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/ 让教学更有效 精品试卷 | 物理学科
课题 8.1 牛顿第一定律 主编教师 复核教师
授课时数 1 课型 授新课 授课方法 多媒体 授课时间
学习 目标 1. 了解历程：了解牛顿第一定律的建立过程，体会理想实验的科学方法。 2. 理解定律：能准确表述牛顿第一定律，理解“力是改变物体运动状态的原因。” 3. 应用解释：了解惯性与质量的关系。
教学重点 牛顿第一定律的内容及其理解；力与运动的关系。
教学难点 纠正“力是维持物体运动的原因”这一错误前概念，建立“力是改变物体运动状态的原因”的正确观点，惯性的理解及其与质量的关系。
一、 观史·疑思起 【师生活动】 1. 生活经验与历史观点的冲突： 提问1：用力推小车，小车运动；停止用力，小车停下。这说明什么？（学生可能回答：力是维持运动的原因） 提问2：亚里士多德（公元前）的观点：要维持物体做匀速运动，就必须给物体施加一个恒定的力。即“力是维持物体运动的原因”。这与你的经验相符吗？ 提问3：但也有现象不同：踢出去的足球能继续飞行；关闭发动机的汽车还能滑行一段。这又如何解释？ 2. 引出矛盾：教师总结：基于直接经验，人们很容易接受亚里士多德的观点。但这个观点真的完全正确吗？它与一些现象产生了矛盾。物体的运动究竟遵循怎样的规律？力和运动到底是什么关系？ 自然过渡：面对经验与观察的矛盾，历史上许多科学家进行了更深入的思考和研究。其中，伽利略通过一个巧妙的“思想实验”，对亚里士多德的观点提出了挑战。让我们沿着这位科学巨匠的思路，一起踏上探索之旅。 二、 溯理·伽翁辩 【师生活动】 1. 伽利略的“理想实验”： 背景介绍：伽利略注意到，一个小球从左侧斜面某一高度滚下，它会冲上右侧斜面，并几乎到达原来的高度。如果减小右侧斜面的倾角，它仍要到达原来的高度，所以会滚得更远。 理想推理：教师引导学生进行推理——如果右侧斜面变成水平面，且绝对光滑，没有阻力，小球为了“到达”原来的高度，它将如何运动？ 学生推理与结论：小球将永远运动下去，而且速度的大小和方向都不变（匀速直线运动）。 2. 科学方法的领悟： 讲解：伽利略的实验是在可靠事实基础上，经过合理推理，抓住主要因素，忽略次要因素（摩擦力），从而发现规律的科学研究方法，称为“理想实验”或“理想化推理”。 对比与结论：伽利略的结论是：运动不需要力来维持。物体的运动并不需要力，力是改变物体运动状态的原因。这彻底颠覆了亚里士多德近两千年的观点。 自然过渡：伽利略的伟大思想为真理照亮了道路，但最终将这一思想系统化、概括为普遍规律的，是另一位科学巨人——牛顿。他总结前人的成果，特别是伽利略和笛卡尔的工作，提出了著名的牛顿第一定律。那么，这一定律是如何被总结出来的？它的内容究竟是什么？ 三、 立律·牛顿成 【师生活动】 1. 牛顿的总结与升华： 讲述：牛顿在伽利略等人研究的基础上，通过进一步的研究和概括，总结出了动力学的基本定律。 呈现定律：教师板书或PPT展示牛顿第一定律（惯性定律）的完整内容：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。 关键词剖析： “一切物体”：普适性，任何物体都遵守。 “没有受到力的作用”：理想条件，是定律成立的前提。 “总保持”：意味着物体具有一种“惰性”，即保持原有运动状态不变的属性。 “或”：表示两种可能，原来静止的保持静止，原来运动的保持匀速直线运动。 2. 定律的深层含义： 教师强调：定律告诉我们，物体本身具有一种“保持原有运动状态”的属性。力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。这是对“力与运动”关系最根本的阐述。 自然过渡：牛顿第一定律指出，物体有一种“保持原有运动状态”的属性。物理学中，把物体保持原来运动状态不变的性质，叫做“惯性”。所以，牛顿第一定律也叫“惯性定律”。那么，惯性有哪些具体的表现？是不是所有物体的惯性都一样大呢？ 四、 识性·万象明 【师生活动】 1. 惯性现象与解释： 演示实验与生活实例： 演示1：猛地抽出棋子，棋子落入下方（利用惯性解释）。 演示2：汽车启动，人向后仰；汽车刹车，人向前倾。 实例：拍打衣服除尘、助跑跳远、泼水等。 学生活动：尝试用“由于惯性……”的句式解释以上现象。强调惯性是物体的属性，不是力，不能说“受到惯性作用”。 2. 惯性与质量： 提问：推动一辆自行车和一辆小汽车，让它们从运动到静止，哪个更容易？说明物体的惯性大小可能与什么有关？ 