牛顿第一定律教案9篇(中职物理牛顿运动定律教案)
本文题目：高一化学教案：牛顿第一定律学案
第一节 牛顿第一定律 学案
一. 教学内容：
牛顿第一定律
二. 本周教学目标
1. 知道伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识。
2. 知道伽利略的理想实验及其推理过程和结论.
3. 知道什么是惯性，会正确理解有关现象.
4. 理解牛顿第一定律的内容和意义.
[教学过程]
1 .理想实验的魅力
(1)伽利略的理想斜面实验
理想实验：
如图甲所示，让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个斜面.如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度.
如果第二个斜面倾斜角度小，如图乙所示，小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程，继续减小第二个斜面的倾斜角度，如图丙所示，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而是沿水平面以恒定的速度持续运动下去.
伽利略的思想方法
伽利略的实验+科学推理的方法推翻了亚里士多德的观点。
伽利略的理想斜面实验虽然是想像中的实验，但这个实验反映了一种物理思想，它是建立在可靠的事实基础之上的.以事实为依据，以抽象为指导，抓住主要因素，忽略次要因素，从而深刻地揭示了自然规律.
(2)伽利略的观点：在水平面上的物体，设想没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将保持这个速度继续运动下去.
(3)笛卡尔的观点：除非物体受到外力的作用，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.笛卡尔补充和完善了伽利略的观点.
2. 牛顿物理学的基石惯性定律
牛顿总结了伽利略等人的工作，并提出了三条运动定律，先看牛顿第一定律：
牛顿第一定律：
(1)内容：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)如何正确理解牛顿第一定律?
对牛顿第一定律应从以下几个方面来理解：
①明确了惯性的概念:
定律的前半句话一切物体总保持匀速直线运动或静止状态，揭示了物体所具有的一个重要的属性惯性，即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性、因此牛顿第一定律又叫惯性定律.
②确定了力的含义：
定律的后半句话直到有外力迫使它改变这种运动状态为止，实际上是对力的定义，即力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动的原因，这一点要切实理解.
③定性揭示了力和运动的关系：
牛顿第一定律指出物体不受外力作用时的运动规律，它描述的只是一种理想状态，而实际中不受外力作用的物体是不存在的，当物体所受合外力为零时，其效果跟不受外力的作用相同.但是，我们不能把不受外力作用理解为合外力为零.
3. 理解惯性和惯性定律
(1)对惯性定律的理解
牛顿第一定律揭示了一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质，即一切物体都具有惯性.同时，牛顿第一定律还定性地指出了力的动力学意义：力是改变物体运动状态的原因，即改变速度的原因.物体在速度发生改变时，就有加速度.因此也可以说：力是使物体产生加速度的原因.不能认为力是维持物体运动(匀速直线运动)的原因，也不能认为有力就有运动，没有力就没有运动，更不能认为物体向哪个方向运动就一定受到那个方向的力的作用.
(2)对惯性的理解
①惯性是物体的固有属性：一切物体都具有惯性.
②惯性与运动状态无关：不论物体是处于怎样的运动状态，惯性总是存在的，当物体原来静止时，它一直想保持这种静止状态;当物体运动时，它一直想以那一时刻的速度做匀速直线运动.
③惯性与物体是否受力无关，与物体速度大小无关，仅由物体的质量决定.
4. 惯性与力的比较
(1)从概念比较
惯性是物体保持匀速直线运动或静止状态的性质，而力是物体与物体之间的相互作用，力是迫使物体改变运动状态的原因.
(2)从意义比较
任何物体都具有惯性，而物质无处不在，惯性也就无处不有，一切物体均具有惯性，我们所处的世界是惯性的世界，也叫惯性系。
惯性不是力，惯性与力毫无关系，二者有着本质的区别。
力是物体与物体之间的相互作用，是迫使物体改变运动状态的原因，也是使物体产生加速度的原因
5. 决定物体运动状态发生变化的内因与外因
决定物体运动状态发生变化的因素有两个：一个是物体受到的外力;另一个是物体本身的质量.外力是物体运动状态发生变化的外部因素，质量是决定物体运动状态发生变化难易程度的内部因素。
在物体的质量一定时，物体受到的力越大，其运动状态的变化就越迅速;反之，物体受到的力越小，其运动状态的变化就越缓慢。
在物体所受外力一定时，物体质量越大，其运动状态的变化就越困难;反之，物体的质量越小，其运动状态的变化就越容易.物体质量的大小决定了运动状态发生变化的难易程度。
6. 明确区分运动状态改变的难易与让运动物体停止运动的难易的不同
有同学认为：汽车的速度越大，让它停下来即刹车所用的时间越长，即让汽车停止运动就越困难，因此认为汽车的速度越大其惯性就越大.其实这是错误的.
比较物体惯性大小的方法是：在相同外力作用下，加速度大的其惯性小;加速度小的其惯性大;加速度相等时其惯性等大.同辆汽车，刹车时所受阻力相同，加速度相同，即单位时间内速度改变量相同，惯性大小就相同.行驶速度大的汽车，停下来的速度改变量越大所用时间就越长，而单位时间内的速度改变量仍然相同，即加速度相同，惯性大小相同.所以惯性的大小与速度大小无关。
【典型例题】
例1. 关于牛顿第一定律，下面说法正确的是( )
A. 牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时物体的运动规律
B. 牛顿第一定律就是惯性
C. 不受外力作用时，物体运动状态保持不变是由于物体具有惯性
D. 物体的运动状态发生变化时，物体必定受到外力的作用
解析：对A，由牛顿第一定律可知，该定律反映的就是不受外力作用时物体静止或匀速直线运动的规律.故A选项正确.
