牛頓第一定律教案（二）三維目標知識與技能知道伽利略的理想實驗及其主要推理過程和推論，知道理想實驗是科學研究的重要方法。理解牛頓第一定律的內容及意義。知道什么是慣性，會正確地解釋有關慣性的現象。過程和方法觀察生活中的慣性現象，了解力和運動的關系。通過實驗加深對牛頓第一定律的理解。理解理想實驗是科學研究的重要方法。情感態度與價值觀通過伽利略和亞里士多德對力和運動關系的不同認識，了解人類認識事物本質的曲折性。感悟科學是人類進步的不竭動力。教學重點對牛頓第一定律和慣性的正確理解。科學思想的建立過程。教學難點力和運動的關系。慣性和質量的關系。教學過程[引入]前面我們已經學習了如何描述物體的運動，不同的物體運動情況為什么會不同呢？這個問題并沒有做深入的分析，實際上物體的運動情況是由它的受力情況決定的，有怎樣的受力情況，就有怎樣的運動狀態。這一章，我們就要來研究運動與力的關系，物理學中，把研究運動和力的關系的理論，稱作動力學。板書：歷史上人類對運動與力的關系的認識。板書：歷史上人類對運動與力的關系的認識。伽利略的理想實驗。[學生討論]前面我們已經學過了描述運動的方法，也學過了力的基本知識，現在，請同學們討論一下，力和運動有什么樣的關系呢？請結合日常生活中的例子來說明。[講解]在研究物體運動的原因的過程中，很長一段時期，人們憑直覺認為物體只有受到力的作用，才會運動起來。代表人物有古希臘的哲學家、物理學家亞里士多德。這種錯誤的判斷維持了近兩千年。直至三百多年前意大利物理學家伽利略才用實驗否定了這種判斷，得出了正確的結論。二、伽利略的理想實驗[學生活動]閱讀P72伽利略實驗的過程，說一說伽利略如何用實驗來推翻亞里士多德的結論的，伽利略的結論是什么？[講解]伽利略用斜面實驗證明了，力不是維持物體的運動，即維持物體的速度的原因，而是改變物體運動狀態，即改變物體速度的原因。大家要注意，這里斜面實驗是一個理想實驗，是人們在抽象思維中設想出來而實際上無法做到的“實驗”，但是，“理想實驗”并不是脫離實際主觀臆想的。它是以實踐為基礎的，理想實驗的推論過程是以一定的邏輯法則為根據的。[提問]哪位科學家完善了伽利略的觀點，如何完善？[講解]法國科學家笛卡兒指出：除非物體受到外力作用，物體將永遠保持其靜止或運動狀態，永遠不會使自己沿曲線運動，而只保持在直線上運動。大家要注意運動狀態發生改變，通常是指速度發生改變，包括大小和方向的改變。三、牛頓物理學的基石-----慣性定律三、牛頓第一定律（慣性定律）內容理解重點：力是物體運動狀態發生改變的原因。三、牛頓第一定律（慣性定律）內容理解重點：力是物體運動狀態發生改變的原因。慣性大家在理解牛頓第一定律的時候應該注意一下幾方面：（1）明確力與運動的關系：運動并不需要力來維持，因而力并不是使物體運動的原因；只有當物體的運動狀態發生改變的時候，才需要力，所以力是改變物體運動狀態的原因。（2）定律揭示了物體具有保持勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質，這種性質，稱慣性。所以牛頓第一定律又稱慣性定律。（3）不受力作用的物體是不存在的，所以牛頓第一描述的一種理想化的狀態，無法用實驗直接驗證，但是它具有實驗基礎，正確的揭示了自然規律。四、慣性與質量四、慣性與質量慣性是物體的固有屬性。慣性大小與物體的運動狀態和是否受力無關。慣性只跟物體的質量有關：質量大慣性大，質量小慣性小。四、慣性與質量[引入]牛頓第一定律又叫慣性定律，從定義可知，物體有抵抗運動狀態變化的“本領”，這種本領我們叫它慣性。慣性是物體的固有屬性。對于不同的物體來說，這種“本領”的大小，也就是慣性的大小是不是相同的呢？[分析]比如，有一輛卡車和一輛自行車靜止在地面，要使他們運動起來，哪個比較容易呢？如果一個大人和一個小孩相撞，誰容易摔倒呢？很容易看出，不同物體慣性的大小是不同的。[提問]請大家思考一下，物體的慣性與什么因素有關系，（跟運動狀態，受力情況有沒有關系？）結合實例進行分析。[分析]觀察和實驗表明，對于任何物體，在它們受到相同的作用力時，決定它們運動狀態變化難以程度的唯一因素就是它們的質量，所以，我們可以得出結論：量度物體慣性大小的物理量是它們的質量。[課堂練習]下列關于慣性的說法中，正確的是……(D)人走路時沒有慣性，被絆倒時有慣性百米賽跑到終點時不能立即停下來是由于慣性，停下來時就沒有慣性了物體沒有受外力作用時有慣性，受外力作用后慣性被克服了物體的慣性與物體的運動狀態及受力情況均無關[分析]慣性是物體的固有屬性，與其內在因素即質量有關，與受力與否及運動狀態無關，一切物體都有慣性，質量是物體慣性大小的量度，靜止物體的慣性是保持靜止，勻速運動的物體的慣性是保持其速度不變。當物體在外力作用下運動狀態發生變化時，只要其質量不變，其慣性大小不發生改變。[小結]這節課我們重點學習了牛頓第一定律，要求大家理解的有三方面的內容：1、伽利略如何用理想實驗推翻人類陳舊的觀念；2、牛頓第一定律定性揭示了力和運動的關系：力是物體運動狀態發生改變的原因。3、慣性是物體的固有屬性，只與物體的質量有關。板書設計一、歷史上人類對運動與力的關系的認識。二、伽利略的理想實驗。三、牛頓第一定律（慣性定律）