[模版僅供參考，請勿通篇使用]牛頓第一定理教學目標曉得伽利略的理想實驗及其主要推理過程和結論，曉得理想實驗是科學研究的重要方式理解牛頓第一定理的內容及意義；理解力和運動的關系，曉得物體的運動不須要力來維持。理解慣性的概念，曉得質量是慣性大小的量度；會用慣性解釋一些現象。觀察生活中的慣性現象，了解力和運動的關系理解理想實驗是科學研究的重要方式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坎坷性感受科學是人類進步的不竭動力教學重點想實驗教學難點慣性和質量的關系教學過程引入師朋友們，在上面的學習中我們學習了如何描述物體的運動，曉得了物體的一些運動規律，但朋友們有沒有想過同一個物體不同的情況下可以作出不同的運動，到底是哪些決定了物體的運動情況要討論這個問題，就要研究運動與力的關系。所以，從明天開始，我們就一上去探究運動與力的關系。一、據生活現象思索探究師如今請朋友們結合日常生活經驗，分組闡述一下運動和力是如何的一種關系，并試著回答以下一些問題。1、物體的運動須要力來維持嗎是不是有力物體能夠運動，沒力物體就靜止。給物體一初速率，物體在不同平面上滑動，感受物體運動不須要力來維持。
2、物體的運動方向跟力的方向一樣嗎以拋粉筆為例體的運動僅由力決定嗎拋粉筆為例4、物體哪些情況下做直線運動哪些情況下做曲線運動以拋粉筆為例5、物體做直線運動時，哪些情況下加速哪些情況下減速以拋粉筆為例?！纠斡洝课矬w的運動不須要力來維持，沒有時物體也能運動勻速直線運動；運動方向與力的方向無必然聯系；當速率與力同仍然線時，物體做直線運動；速率與力不在同仍然線時，曲線運動；同仍然線時，力與速率同向，加速；力與速率反向，減速。要讓中學生明白物體此刻的速率是由上一刻的速率和上一刻的受力決定的，此刻的速率及此刻的受力決定下一刻的速率。（比方明天的結果是上面的表現決定的，要想今后的結果能改變，必須從現今開始。）二、歷史上人類對運動與力的關系的認識愛因斯坦曾把一代代科學家探求自然奧秘的努力，比做福爾摩斯偵探小說中警察破案的過程。在偵探故事中，有時侯顯著可見的線索卻把人們引到錯誤的判定起來，也就是說光憑經驗來做判定是靠不住的。師常年以來，在研究物體運動緣由的過程中，人們的經驗是要使一個物體運動，必須推它或拉它。因而，人們直覺地覺得，物體的運動是與推拉等行為相聯系的，當不再推、拉的時侯，原先的運動便停止出來。
按照這類經驗，亞里士多德得出推論必須有力作用在物體上，物體能夠運動；沒有力的作用，物體便要停止在某個地方。我想除了是亞里士多德這樣想，就是在現今，好多人還是這樣想的，由于它與我們的現實生活經驗相一致。但這卻是個錯誤的推論。是由顯著可見的線索引出的錯誤判定，并且這個錯誤推論竟維持了近兩千年。直至三百多年前，伽俐略創造了有效的“偵察”方法，發覺了正確的線索，闡明現象的本質，成為化學學中的福爾摩斯。師伽俐略注意到，當一個球沿斜面向上滾動時，它的速率越來越大；向下滾動時，速率越來越小。他由此推測當球沿水平面滾動時，速率應當不增不減。實際上他發覺，球越來越慢，最后停出來。伽俐略覺得，這是因為磨擦阻力的緣由，由于他同樣還觀察到，表面越光滑，球便會滾動得越遠。于是他推測若沒有磨擦阻力，球將永遠滾下去。師伽俐略為了說明他的思想，設計了一個實驗（伽俐略斜面實驗）讓一個小球沿一個斜面從靜止狀態開始滾下，小球將滾上另一個斜面，假如沒有磨擦，小球將升到原先高度。減少后一斜面的夾角，小球在這個斜面上依然達到同樣高度，但這一次為了達到同樣高度，比第一次滾得遠些。繼續降低第二個斜面的夾角，小球達到同一高度時將會滾得更遠。