对B，惯性与惯性定律二者的物理意义截然不同.惯性是一切物体都具有维持匀速直线运动或静止状态的性质，无论物体处于什么状态，物体的惯性都会以不同的形式表现出来.而惯性定律则是说：一切物体在不受外力作用时总是保持匀速直线运动或静止状态，直到有外力迫使物体改变这种状态为止.它是物体不受外力作用的条件下所遵守的规律.惯性与惯性定律这二者极易混淆，只有从概念的物理意义上分析、对比，从而作出正确判断.故B选项错误。
对C，由牛顿第一定律可知，物体保持原来运动状态不变的原因，就是由于物体不受外力和具有惯性.故C选项正确.
对D，由牛顿第一定律的含义可知，力就是迫使物体运动状态发生改变的原因，故D选项正确.
惯性与质量关系的定性分析
例2. 在谷物的收割和脱粒过程中，小石子、草屑等杂物很容易和谷物混在一起，另外谷粒中也有瘪粒.为了将它们分离，可用扬场机分选，如图所示。它的分选原理是( )
A. 小石子质量最大，空气阻力最小，飞得最远
B. 空气阻力对质量不同的物体影响不同
C. 瘪谷粒和草屑质量最小，在空气阻力作用下，反向加速度最大，飞得最远
D. 空气阻力使它们的速度变化不同
解析：各种杂物以相同的速度从机器中抛出，由于所受空气阻力不同，产生的加速度也不一样，使它们的速度变化不同，故D选项正确.或者这样理解：小石子质量大，惯性大，运动状态较杂质要难改变得多，故飞得最远，而实谷粒质量和惯性介于小石子和瘪粒之间，故最后实谷粒位置居中.
答案：D
例3. 如图(1)所示，重球M系于细线DC的下端，重球M的下方又系一条同样的细线BA，下列说法正确的是( )
(1)
A. 在线的A端缓慢加大拉力时，线DC先断
B. 在线的A端缓慢加大拉力时，线BA先断
C. 在线的A端猛力一拉，线BA先断
D. 在线的A端猛力一拉，线DC先断
解析：重球M的受力如图(2)所示.
(2)
对A，当在线的A端缓慢加大拉力时，使得重球M能够发生向下的微小位移，从而使得上部细线CD的拉力 逐渐增大，又由于这个过程是极其缓慢地进行的，故可以认为重球M始终处于受力平衡状态，重球M的受力是 。当AB线下端的力 增大时， 也随之增大，并且总是会有上部的CD绳先到达受力极限的程度，因而CD绳先被拉断.故A选项正确.
对B，由上面的分析可知，B选项错误.
对C，当在A端猛力一拉时，由于重球M的质量较大，其惯性也就较大，并且力的作用时间又极短，故重球M向下发生的位移也极小，以至于上部的线CD还没来得及发生伸长的形变，下端线中的拉力 已经达到了极限强度，因而下部的线AB必然会先断.故C选项正确。
例4. (20xx年广东)下列对运动的认识不正确的是( )
A. 亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用时才会运动
B. 伽利略认为力不是维持物体速度的原因
C. 牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动
D. 伽利略根据理想实验推论出：如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去
解析：亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，故A项错，其他三项与史实吻合。
答案：A
例5. (20xx年上海市综合试题)科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段.在研究和解决问题过程中，不仅需要相应的知识，还要注意运用科学方法.理想实验有时更能深刻地反映自然规律.咖利略设想了一个理想实验，其中有一个是实验事实，其余是推论.
①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度;
②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面;
③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度;
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动.
请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列_______(只要填写序号即可).在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论。下列有关事实和推论的分类正确的是( )
A. ①是事实，②③④是推论
B. ②是事实，①③④是推论
C. ③是事实，①②④是推论
D. ④是事实，①②③是推论
解析：本题是在可靠事实的基础上进行合理的推理，将实验理想化，并符合物理规律，得到正确的结论，而②是可靠事实，因此放在第一步，③①是在高度上作无摩擦的设想，最后推导出水平面④上的理想实验，因此正确顺序是②③①④。
答案：②③①④ B
【模拟试题】(答题时间：20分钟)
1. 人从行驶的汽车上跳下来后容易( )
A. 向汽车行驶的方向跌倒
B. 向汽车行驶的反方向跌倒
C. 向车右侧方向跌倒
D. 向车左侧方向跌倒
2. 有道是坐地日行八万里，可见地球自转的线速度是相当大的，然而当你在原地向上跳起后会发现仍落在原处，这是因为( )
A. 你跳起后，会得到一向前的冲力，使你随地球一同转动
B. 你跳起的瞬间，地面给你一个力，使你随地球一同转动
C. 你跳起后，地球也在转，但由于你留在空中时间太短，以至于落地后的距离太小，看不出来
D. 你跳起到落地，水平方向速度同地球一样
3. 歼击机在进入战斗状态时要丢掉副油箱，这样做是为了( )
A. 减小重力，使运动状态保持稳定
B. 增大速度，使运动状态易于改变
C. 增大加速度，使状态不易变化
D. 减小惯性，有利于运动状态的改变
4. 下列事例中，利用了物体的惯性的是( )
A. 跳远运动员在起跳前的助跑运动
B. 跳伞运动员在落地前打开降落伞
C. 自行车轮胎做成凹凸不平的形状
D. 铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转
5. 关于惯性，以下说法正确的是( )
A. 人在走路时没有惯性，被绊倒时才有惯性
B. 百米赛跑到达终点时不能立即停下来是由于有惯性，停下来后也就没有惯性了
C. 物体在不受外力作用时有惯性，受到外力作用后惯性就被克服了
D. 物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关
6. 你试着自己学做蛋炒饭，你两手分别握住一只鸡蛋，现用右手的鸡蛋去碰停在你左手中的鸡蛋，结果如何?大部分情况是只破了一只鸡蛋，则先破的蛋是( )
A. 右手的 B. 左手的 C. 同时破 D. 无法判定
7. 当人们的衣服上沾了一些灰尘时，都习惯地用手在沾有灰尘的地方拍打几下，这样灰尘就会掉了，请同学们用学过的知识解释.
