牛顿第一定律实验

牛顿第一定律教学设计

一、教学目标：

认知目标：(1)了解伽利略的理想实验，了解物理学上理想实验的实质。

(2)体会亚里士多德与伽利略的思想冲突。

(3)经历实验过程，学会用分析与论证的方法探究出牛顿第一定律，并会用自己

的语言予以表述。

(4)在生活中认识惯性，了解利用惯性及防止惯性危害的方法并初步应用于生产

和生活实践，对学生进行STS教育。

能力目标：1、培养和提高实验设计与操作、现象描述、总结归纳等能力。

2、学习“归纳推理”这一科学方法

情感目标：1、通过对牛顿第一定律得出过程的体验，感受科学成果往往是多人智慧的结晶。

2、培养实事求是的科学态度。

二、教学重点、难点分析：

1、学生探究并学会用自己的语言表述牛顿第一定律。

2、惯性和惯性定律的区别。

三、教法设计：

1、牛顿第一定律：

第一阶段：采用矛盾冲突法，尽力展示生活体验、亚里士多德观点与伽利略思想实验矛

盾冲突，激发学生探究欲望。

第二阶段：实验探究。通过学生实验探究，教师指导，尽量让学生自己分析、交流、推

论并表述出牛顿第一定律内容。

第三阶段：主要以教师讲述的形式，指明牛顿第一定律的重要性、理想性，并通过对定

律内容的理解指导，帮助学生认识力的作用在运动中只是可以改变物体的运动状态。

2、惯性：

通过惯性实验展示运动物体由于惯性而表现出来的现象，以突出惯性维持其原有运动状

态的实质。安全带的作用由课件予以展示。劳动中利用惯性，利用课件演示小斧头分别用不

同方法固紧锄（斧）头，以突出惯性的实际意义。最后，简洁、明快地阐释出惯性与惯性定

律的区别。

四、教具：

课件、斜面、木板、棉布、毛巾、小车、刻度尺、长方体窄木块、玻璃杯、惯性演示仪等。

五、主要教学过程：

(一)、牛顿第一定律的实验探究

1、激发矛盾：

投影出课本图6-1、6-2、6-3、6-4四幅图，让学生观察，然后，要求学生利用桌上的

木块、小车感受：推木块，木块就运动，撤去推力，木块停止运动；推小车，小车运动，撤

去外力，小车逐渐停下来。

师：生活中还见过类似的例子吗？

（学生答，教师将学生的例举）

启发学生比较上述事例的共同特征：物体的运动需要力的作用，撤去物体受的力，物体

就不会动或停止运动。

投影亚里士多德观点：要维持物体作匀速运动，就必须给物体施加一恒定的力。不受力

而一直运动的现象是没有的。

师：上述是古希腊最杰出的哲学家亚里士多德的观点，和同学们的生活体验何其相似！

可是，几百年前，著名科学家伽利略却曾通过假想实验，运用逻辑推理，对亚里士多德，也

即同学们的观点提出了质疑。

投影出伽利略的理想实验示意图，教师对照示意图复述伽利略的推理过程和结论。

师：伽利略的推理，也是建立在分析大量事实基础上的，孰对孰错，还是请同学们自己

动脑、动手探究论证吧？

2、实验探究：利用课件引导提示学生明确整个实验探究内容

（1）提出问题：运动物体如果不受其它物体的作用，会一直运动下去吗？

（2）制定计划与设计实验：

此过程中，要引导学生如何制定计划与设计实验，提示学生：哪些条件保持不

变？哪些条件在发生变化？需要记录哪些信息，是否要设计记录表格，怎样设

计？

设计实验：让小车从斜面滑下，逐渐减小平面的粗糙程度，测量小车的运动

距离，并推论当平面没有摩擦力时小车的运动情况。

接触面

小车受到摩擦力大小

（填“大、较大、最小”）

小车运动的距离

s/m

小车运动的距离（填“短、

较长、最长”）

毛巾

棉布

玻璃

准备器材：斜面、粗糙程度不同的木板、布、毛巾、小车刻度尺等

（3）进行实验与收集证据：

学生分实验小组进行实验探究，教师巡视实验情况并指导。

(4)分析与论证：

本实验分析与论证过程，着重在于比较数据，找出现象中变化的共同规律。由学生汇报

分析与论证的想法，启发学生间交流与探讨，逐步由学生自己完善自己的表述，保留公认的

较成熟的表述。

3、师生总结归纳：

(1)教师点明：上述表述其实就是牛顿第一定律所反映的内容。投影牛顿第一定律知识，

征询学生对牛顿第一定律中一切不受外力和总保持的含义的理解意见，将成熟的意见展现。

(2)综合述评：牛顿第一定律是研究物体运动规律的三大定律之一，该定律的建立具有两

方面重大意义：一是说明了物体的运动不需要力来维持；二是牛顿第一定律的建立过程说明，

不能直接用实验验证的规律，可以在实验基础上，以合乎逻辑的方式推理出来。

(二)、惯性

先举例日常生活中的惯性现象（如汽车起动时，乘客会向后倒，而刹车时，则向前倾）

并提出为什么出现这种现象？

演示图6-7的惯性小实验，根据实验现象提出为什么出现这种现象？

引导学生回顾牛顿第一定律，提出惯性的概念，从牛顿第一定律可以知道，一切物体都

有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质。我们把物体保持运动状态不变的性质叫做惯

性。

教师以提问的方式组织交流，让学生列举一些生活中由于惯性而表现出来的现象。并引

导如何解释，归纳解释的思路。

师：惯性既有有用的一面，也会带来危害，（带领学生观察课本图6-10和图6-11）生

活中，我们要通过学习惯性，兴利除弊。

讨论：

（1）锤头松了怎么办？

（课件演示：用撞锤柄的方法来紧松脱的羊角锤的锤头。）

（2）摩托车怎么能飞越壶口瀑布。

（3）有经验的汽车司机，在车进站前十几米就关闭油门，这样做的理由和优点是什么？

（4）为什么公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带？

（5）惯性和惯性定律的区别和联系。

归纳总结惯性的两面性，“兴利除弊”。

平时我们拍打身上的灰尘、抖落伞上的雨滴等也都利用了物体的惯性。你知

道该怎样解释吗？

六、课堂小结

投影本节内容要点，进行本节内容小结。

七、布置作业

1、复习课文，预习第二节力的合成

2、课本第105页，作业1、2、3。

八、板书设计

第一节科学探究：牛顿第一定律

一、牛顿第一定律

1、内容：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。

2、运用的科学研究方法：实验加推理

3、对定律的理解：“静者恒静、动者恒动”

4、意义：揭示了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。

二、惯性

1、定义：一切物体都具有保持原来静止状态或匀速直

线运动状态不变的性质，叫惯性。

2、惯性是一切物体所固有的一种属性，一切物体在任

何情况下都具有惯性

3、惯性只与质量有关，质量大的物体惯性大。

4、解释惯性现象的思路：

（1）确定研究对象是哪个物体或物体的哪一部分

（2）明确研究对象原来是处于运动的还是静止的，

（3）分析哪个物体或物体的哪一部分发生怎样的变化

（4）研究对象由于具有惯性保持原来的运动状态不变

（5）所以结果怎样