. 不迷信权威，敢于提出疑问的科学的学习态度他 从“理想实验”的角度为该理论提供了强有力的支持
1.3回顾笛卡尔（逻辑推理） 同时代的数学家笛卡儿在《哲学原理》中的表述为:“只要物体开始运动，就将继续以同一速度并沿着同一直线方向运动，直到遇到某种外来原因造成的阻碍或偏离为止.”比较两个人观点的不同点。 笛卡儿纠正伽利略物体贴着地球表面的直线运动;物体不受力时物体的状态也从伽利略的“一直运动下去”变为“保持静止或运动状态”，新增了“保持静止”这一状态 补充和完善了伽利略的论点
2.1牛顿第一定律 又经历了一代人的努力这时候一个重要人物出现了——牛顿，他总结了前人的经验，提出牛顿第一定律1.内容：一切物体总保持匀速直线运动或静止状态，直到有外力迫使它改变这一状态为止．牛顿的创新：第一，实现了由个别到一般的飞跃，这是一个质的飞跃，在笛卡儿的表述是“单个微粒……”;第二，明确指出一切物体不受力时将“都将保持匀速直线运动状态或静止状态”，笛卡儿的“都将继续保持同一状态”可能包含“静止”，但是不明确;第三，把直线运动明确为匀速直线运动。 Newton's first law of motion：An object at rest stays at rest and an object in motion stays in motion with the same speed and in the same direction unless acted upon by an unbalanced force. 揭示了力与运动的关系
2.1理解牛顿第一定律 理解⑴表明力不是维持物体运动状态的原因。⑵表明力是迫使物体改变运动状态的原因。⑶表明一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的特性——惯性。
3.1惯性理解1（静止物体的惯性） 1.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2.惯性大小反映物体运动状态改变的难易程度。视频:抽桌布 分组实验：模拟抽桌布解释为什么掉到杯子里面。换用轻的泡沫球，怎么样？2.质量的两层含义：1.物体含有物质的多少。2.决定物质惯性大小的唯一因素 分组实验发现惯性与质量有关
3.2惯性理解2（运动物体的惯性） 从匀速水平向前飞行的飞机上向下跳伞，开伞前，不计空气阻力，跳下飞机的人在空中的排列情况哪一种是正确的 跳伞爱好者相对于飞机做什么运动，为什么？飞机一定速度后关闭发动机用惯性到达目的地吗？ 运动物体惯性的理解
3.3应用惯性 超级高铁（Pneumatic Tubes）是一种以“真空钢管运输”为理论核心的交通工具，具有超高速、高安全、低能耗、噪声小、污染小等特点。 采用磁悬浮+低真空模式 随着技术的发展，人们越来越重视减少阻力，也就越接近理想状况
3.4惯性危害防止 安全带 发生危险的原因：人有惯性。安全带的作用：改变物体的运动状态。高速行驶的车上后排也要系好安全带。
总结 四个一:一个定律：一种天性：一种方法：一群伟人： 回顾：收获了什么？牛顿第一定律建立过程中哪些科学家做了贡献？
板书设计：
§5.1牛顿第一定律
历史回顾
亚里士多德 伽利略 笛卡尔 牛顿
（观察+总结） （实验+推理） （逻辑推理）
理想斜面实验
牛顿第一定律
1.内容:
2.理解:
惯性
内容与理解：
应用与防害：
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