8. 在足球场上，为了不使足球停下来，运动员带球前进必须不断用脚轻轻地踢拨足球(即盘带)又如为了不使自行车减速，总是不断地用力蹬脚踏板.这些现象不正说明了运动需要力来维持吗?那为什么又说力不是维持物体运动的原因?
【试题答案】
1. A 2. D 3. D 4. AD 5. D 6. B
7. 当你拍打沾有灰尘的衣服时，衣服受力突然运动，而灰尘因惯性要保持静止，所以与衣服脱离，就掉下来了。
8. 足球在草地上时，受到阻力作用，运动状态发生改变，速度变小，最终会停下来，所以在盘带足球时，人对足球施加力的作用，恰好是起了使足球已经变小的速度再变大的原因。
教学目标：
1．知识与技能
知道牛顿第一定律内容．知道惯性的概念．
2．过程与方法
通过活动体验任何物体都具有惯性．
探究摩擦力对物体运动的影响．
3．情感态度与价值观
通过活动和阅读感受科学就在身边．
教学重点：牛顿第一定律．惯性及其现象解释
教学难点：牛顿第一定律．
教学方法：探究法、演示法
教学用具：斜面、木板、小车、棉布、毛巾、象棋、直尺、惯性小球装置
教学过程：
一、引入新课
收集与教材P44图12．5-1中内容相关的录像资料让学生观看．
同学们在录像中看到的这些现象，在日常生活中常会见到，你也一定有过这样的体验．运动的物体为什么会停下来呢?同学们看书12.5-2内容，先了解古人的思辨．亚里士多德和伽利略都是伟大的科学家，到底哪个说法正确呢?光靠思辨不能回答，同学们可以自己探究，通过实验来求证．
二、进行新课
（一）牛顿第一定律
1．历史回顾：对亚里斯多德提出：力是维持物体运动的原因，提出疑问。
2．演示实验：
（1）毛巾表面（2）棉布表面（3）木板表面
现象：（1）小车受到阻力大，运动时间短，路程短；
（2）小车受到阻力较小，运动时间长点，路程远点；
（3）小车受到阻力最小，运动时间较长，路程较远。
3．推理：当小车受到的阻力为零时，小车将会怎样运动下去？
4．牛顿第一定律：一切不受外力的物体，总保持静止或匀速直线运动状态。
说明：牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的，它是在实验的基础上通过进一步的科学推理而得到的。
（二）物体的惯性
1．惯性
教师：从牛顿第一定律知道，任何物体都具有保持静止状态或保持匀速直线运动状态的性质，这种性质叫做惯性。也可以说物体保持运动状态不变的性质叫惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。
这里提出了一切物体都有惯性，物体在任何情况下都有惯性。
2．惯性现象
【演示1】用尺迅速打出下面的棋子。解释：叠在一起的棋子原来是处于静止状态的，当尺子打出了下面的棋子，由于上面的棋子有惯性，还要保持原来的静止状态。所以上面棋子落在正下方。
【演示2】惯性小球实验，解释：木片被弹出去之前，小球处于静止状态。小球由于有惯性，还应保持原有的静止状态，所以小球落在原处。
——解释惯性现象的要领：①说清物体原来是处于什么状态（运动或静止）②说出后来发生什么变化；③物体由于惯性还要保持原来的（运动或静止）状态。④所以……。
【演示3】刹车时的惯性现象。请同学们根据要领解释。
教师：这个实验再现了汽车紧急刹车时乘客向前倒这一普遍现象。
三、小结：
四、布置作业：
请大家解释汽车起动时乘客为什么向后倾倒?
