1、牛顿第一定律三维目标知识与技能：1、体会伽利略和亚里士多德对运动和力的关系的不同观点和依据。2、认识伽利略理想实验法是科学研究的重要方法，它对物理学发展有重要意义。3、理解牛顿第一定律的内容和含义。4、知道惯性，并会正确解释有关现象。过程与方法：1、通过对牛顿第一定律的研究，培养学生的观察能力，分析推理能力，归纳能力和表述能力。2、渗透科学研究方法（“猜想”与理想实验），培养学生创造能力。情感态度与价值观：学习科学家科学探索精神，敢于质疑的精神和实事求是的精神。教学重点：1、理解牛顿第一定律；2、探究力与运动的关系的过程；教学难点：体现伽利略的科学思维方法。教学设想：采用实验探索式教学，并与多
2、媒体应用相结合，突出教学重点，突破教学难点。教 具：气垫导轨、数字计时器、小车、小型气源、鸡蛋（生、熟、空各一只）纸片、多媒体设备。教学过程：（一）引入：师演示“旋蛋实验”：分别让三只鸡蛋旋转，再迅速按住，使蛋停下，又立即松手，两只不动，另一只却能继续旋转。再分别让松手不动的两只蛋重新旋转，再用纸片压其停下，一只难停下，一只易停。师：同学们观察刚才的实验现象，猜猜看，三只蛋有何不同？预测学生回答：生的熟的、半生不熟的、空的师：同学们的猜想是否正确，为什么三只蛋会出现三种不同的现象？要解释以上的现象，涉及到运动和力的关系，在力学研究运动和力的关系这一分科叫动力学，动力学的奠基人是牛顿，牛顿三大定
3、律是动力学的核心，也是学好整个力学的知识的关键，今天我们先来学习牛顿第一定律。板书 6.1 牛顿第一定律（一）新课教学：师：同学们看桌面上静止不动的物理书，要想使它运动起来，有哪些方法？生：推它，把它拿起来师：生活中的这些经验，使人们不知不觉地把运动和力联系在一起，那么运动和力到底有什么关系呢？演示：在桌面上用弹簧秤缓慢拉车（车轮朝上）预测学生回答：（1）用力拉车，车向前运动。（2）停止力的作用，小车就停止运动。师：是的，根据现象似乎可以说，有力作用的物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来，早在2000多年前，古希腊哲学家亚里士多德就是根据经验提出同样的观点，即：力是维持运动的原
4、因。板书 一、亚里士多德观点力是维持物体运动的原因。师：亚里士多德观点是不是正确呢？让我们再来分析下面的现象。师演示两种小车的运动（速度较快）。小车面与桌面接触，撤去拉力后小车停下来；小车轮与桌面接触，撤去拉力后小车停下来。请学生认真观察小车受力和运动情况，然后思考以下问题。（课件展示）小车是否马上停下？使小车停下来的原因是什么？为什么滑行距离不一样？原因有哪些？预测学生回答：（1）撤去拉力后小车还要滑行一段距离才停下；（2）车最后停下的原因是受到摩擦力作用；（3）滑行距离跟摩擦力有关,摩擦力较大的滑行距离较短;摩擦力脚小的滑行距离较远;还跟速度有关，速度大的滑行远。师总结：影响小车滑行距离的
5、因素至少有两个，因此，要分别考虑是哪个因素对小车滑行距离产生影响，可以用控制变量法来研究，如控制速度大小相同，减小摩擦力，让摩擦力足够小，那么小车滑行的距离会怎样呢？如果摩擦力为零，物体在运动方向上不受力的作用，物体将会怎样运动呢？你们认为运动和力是怎样的关系？该如何评价亚里士多德的观点？预测学生回答：（1）物体应保持匀速直线运动；（2）物体的运动不需要力来维持；（3）运动物体若受力，速度将发生变化；（4）亚里士多德观点来自日常生活经验，缺乏科学的分析，忽略了摩擦力的作用。师：是亚里士多德观点正确，还是同学们的看法正确，让我们先来看看，17世纪意大利物理学家对这个问题的观点是什么？为了研究力与
6、运动的关系，伽利略设计了著名的理想斜面实验。师介绍斜面实验：（边画图边讲） h师：把两个斜面对接起来，让小球沿一个斜面由静止滚下，小球的速度将怎样变化？是什么原因导致这一变化呢？生：小球速度增大，是重力沿斜面的分力使它加速。师：小球接着滚上另一个斜面，速度又将如何变化，是什么原因导致的？生：重力沿斜面的分力，使小球减速。师：让小球在斜面间来回滚动，最后停下来，停下来的原因是什么？生：摩擦力。师：让小球沿一个斜面由静止滚下，小球将会滚上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到怎样的高度？生：原来的高度。师：为什么？大家可以发表自己的见解。生1：小球原来在高处，滚到斜面底部势能变成动能，再滚上另一斜