于是他問道若將后一個斜面放平，球會滾動多遠推論也許是，球將永遠滾動下去。這就是說物體的運動不須要力來維持，沒有力物體也可以運動（例如在光滑水平上，只要給物體個初速率，物體將以這個速率永遠運動下去），而力恰巧是改變物體運動狀態（運動速率）的誘因，例如物體加速和減速時都須要遭到力的作用。其實我們不能清除一切阻力，也不能把水平木板做得無限長，所以這個實驗是“理想實驗”帶領中學生觀察動漫及視頻文件，先看理論動漫，再看演示實驗。注意理想實驗不是空想實驗，它是可靠實驗事實加上理論推師與伽俐略同時代的意大利科學家笛卡爾補充和建立了伽利略的觀點。明晰強調除非物體遭到外力的作用，物體將永遠保持靜止或運動狀態，永遠不會使自己沿曲線運動，而只保持在直線上運動。他還覺得，這應當作為一個原理加以確立，而且是人類整個自然的基礎。三、牛頓第一定理牛頓數學學的基石慣性定理卡爾的正確推論在隔了一代人之后，由牛頓總締結動力學的一條基本定理牛頓第一定理一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，除非作用在它前面的力促使它改變這些狀態。注意學習數學的過程中你們早已對亞里士多德這個名子很熟悉了，而且每次提及的都是他的錯誤觀點，似乎成了背面教材，這兒我要向你們說明一下亞里士多德是個極其偉大的人。
恩格斯稱亞里士多德是最博學的人，亞里士多德的研究涉及生物、天文、氣象、數學和化學等，成果非常豐富，是西方文化的奠基人。他追求以世界的原本面目來說明各類自然現象，例如說他覺得天上的運動應當是完美的勻速圓周運動、地上的物體都應當是靜止的。他覺得物體的運動須要力來維持，是與大量的“事實”相一致的。他始終追求真理，只不過由于當時研究化學總是靠直覺和思維來進行。為此，他的這一錯誤觀點影響了人們兩千多年。伽利略實在是一個偉大的科學家，他第一個意識到了磨擦力一個本質至今還沒有被認識清楚的問題。有了這一點，加上他又具有豐富、發散而有嚴謹的科學思維能力，設計出其理想實驗就變得比較自然了。我們覺得理想實驗首要的意義在于它拋開了那個單純借助思辯來研究數學的行為方法，而確立了實驗在化學研究中的基本地位。從數學史實上可以發覺，這時伽利略覺得的地面上的物體除靜止外的另一原本面目是勻速圓周運動（而不是勻速直線運動），伽利略是一個偉大的科學家，在化學史上有著不可替代的地位，是由于他第一次確立了化學實驗在化學研究中的重要性，研究化學不再是單純地靠直覺和思維。是笛卡爾第一個明晰強調除非物體遭到外力作用，物體將永遠保持靜止或勻速直線運動狀態。
這確實是人類思想認識上的一次飛越。為此，笛卡爾覺得上述論斷應當作為一個原理加以確立，且是人類整個自然觀的基礎是非常合理的。笛卡爾當時還強調在太空環境中可以實現物體不受外力的作用，這時物體的運動就滿足理想實驗的條件（解放了人們的思想，擴寬了看問題的視野）。牛頓所做的工作除了是進行了總結，更是從數學上賦于了明晰的內涵，這其中包括慣性和力作為科學概念地提出牛頓第一定律演示實驗，以及慣性參考系等，同時明晰了力和物體運動及其變化之間的直接因果關【牢記】1、運動并不須要力來維持，因此力并不是使物體運動的誘因；只有當物體的運動狀態發生改變的時侯，才須要力，所以力是改變物體運動狀態的誘因2、不受力的物體是不存在的，所以牛頓第一定理是理想定理，不能用實驗來驗證。3、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。所以牛頓第一定理又稱慣性定理。師生活中許許多多的現象可以幫助我們理解牛頓第一定理。例凄冷壺。冰球在湖面運動時遭到的阻力較小，可以在較長時間內保持運動速率的大小和方向不變直至它再一次遭到桿的嚴打或遇到障礙物，才改變這些狀態。觀看牛頓第一定理演示實驗四、慣性率領中學生觀看多媒體文件。生活中的事例將鐵錘和木把往下敲。