板书设计
牛顿第一定律
一、牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持
静止或匀速直线运动状态。
二、惯性：我们把物体保持运动状态不变的特性叫做惯性。
★教材分析
牛顿运动定律是动力学的基础，正确认识力和运动的关系，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。这对以后研究问题，受力分析都是非常重要的。
2、惯性与质量的关系是这节课的难点，通过举例反复体会。
★学生分析
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，来澄清错误的认识。
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。
★新课标要求
（一）知识与技能
1、理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。
2、理解牛顿第一定律，知道它是逻辑推理的结果，不受力的物体是不存在的。
3、理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度．
（二）过程与方法
1、培养学生分析问题的能力，要能透过现象了解事物的本质，不能不加研究、分析而只凭经验，对物理问题决不能主观臆断．正确的认识力和运动的关系．
2、帮助学生养成研究问题要从不同的角度对比研究的习惯．
3、培养学生逻辑推理的能力，知道物体的运动是不需要力来维持的。
（三）情感、态度与价值观
1、利用一些简单的器材，比如：小球、木块、毛巾、玻璃板等，来对比研究力与物体运动的关系，现象明显，而且更容易推理。
2、培养科学研究问题的态度。
3、利用动画演示伽利略的理想实验，帮助学生理解问题。
4、利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系。培养学生大胆发言，并学以致用。
★教学重点
1、理解力和运动的关系。
2、理解牛顿第一定律，知道惯性与质量的关系。
★教学难点
惯性与质量的关系。
★教学方法
1、对比实验、自主探索、合理推理。
2、利用生活中的实例，理解惯性与质量的关系，贴近生活更易理解。
★教学用具：
多媒体、小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块等。
★教学过程
（一）引入新课
开门见山，阐述课题：前面几章学习了运动和力基础知识，这一章开始我们研究力和运动的关系。第一节课我们来学习牛顿第一定律。
（二）进行新课
〖教师活动〗：在讲台上放一小车，使它处于静止状态。 人推车走，不推车停，由此看来必须有力作用在物体上，物体才运动，
没有力作用在物体上，物体就不运动——这是两千多年前亚里士多德说的，
不是我说的。是这样的吗？
〖学生活动〗：思考：物体的运动是不是一定需要力？
〖教师活动〗：下面你就利用桌子上的器材来研究一下这个问题。（投影）
让学生利用桌子上的器材，自主设计实验，分别研究：
⑴、力推物动，力撤物停。
⑵、力撤物不停。
一、教材分析
（1）、教材的地位及作用
这一章的知识属于动力学的知识，是研究力与运动之间的关系，只在懂得了动力学的知识才能据物体所受的力确定物体的位置，速度变化的规律，才能够创造条件来控制物体的运动。牛顿三大运动定律作为动力学的核心内容，本节课的教学内容牛顿第一运动定律作为牛顿物理学的基石，首先对人类认识运动和力的关系作了历史的回顾，着重介绍了伽利略研究运动和力的关系的思想方法及卓越贡献，而后讲述了牛顿第一定律的内容和物体惯性的概念。为后续的牛顿运动定律的学习打下好的基础。针对教材，提出本节教材的
（2）、教学三维目标
①知识与技能
（3）课后思考：阅读科学漫步
（4）：惯性参考系
不仅巩固基本知识，也可以使有能力的学生发挥能动性，激发学习探究的兴趣，鼓励收集资料，开拓学生视野。使之带着问题离开课堂
（5）、板书设计 略
（6）、教学预测：
本节课是按照新课程理念下的一节科学探究课，将物理学史与物理规律教学进行有机渗透，自主，合作，探究性的学习在实际教学中可能因为师生互动不足达不到教学效果，要针对学生的认识水平进行合理的调节。
本节课非常注重知识点的归纳与升华，在其教学的关键点上设计有几个有梯度的问题，注意面向全体学生，提高每位学生的主动参与性。
一、教学目标
1.知道并理解牛顿第一定律的内容，能根据牛顿第一定律的内容解释生活中的现象。
2.通过演示实验。提高观察能力和逻辑思维能力。
3.发现自然科学规律，体会物理的实用性，提高学习物理的兴趣。
二、教学重难点
【重点】牛顿第一定律。
【难点】理解牛顿第一定律。
三、教学过程
环节一：导入新课
同学们好!上课，同学们请坐。上课之前，老师在多媒体展示了一幅图片，我们先来看一下。这是在太空当中静止的一滴水，我们结合之前的知识，想一想这滴水为什么能够静止在空中呢?嗯，好，看到很多同学有答案了。来，后排这个女生说一下，非常好，请坐。她说是因为在太空当中的物体，不受到力的作用，所以物体总保持静止或者是匀速直线运动的状态。由于没有初速度，所以就静止在空中了。表达的非常完整。对于刚才同学所说的，其实涉及到了牛顿第一定律。那今天我们继续来探究牛顿第一定律。(板书：牛顿第一定律)
环节二：新课讲授
【模块1】牛顿第一定律的发现历程
我们都知道，牛顿第一定律其实是牛顿总结归纳得出的，那为什么牛顿总说自己是站在巨人的肩膀上的?牛顿第一定律的发现过程又是怎样的呢?好，现在老师给大家2分钟的时间快速浏览教材上的第一段和第二段，我们一起来归纳一下牛顿第一定律的建立过程。好，现在很多同学已经坐直了，想必已经是完成了。那谁能来分享一下，好这位同学。嗯，非常好，请坐。他是根据人物来进行梳理的。他说先后经历了亚里士多德、伽里略、笛卡尔、最后是牛顿进行总结而得出的定律。所以牛顿才说自己是站在巨人的肩膀上的。