7、面时由于没有摩擦，动能又变成势能，所以高度相同。生2：我觉得这个解释是后人做的，伽利略当时知道动能和势能的概念吗？师：是啊，关于能的概念是伽利略以后一个半世纪才由英国物理学家托马斯.杨确立的，大家有没有听说过伽利略发明计时装置摆钟的故事？（伽利略到教堂做礼拜时，发现悬挂的“长明灯”在微风中左右晃动，他用自身的脉搏跳测定了“长明灯”晃动快慢不变，从而发明了人类历史上第一台简易计时器摆钟。）师：若减小第二个斜面的倾角，如果没有摩擦，小球也会上升到原来的高度，只是一使小球减速的力变小了，小球在第二个斜面上通过路程将越长。科学推理：伽利略进一步推理，继续减小第二个斜面的倾角使它最终成水平面，小球则永远
8、达不到原来的高度，此时，又没有使它加速或减速的原因，小球将在水平面上以恒定的速度持续运动下去。下面用动画模拟这一实验（课件展示）师总结并板书 二、伽利略观点理想实验法实验事实+理论思维师：这就是伽利略的“理想斜面实验”，它从实验事实出发，应用科学推理的方法，得出“运动不需要力来维持”的结论，这种建立在实验事实基础上，并通过科学的理论推理，来研究问题的方法，物理上称为理想实验法，它在物理学研究中有着独特的作用和重要的意义。二十世纪最伟大的科学家爱因斯坦对伽利略使用这种方法研究物理，给予高度的评价（他说这是人类思想史上最伟大的成就之一，标志着物理学的真正开端）。当然，我们也不能全盘否认亚里士多德的
9、成就，他是古希腊著名的科学家和哲学家，恩格斯称他是最博学的人，他的著作有四百到一千部左右，是古代的百科全书。当然,完全理想的情况是难以实现的,但是我们可以在气垫导轨上做一个近似的实验：师演示：滑块在气垫导轨上的“匀速直线运动。”介绍实验装置气垫导轨演示小孔喷气（拿纸条放上面）强调气垫阻力小（从小孔喷出的气体在滑块和导轨之间形成一层空气膜，从而减小它们之间的摩擦。）介绍光电门和计时器的作用教师把导轨调成水平，学生注意观察。（演示）师：滑块在气垫上滑行，摩擦力很小，物体的速度几乎不变，可以设想，如果没有摩擦力,滑块将保持原来的速度永远运动下去.该实验说明伽利略理想的理论推理是科学的.师：法国科学家
10、笛卡儿进一步补充了伽利略的结论：笛卡儿观点（见书本P101）如果没有其他原因，运动物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会改变原来的方向。师：英国物理学家，牛顿在前人研究的基础上，通过自己的进一步探讨，科学全面阐明了运动和力的关系，提出牛顿第一定律。板书 三、牛顿第一定律（课件展示）1、内容：学生看书，理解牛顿第一定律（P102）提问：预测学生回答：（1）定律说明物体合称力为零，不受外力时的运动状态是匀速直线运动（本来是运动的物体）或静止（本来静止的物体）。（2）定律指出外力是改变运动状态的原因：（牛顿第一定律所揭示的力和运动的关系）。（3）定律指出一切物体都具有保持原来运动
11、状态的性质。师问：为什么物体不受外力，都将会保持匀速直线运动状态或静止状态？生：师：指出它就是所有物体的共同属性，就象质量、密度等一样的性质，物理学中把物体的这种性质叫惯性。因此，牛顿第一定律又叫做惯性定律.板书 四、惯性（课件展示）（惯性定律）师：生活中，有很多运用惯性的例子，同学们来说说预测生：锤子松了，用锤柄倒着锤几下就好了；刹车后，汽车还会滑行一段距离；汽车启动时，人会往后仰。师：有些惯性对我们是有利的，而有些则对我们有害，请看下面的一个视频片段（课件展示“汽车刹车”）,看完后要求学生能用所学知识进行解释.安全教育：说明，坐在汽车前排的人应系好安全带。师问：在行驶汽车上，竖直向上抛出一
12、小球，小球能否落回手中呢？（先演示竖直向上抛粉笔，粉笔能返回手中）生：（如果扔得很高呢？）观看视频片段“汽车上抛球”，验证学生回答正确与否。再让学生看“刺水球”的视频片段。师：现在，请同学们来总结一下，惯性有哪些特点？（多举例，启发学生归纳。例：汽车启动时，人有感觉，匀速运动时，没有感觉，所以说启动时，人有惯性，匀速运动时，人没有惯性对吗？）生：师小结：（1）一切物体都具有惯性；（2）惯性是一切物体固有的属性，物体不论在什么状态下都具有惯性。师：惯性大小是由什么决定？惯性大小又意味着什么？引导学生看课本P103，图6-10小结：（1）质量是惯性大小的量度，质量越大物体惯性越大；（2）惯性大小指的是物体运动状态改变难易程度。师：现在让我们看看课前同学们对三个蛋的猜测对不对？提问学生：生鸡蛋壳停下，蛋清和蛋黄由于惯性要继续转，故松手后，又带动蛋壳转；熟鸡蛋由于质量大，惯性大，难以停下，空蛋壳由于质量小，惯性小，易于停下。师：打破鸡蛋验证，结果相符。五、课堂练习（课件展示）六、布置作业。