探究活动：用同一力分别推质量明显不同的两个小车（如一个空车，一个载重车），观察哪个小车更容易改变运动状态（从静止到运动）。 结论：物体的惯性大小只与物体的质量有关。质量越大，惯性越大；质量越小，惯性越小。质量是物体惯性大小的唯一量度。 自然过渡：从亚里士多德的错误观点，到伽利略的理想实验，再到牛顿的科学定律，我们最终认识了物体的惯性。这条探索之路充满了智慧。现在，让我们运用今天所学的牛顿第一定律和惯性知识，来解决一些实际问题，检验一下我们的学习成果。 五、 展评·收获园 【师生活动】 1. 课堂小结：师生共同梳理本节知识脉络，形成思维导图：历史争议（亚里士多德观点）→ 理想实验（伽利略挑战）→ 科学定律（牛顿第一定律）→ 核心概念（惯性：属性，大小与质量有关）→ 应用解释（惯性现象）。 2. 展示与评价环节： 评价活动：“惯性判官”。设置几个情景任务，学生以小组为单位进行分析和展示。 任务一（解释现象）：用惯性知识解释“刹车时安全带的作用”和“洗衣机脱水时水分被甩出”。 任务二（辨析正误）：判断说法“速度大的物体惯性大”、“物体不受力时才有惯性”、“力是维持运动的原因”是否正确，并说明理由。 任务三（设计应用）：如何利用惯性的知识，将锤头牢固地套在锤柄上？ 1. 基础作业：教材本节课后练习1、2、3、4题。 2. 探究作业：观察并记录3个生活中与惯性有关的现象，尝试用本节知识进行书面解释。 设计意图个性化修改 【设计意图】 从学生最直接的生活经验（推车-车动，不推-车停）出发，引出亚里士多德的经典观点，制造认知冲突（与踢足球等经验不符），激发学生强烈的探究欲望和批判性思维，明确本节课要解决的核心问题：力与运动的关系。 【设计意图】 本环节是本节课的思维核心。通过讲述和引导学生一起推理伽利略的理想斜面实验，让学生亲身经历科学发现的思维过程，体会“理想化方法”在物理学研究中的巨大威力。帮助学生初步建立起“运动不需要力来维持”、“力是改变运动状态的原因”这一正确但反直觉的观念。 【设计意图】 在经历了伽利略的理想实验和思想冲突后，学生已为接受牛顿第一定律做好了认知准备。本环节直接呈现定律，并通过剖析每一个关键词，深化学生对定律内涵的理解，特别是彻底厘清“力与运动”的关系，从而纠正根深蒂固的错误前概念。 【设计意图】 将抽象的“惯性”概念具体化为丰富的生活现象和实验，通过解释现象巩固对惯性（即牛顿第一定律）的理解。通过对比实验，引导学生探究并得出“惯性大小与质量有关”的结论，使知识体系更加完整。强调“惯性是性质，不是力”的表述规范。
板书设计： 8.1 牛顿第一定律（惯性定律） 一、 历史的观点 亚里士多德：力是维持物体运动的原因。（基于经验） 二、 伽利略的理想实验 方法：在可靠事实基础上，进行科学推理（理想化）。 结论：运动不需要力来维持。力是改变物体运动状态的原因。三、 牛顿第一定律 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。 理解： 1.条件：没有受到力的作用（理想）。 2.规律：总保持…状态（静止或匀速直线运动）。 3.揭示：力是改变物体运动状态的原因。 四、 惯性 1. 定义：物体保持原来运动状态不变的性质。 2. 说明：惯性是物体的一种属性，一切物体在任何时候都有惯性。 3. 惯性大小：只与物体的质量有关。质量越大，惯性越大。 教学反思 本节教学内容抽象，思维跨越度大，是培养学生科学思维的关键课。教学设计以科学史为线索，以思维冲突为驱动，旨在重构学生的核心概念。反思如下： 导入环节（观史·疑思起）的设计意图与效果：本环节旨在制造强烈的认知冲突，是打破学生错误前概念的关键一步。通过呈现“推车-车停”的普遍经验与亚里士多德观点的“契合”，再提出“踢球-球仍飞”等矛盾现象，能有效激发学生的探究欲和质疑精神。过渡自然，从“这个矛盾如何解决？”引出对科学史的回溯。 科学史与方法论环节（溯理·伽翁辩）的设计意图与思维训练：伽利略理想实验是本节课的思维核心。通过引导学生一步步推理，体验从“事实”到“理想”的思维飞跃，是培养科学思维和想象力（理想化模型）的绝佳契机。但“绝对光滑、没有阻力”的理想条件对部分学生而言较为抽象。未来可考虑利用气垫导轨或动画模拟，降低理解门槛。从伽利略的结论到牛顿的总结，过渡顺畅，体现了科学的继承与发展。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）

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