好，对于这几个人物来说呢，我们详细地来看一看，他们分别有怎样的观点和言论。首先是亚里士多德，他说力是维持物体运动的原因，如果没有力，那运动就会立即停止。那这样的观点是否正确呢?嗯，不正确。这个我们之前已经学过了。在20xx多年之后，伽利略推翻了这个观点。那他说什么呀?对，力是改变物体运动的原因。也就是说，如果不受到外力作用时，这个物体会持续的运动下去。物体运动停止，是因为受到了阻力的作用。好，后来笛卡尔将这个言论的推广到更加理想化的情况。最后由牛顿总结出牛顿第一定律的内容。嗯，好，这就是牛顿第一定律的发现历程。(板书：一、发现历程)
【模块2】牛顿第一定律
对于牛顿第一定律，其实我们之前已经知道了他的完整表述。谁能来尝试说一说?嗯，好，你来说。嗯，不错，请坐。表述得不是非常完整，但是语言表达能力还是不错的。牛顿第一定律的完整表述是，一切物体总保持静止或者是匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态。对于牛顿第一定律，其实在初中的时候，我们已经做过实验来进行探究了。当时探究实验过程是怎样的，大家还记得吗?嗯，好，来这位男同学你来说一说，非常好，请坐。这个男同学说，之前探究时，是让小车或者是让滑块从斜面的同一高度滑下，通过改变平面的粗糙程度，观察滑块滑行的距离，会发现阻力越小时，滑块滑行得就越远。
那么我们一起来想一想，在高中阶段，这个实验有没有可以优化的地方呢?应该怎样去改进呢?嗯，好，我看到很多同学有想法，这位女同学你来说一说，很好，请坐。她说想尽量减小阻力之后，然后给小车一个初速度，此时观察一下它的速度是不是会发生改变，来进行验证。嗯，好。根据这样的想法，老师准备了一段实验视频。视频当中的实验器材是气垫导轨，在启动的时候，导轨会向上喷气，在滑块和导轨之间就会形成空气层。此时就会大大减少滑块在运动时的摩擦力。好，那么我们就来看看，如果给滑块一个初速度，他到底会不会保持匀速直线运动呢?好，现在实验播放开始。嗯，好，视频播放结束了。从刚才的显示屏当中的数字来看，滑块的运动时速度发不发生改变呢。好，同学们都说是不改变的，确实是这样。当物体运动的时，所受到的合外力为零，他将会一直匀速直线运动下去。好，在初中的基础上，我们将这个实验进行了改良。
【模块3】牛顿第一定律的理解1
那么对于牛顿第一定律的发现历程以及准确表述，我们已经了解清楚了。现在老师有两个小问题想去考考大家。刚才在牛顿第一定律当中，我们说物体总保持静止或者是匀速直线运动的状态。此时对于这样的状态来说，他的受力情况一定是怎么样?对，不受外力的作用。也就是说，他的合外力怎么样，嗯，很好，是为零的。好，怎样才能算是合外力为零呢?同学们思考两分钟，老师找人来分享。我看到很多同学已经有答案了，这个男同学你最积极，你来说一下，非常好，请坐。他说合外力为零，可能是这个物体就是不受任何力的作用，此时合外力就为零了。那还有哪位同学来补充一下。好，这位同学。好，请坐。他说也可能是物体受到力。但是这些力合成之后，合外力是等于零的。说得非常的好。这个其实就是合外力为零的两种情况。(板书：二、牛顿第一定律、1.合外力为零)。
【模块4】牛顿第一定律的理解2
现在老师还有一个小问题想去问问大家，我们可不可以通过受力情况和运动情况之间的联系，来判断一下，物体在处于某种运动情况时，它的合外力是怎样的呢?嗯，好，现在老师在多媒体上了展示一幅过山车的图片。过山车在运行的时候，它的速度大小和方向在时刻发生变化。于是我们可以推断他所受的合外力是怎样的呢?嗯，好，后面戴眼镜的男同学，来跟大家说一下，很好，请坐。这位男同学说，如果这个物体速度大小和方向不变化的时候，说明合外力为0。但此时速度大小和方向均变化，说明此时合外力一定是不为零的。所以根据大家说的，牛顿第一定律可以通过物体运动状态，大致的去推断受力情况。(板书：2.运动力)
环节三：小结作业
好，以上就是我们今天学习的所有内容，通过刚才的两个小问题的讨论，相信同学们已经对于牛顿定律有了更加深刻的认识和把握。好，这节课呢，我们就上到这里。课后同学完成书后的习题。好，下课。
教学目标
知识目标：
知道牛顿第一定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程.
能力目标：
1.通过斜面小车实验,培养学生的观察能力.
2.通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理).
情感目标：
1.通过科学史的简介,对学生进行严谨的科学态度教育.
2.通过伽利略的理想实验,给学生以科学方法论的教育.
教学建议
教材分析
教材首先通过回忆思考的形式提出问题：如果物体不受力，将会怎样？通过小车在不同表面运动的演示实验，使学生直观的看到物体运动距离与阻力大小的关系，为讲解伽利略的推理作准备。然后讲述伽利略的推理方法和通过推理得出的结论，再介绍迪卡儿对伽利略结论的补充，牛顿最后总结得出的牛顿第一定律。通过这些使学生了解定律的得出是建立在许多人研究的基础上的，正如牛顿所说：“如果说我所看的更远一点，那是因为站在巨人肩上的缘故”。最后指出牛顿第一定律不是实验定律，而是用科学推理的方法概括出来的，定律是否正确要通过实践来检验。给学生以科学方法论的教育。
本节课的重点是揭示物体不受力时的运动规律，即牛顿第一运动定律。
教法建议
1.学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念，认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体，它就动，不再推它时，它便静止。为使学生摆脱这种错误观念，首先要把运动和运动的变化区别开，树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念，这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。其次，通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。