木把遭到敲打忽然停止了。鐵錘因為慣性要保持原先的運動狀態，繼續向上運動，使斧1、問哪些樣的物體具有慣性物體哪些時侯具有慣性答一切物體均具有慣性。一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，除非作用在它前面的力促使它改變這些狀態。物體任何時侯都有慣性牛頓第一定律演示實驗，慣性是一種固有性質。2、慣性可以被克服嗎答慣性是物體的固有屬性，不是力，不能防止或克服。3、速度可以突變嗎答當有外力作用促使物體改變運動狀態時，物體的運動狀態會在原有的基礎上發生變化，慣性的大小就表現為物體運動狀態改變的難易程度。正由于物體的運動狀態是在原有的基礎上一點點變化的，所以速率是不能突變的。4、物體的慣性大小由哪些決定呢與速率有關嗎答慣性的大小僅由質量決定。這兒有一個易錯點好多朋友覺得速率大，慣性大；速率小，慣性小。緣由是她們把“運動狀態改變的難易程度理”理解為“物體從運動到靜止的難易程度”。剖析正是由于有外力的作用才促使物體的運動狀態發生改變，所以要比較兩個物體運動狀態改變的難易程度，最至少要給它們相同的外力作用，才好進行比較。（不恰當的比方想看兩個人三天誰掙的錢多，最至少要給她們相同的本錢）要比較速率變化的難易程度雖然就是比較物體的加速度，加速度反映了相同時間內物體速率變化的大小關系，而在相同的外力作用的情況下，物體的加速度大小是僅僅是由質量決定的。
所以慣性僅僅由質量決定。（a大，速率變化容易；小，速率變化難）慣性的大小僅由質量決定。但因為慣性是屬性不是數學量，所以不能具體講1千克的物體有多少慣性。比如手擋相同速率的足球和車輛。假如一輛空車和一輛裝滿貨物車在相同的牽引力作用下由靜止開始運動，它們的運動狀態改變的情況并不相同，空車的質量小，在較短的時間內可以達到某一速率，運動狀態容易改變。裝滿貨物的車，質量大，要在很長的時間內能夠達到相同的速率，運動狀態無法改變。慣性大小在實際中是常常要加以考慮的。當我們要求物體的運動狀態容易改變時，應當盡可能減少物體的質量。殲擊機的質量比運輸機、轟炸機的質量要小得多，在戰斗前還要丟掉副油箱，以進一步減少質量，就是為了要提升殲擊機的靈活性。相反，當我們要求物體的運動狀態不容易改變時，應當盡量減小物體的質量，抽水站的電動抽水機和電機都固定在很重的機座上，就是要減小它們的質量，以盡量減少它們震動或防止意外的碰撞而聯通。牛頓第一定理擴充我們如今早已曉得物體不受力與受力平衡是等效的（可以由牛頓第二定理得到受力平衡時加速為0，物體靜止或勻速），所以牛頓第一定理可以這樣理解當物體不受力或受力平衡時，物體將保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。
反過來亦創立，當物體處于靜止狀態或勻速直線運動狀態時，物體必定不受力或受力平衡。有右圖物體不受力物體受力物體靜止或勻速直線運動運動狀態不變受力平衡受力不平衡物體不能保持靜止或勻速運動狀態改變例1、下列說法正確是（BD）物體的運動不須要力來維持。例2、人在勻速行駛的封閉列車車箱里豎直向下跳起，則（D）落回原處，因為人跳起后，車箱空氣給人一個往前的推力使之與車箱一起運動。