2.通过图9-1演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心，可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。
3.本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学，让学生体会规律的认识过程，对学生进行学史教育。从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。
教学设计示例
教学重点:通过对小车实验的分析比较得出牛顿第一定律。
教学难点 :
1．明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。
2．伽利略理想实验的推理过程
教学用具：斜面，小车，毛巾，棉布，玻璃板，微机,实物投影，大倍投电视。
教学过程
一、实验引入：批驳亚里士多德的观点
[演示1]在桌面上推动木块（或板擦）从静止开始慢慢向前运动，撤掉推力,木块立即停止。
分析:日常生活中也有许多类似的现象，（如推桌子）。这些现象从表面上看,“必须有力作用在物体上,才能使物体继续运动,没有力的作用,物体就要停下来.”即：板擦的运动需要推力去维持。于是,古希腊哲学家亚里士多德就根据这些现象总结出“物体的运动需要力去维持”。这种观点在历史上曾被沿用两千多年,但时沿用两千年是否就一定正确呢？也可能有人曾表示过怀疑或有人认为就是错误的,但没某能说服别人的理由。
[演示2] 在桌面上推动木块（或板擦）从静止使之向前运动，用力推出,木块向前运动一段距离后停止。
分析：推力撤掉，还要向前运动，与亚里士多德的观点不符。
分析：木块:静止——运动——静止。两个过程中是否都有力存在？在这两个过程中力的作用是维持原来的运动状态还是改变运动状态？
二、 讲授新课:
1.规律总结过程
方法1.教师引导
伽利略的贡献：理想实验
[演示]（通过实物投影仪把实验过程反映在大倍投电视上）
介绍器材
实验前提条件：每次实验都需从斜面上的同一高度下滑，为什么？
实验过程：让小球从同一斜面的同一位置滚下后分别在毛巾表面、棉布表面、玻璃表面上运动，每次记下小球停下时的位置。做标记的位置是什么位置？（停下来的位置）
实验纪录：
实验次数 表面材料 阻力大小 滑行距离
1 毛巾 最大 最短
2 棉布 较大 较长
3 玻璃 较小 长
推理想象 光滑表面 阻力为零 无限长
实验分析：
三次实验，小车最终都静止，为什么？
三次实验，小车运动的距离不同，这说明什么问题？
小球运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系？
若使小车运动时受到的阻力进一步减小，小车运动的距离将变长还是变短？
根据上面的实验及推理的思想，还可以推理出什么结论？
推理：小球在光滑的阻力为零的表面，将会怎样运动？
实验结论：通过伽利略的实验和科学推理得出“运动的物体，如果受到的阻力为零，它的速度将不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去。”即作匀速运动。
[微机模拟实验]:简介伽利略理想实验
迪卡儿的补充
如果运动物体不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不变，将沿原来的方向匀速运动下去。
牛顿的成果：补充与概括
师:物体除了运动的以外,还有静止的。那么，静止的物体在没有受到外力作用时，保持什么状态呢？（牛顿补充：将保持静止状态）
师（引导学生概括）:我们现在已经有了伽利略的研究成果,又有了迪卡儿和牛顿的补充,把两者进行一下概括：一切物体在没有受到外力作用时，将如何呢？（对概括出来大致意思的同学给予鼓励）
介绍：牛顿抓住时机,概括总结得出著名的牛顿第一运动定律
方法2：学生探究式学习
针对基础较好的学生，可以由学生在老师的指导下自己完成斜面小车实验，根据现象学生分组讨论,明确亚里士多德的观点的问题根源．由学生互相补充确定实验结论。
2.定律分析
定律成立条件：不受外力作用
运动规律：总保持匀速直线运动状态或静止状态。
师（回应课题引入实验）： 回想我们最开始的实验，有推力板擦运动,撤去推力板擦停下来，从表面现象上得到的结论运动需要力维持是错误的，但这种现象是千真万确摆在我们面前的，我们如何用牛一的观点正确的解释这个现象呢?
三、巩固练习
1． 一物体放在桌上静止,假若某瞬间撤掉所有的外力,物体将怎么样?
2． 对于牛顿第一定律的看法，下列观点正确的是( )
A．验证牛顿第一定律的实验可以做出来，所以惯性定律是正确的
B．验证牛顿第一定律的实验做不出来，所以惯性定律不能肯定是正确的
C．验证牛顿第一定律的实验做不出来，但可以经过在事实基础上，进一步科学推理得出惯性定律
D．验证牛顿第一定律的实验虽然现在做不出来，但总有一天可以用实验来验证。
四、小结
人们对物体的运动规律的认识是经历了漫长的时间的。物体在不受力时的运动规律，它是经过亚里士多德对人们近两千年的思想束缚，伽利略的科学推理，才最终由牛顿总结出来的。牛一的重要贡献是：
1）力不是维持物体运动的原因
2）力是改变物体运动状态的原因。
五、作业 :阅读本节教材
探究活动
牛顿力学的建立
【组织形式】个人或自由结组
【活动目的】
牛顿力学的建立不是牛顿一个人的功劳，而是许多科学家努力研究的最终结果，查阅资料了解牛顿力学的建立过程，及牛顿力学的体系。
【活动流程】
制订查阅和查找方式；收集相关的材料；分析材料并得出一些结论；写出论文；与其他组交流。
【备注】
1、网上查找的资料要有学习的过程记录。
2、和其他成员交流。
斜面小车实验的再研究
【组织形式】个人或自由结组
【活动目的】
运用不同的物体表面，通过实验探究，加深对伽利略推理思维的理解。
【活动流程】
制订实验方案；准备器材；实验并记录现象，分析材料并得出一些结论；与老师所做实验比较优缺点；与其他组交流。
【备注】
1、要有完整的过程记录。
2、和其他成员交流。
（一）教学目的
1．知道牛顿第一定律。
2．通过学习，提高学生的逻辑推理能力和科学想象能力。
（二）教具
惯性小车、斜面、木板、毛巾、标志小旗。
（三）教学过程
一、复习提问
力的作用效果有哪些？
二、新课引入
教师：我们学过了力，一切物体都受到力的作用。我们也学过了运动，运动是绝对的，一切物体都在运动，静止只是相对的。物体都受力，同时又都在运动，力的效果之一就是力能改变物体的运动状态。可见，力和物体的运动有密切的联系。我们在这一章中要学习力和运动二者之间的联系。
三、进行新课
1．历史的回顾
教师：古希腊的学者亚里斯多德早在两千年前就提出“力是维持物体运动的原因”。他的根据是一个物体（例如一辆车）运动起来后必须用力才能使它不停地运动下去，失去力的作用，运动会停下来。初看起来，他的观点似乎符合实际情况，所以这个观点在人类的历史上统治了近一千七百年。直到三百年前，人们才开始对这个观点是否正确提出疑问，并由伽利略和牛顿等几位科学家对力和运动的关系提出了科学的论断。
2．做课本图91所示实验
（1）教师：这是一块倾斜放置的木板，它的下端又接出一块木板水平放置，木板上铺一块毛巾。让一辆小车从斜面上的某一位置由静止开始向下运动，注意观察小车的运动情况。
（演示，并在小车停止处放一面小旗做为标志。画板图）
教师提问：小车为什么停下来？
（学生回答）
小车在水平的毛巾面上受到了阻力。
教师：亚里斯多德认为维持运动必须有力。现在，小车恰恰是因为受到了阻力，它的运动不能维持。可见，他的观点缺乏一定的前提条件，因此是不确切的。
（2）教师提问：能让小车在水平面上运动的再远些吗？
（学生回答）
减小水平面对小车的阻力。
（演示，用棉布表面的木板代替毛巾，重复上述实验，并在小车停止处放小旗做标志）
教师：小车从斜面上的同一位置由静止开始向下运动，这样可以保证小车到达斜面底端具有跟刚才实验时相同的速度，小车在水平面上运动得更远了，原因是阻力小了。
（画板图）
教师：从实验可知，木板对小车的阻力小了，小车运动得更远了，它的速度经过较长的时间才变为0。
（3）教师：我们把水平放置的木板表面换成一块比较光滑的板，重复上述的实验。
（演示，并画图）
可见，水平木板对小车的阻力越小，小车运动得越远，它的速度必须经过更长的时间才能变为0。
3．牛顿第一定律
教师：请大家设想，如果小车从斜面上滑下来，滑到一个非常光滑、阻力无限小的光滑平面上，小车的运动将如何？
（学生讨论并回答）
由于有前三次实验做基础，这种无限光滑的平面虽然没有，但是我们也有充分的理由认为小车将永远运动下去．这就是历史上伽利略所做过的实验和通过实验得到的结论。
法国的科学家笛卡儿进一步补充了伽利略得出的结论，使人们的认识又深化了一步。笛卡儿认为，物体不受外力时，除了速度的大小不会改变，永远运动下去，也不会改变运动的方向。
最后，英国的著名物理学家牛顿总结了前人研究的成果，建立了力和运动的关系的第一条规律牛顿第一定律。
一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态，这就是著名的牛顿第一定律。
物体不受外力作用时，原来运动的物体要保持匀速直线运动；原来静止的物体要保持静止状态．这个规律说明了维持物体的匀速直线运动是不需要力的。
牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的，但是它又有深厚的实验基础。它是在实验的基础上通过进一步的科学推理而得到的，由这个定律进一步得出的一切科学推论都经受住了实践的检验，因此，牛顿第一定律早已成为大家公认的力学基本定律之一。
4．学生阅读课本“牛顿的故事”。
四、作业
复习本节课文。
注：教材选用人教版九年义务教育初中物理第一册。
（一）教学目的
1。知道惯性定律，常识性了解伽利略理想实验的推理过程。
2。通过实验分析，初步培养学生科学的思维方法。
（二）重点与难点
重点：牛顿第一定律
难点：伽利略理想实验的推理过程。
（三）教学过程
1。引入新理
师：力能使静止的物体运动起来，力又能使运动物体速度增大或减小，还可以改变物体运动的方向，物体不受力又怎样呢？从这节课开始，我们就来研究有关力和运动的一系列问题。
[板书1]第九章力和运动
2。新课教学
师：请同学们观察实验
[实验1]静止在木板面上的小车。
师：小车处于什么状态？
生：静止。
师：静止的小车，水平方向不受推动和拉力的作用，它将会怎样？
生：永远处于静止。
[实验2]如图1所示，小车受水平拉力作用时。（让小车运动一段距离后立即用手使它静止下来）
师：观察小车的状态发生怎样变化？
生：由静止到运动。
[实验3]如图1。继续实验2，钩码使小车水平运动后，用手托住下落的钩码。小车失去水平拉力后，继续向前滑行一段距离停止。
师：你看到什么现象？
生：小车继续运动一段距离后才静止。
师：小车运动一段距离后，变为静止的原因是什么呢？
生：受到木板的摩擦阻力作用。
师：是不是这样呢？请大家继续观察下面实验。
[实验4]用同一小车分别（三次）从同一斜面不同的高度自由滑向相同的平面，记下三次小车静止在相同水平面上的位置。如图2（A）、（B）、（C）所示。
师：哪一次水平滑行距离最短？
生：第一次。
师：为什么？
生：小车在斜面上高度最小，它在水平面上开始运动时速度最小（后半句话学生回答不出来，第一次可由老师说）。
师：哪一次水平滑行距离最长？
生：第三次。
师：为什么？
生：小车在斜面上高度最大，它在水平面上开始运动时速度最大。
师：同理如果小车三次处于同一斜面、相同高度，自由滑向水平面，小车在水平面上开始运动的速度大小会怎样呢？
生：相同。
师：（介绍牛顿第一定律演示装置）这是一个斜面，把它放在讲台桌上。（如图3所示。）
[实验5]让小车分别三次从同一斜面的相同高度自由滑下，观察小车在不同材料的水平面上运动的情况。（在桌面铺上毛巾、棉布。）
师：哪次小车在水平面上运动距离最短，为什么？
生：第一次（或最上面那一次）。表面材料是毛巾，阻力最大，滑行距离最短。（在学生回答过程中，填写表1第一行前三项）
师：很短距离，速度变为零。速度变化快呢，还是慢呢？
生：最快。（填写表1第一行最后一项）
师：第二次实验的情况如何，大家一起填表1的第二行。
生：棉布、阻力较大、滑行距离较长、速度变化较快。（填写表1第二行）
师：第三次实验的情况如何；大家一起填表的第三行。
生：桌子表面、阻力较小、滑行距离长、速度变化较慢。（填写表1第三行）
师：假定我们做第四次实验，水平表面用玻璃板，玻璃板的阻力比木板小，实验结果会怎样呢？（填写表1第四行前两项）
生：小车滑行的距离长，速度变化最慢。（填写表1第四行后两项）
师：假定我们还能找到某种材料，对小车的阻力比玻璃板还小，最最小，来做水平表面的材料，实验结果又会怎样呢？
生：那么小车滑行距离就更长，最最长，速度变化最最慢。
师：大家一起来填表1第五行（见表）
师：假如水平表面对小车没有阻力，实验结果又会怎样呢？
生：小车永不停止地运动下去！
师：一起来填表1的第六行。（见表）
表1
师：大家注意这个表格的前三行我们是做了实验的。第四、五行没有做实验，只是根据前三行的实验结果，加上逻辑推理得出来的结论。虽然没有做实验，但是在正确实验的基础上加上正确的推理，得到的结论也是正确的。
大家再仔细琢磨表的第六行，它和第四、第五行有什么不同。
生：没有阻力，而第四、五行还有阻力，只是一次比一次小。
师：非常正确，逻辑推理就是这样进行的。阻力逐渐变小，实验结论如何呢？阻力没了，结果又会怎样呢？
师：没有阻力的平面叫做理想光滑的平面，实际上并不存在。第六行的结果就是理想实验，实际上不存在，是在正确实验的基础上正确推理得出来的。
师：这种建立在实验的基础上，通过逻辑推理得到理想状况下的结论，也是研究物理的一种方法。
300多年前著名的物理学家伽利略就是这样通过实验推理得出来物体不受阻力将如何运动的。
师：谁给大家朗读书第104页倒数第三段？
生：（读课文略）
师：大家把这段倒数第三行“如果表面绝对光滑……运动下去”。画下来。
师：法国科学家笛卡儿，又对伽利略的结论作了补充，他是怎样说的，请一位同学读教材第104页倒数第二段。
生：（读课文略）。
师：大家从此段的倒数第三行“如果运动物体……运动下去”。画下来。
师：笛卡儿的说法和伽利略的说法有什么不同？不同又说明了什么？
生：笛卡儿把伽利略的“物体受到的阻力为零”改为“物体不受任何力的作用。”说明，不是仅仅限于阻力了，而是任何力。
师：再后来英国的科学家总结了伽利略等人的研究成果，概括出一条重要的物理定律。叫做牛顿第一定律。
[板书2]
[知识要点]
1.亚里士多德的错误观点：
①力是维持物体运动的原因。
②力是产生物体运动的原因。
2.伽利略的运动观：
①他的观点来源于伽利略的理想实验。
②观点：物体不受力时，将保持自己的速度永远运动下去。
3.牛顿第一定律：
①来源于牛顿第一定律实验。
②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。
③牛顿第一定律又叫惯性定律。
4.惯性：
①物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫惯性。
②质量是物体惯性大小的量度。
[重点难点分析]
惯性大小的讨论：
①惯性就是使原来运动的物体(不管是匀速、是加速还是减速)匀速直线运动，使原来静止的物体静止。
②惯性是物体的固有性质，宇宙万物中任何物体都具有惯性，没有惯性的物体是不存在的。
③质量是物体惯性大小的量度。物体惯性大小与物体的运动速度、物体的密度、形状、体积无关。物体的质量越大，物体的惯性就越大,越难改变物体的运动状态。
④只要物体的质量不变，物体的惯性就不变。所以“克服惯性”“惯性增大”“惯性减小”是错误的。
⑤惯性大小表示物体改变运动状态的难易程度。物体惯性越大，越难改变运动状态，惯性越小，越容易改变物体的运动状态。
[例题选答]
1.光滑水平面上一个大木块上有一个小球，二者从静止开始一起向右做加速直线运动，加速度为2m/s2。第3秒时小球从木块上落到水平面上时，木块的加速度不变，再过5s小球和木块的速度各是多少？分析:第3秒时二者的速度vt=at=2m/s2×3s=6m/s 则小球和木块在3s末的速度都是6m/s。小球离开木块后做匀速直线运动,再过5s速度仍是6m/s木块共运动8s，速度就是2m/s2×8s＝16m/s
2.关于物体的惯性下面说法正确的是
A.力可以改变物体的惯性
B.物体静止时没有惯性
C.人造地球卫星有惯性
D.太空中飘荡的宇航员没有惯性
分析:惯性的大小决定于质量，不受其它因素的影响。只要物体有质量就一定具有惯性，所以B、D两个选项不正确，C选项正确。一个物体的质量不变，则其惯性大小也不发生变化，所以A选项不正确。答案选择第三个C。
[练习精选]
1.下面说法正确的是：
A.力是改变物体运动
B.物体越重，惯性越大
C.物体的惯性越大，物体的运动状态越难改变
D.行驶的车辆中突然刹车时，乘客向前倾倒，是因为乘客具有惯性
2.关于惯性下面说法正确的是
A.高速运动的物体不易停下来，所以物体的运动速度越大惯性越大
B.两个物体质量相同，它们的惯性一定相等。
C.铁饼被运动抛出后继续前进，这是因为铁饼具有惯性的缘故
D.一个物体在地球上不容易被人举起来，在月球上则很容易，所以物体在月球上的惯性小。
3.计算：
一个物体的速度是10m/s,受到的合外力零，则10秒后物体速度是多少