牛頓第一定理是數(shù)學(xué)學(xué)上必學(xué)的內(nèi)容，牛頓第一運(yùn)動定理表明，除非有外力施加，物體的運(yùn)動速率不會改變。下邊是學(xué)習(xí)啦小編為你們整理的關(guān)于牛頓第一定理的數(shù)學(xué)學(xué)案設(shè)計(jì)，希望對大家有幫助。
牛頓第一定理教學(xué)設(shè)計(jì)篇一
教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能
⑴體會伽利略的理想實(shí)驗(yàn)思想。
⑵理解牛頓第一定理的內(nèi)容及意義;理解力和運(yùn)動的關(guān)系。
⑶理解慣性的概念，曉得質(zhì)量是慣性大小的量度。
2.過程與技巧
⑴通過回顧歷史探究過程理解牛頓第一定理的產(chǎn)生過程。
⑵理解理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方式。
3.情感心態(tài)與價(jià)值觀
⑴通過運(yùn)動和力的關(guān)系的歷史探究過程，使中學(xué)生感受規(guī)律的產(chǎn)生都有一個(gè)從感性到理智、從低級到中級的形成、發(fā)展和演化的過程。
⑵通過理想斜面的教學(xué)，感受理想實(shí)驗(yàn)的魅力。
教學(xué)重點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn)：通過回顧歷史探究過程理解牛頓第一定理;慣性的理解。
2.教學(xué)難點(diǎn)：力和運(yùn)動的關(guān)系;慣性和質(zhì)量的關(guān)系。
教學(xué)過程
(一)創(chuàng)設(shè)游戲，引入課題
撕紙游戲
猜一猜：
1.一張紙已剪成兩截，但未完全割斷，假如迅速使勁撕兩側(cè)，紙會斷成幾截?
2.如今把紙剪成三截，但未完全割斷，假如迅速使勁撕兩側(cè)，紙會斷成幾截?
你們不要動手，先猜一猜。
3.假如在中間的紙下邊夾一個(gè)夾子，之后迅速撕兩側(cè)，紙會斷成幾截?
請你們想一想：為何是這樣一個(gè)結(jié)果呢?如何解釋我們的游戲呢?雖然，在我們的游戲中還涉及到一個(gè)古老的話題──力和運(yùn)動：使勁撕紙，字條斷掉運(yùn)動上去。運(yùn)動和力之間究竟有哪些關(guān)系呢?帶著這種問題，我們一上去體驗(yàn)古人的探究過程，學(xué)習(xí)古人的探究方式，進(jìn)一步理解闡述運(yùn)動和力關(guān)系的牛頓第一定理。
(二)回顧歷史，探究定理
1.情境通感，經(jīng)驗(yàn)推測
在人類歷史的長河中，運(yùn)動和力如影隨形，總是和人們的生活、生產(chǎn)密切相關(guān)。諸如：馬拉車則車前進(jìn)，不再拉，前進(jìn)的車會停出來;人象傘車則車前進(jìn)，不再推，前進(jìn)的車會停出來;打球，球沿草地往前滾動，不再踢，滾動的球會漸漸停出來。
思索：運(yùn)動和力之間有哪些關(guān)系呢?
最早提出這個(gè)問題并給出經(jīng)驗(yàn)推測的是古埃及學(xué)者亞里士多德。
他按照生活生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)推測：必須有力作用在物體上，物體能夠運(yùn)動;沒有力的作用，物體就要靜止在一個(gè)地方。運(yùn)動須要力維持。
他的觀點(diǎn)來自實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，能夠用實(shí)際經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)證，所以被人們廣泛接受，并維持了近兩千年。
通感：我們?nèi)缃駮缘茫挠^點(diǎn)是錯(cuò)誤的。這么他有貢獻(xiàn)嗎?
亞里士多德的貢獻(xiàn)：開創(chuàng)了一個(gè)新的研究領(lǐng)域。
首先指責(zé)并深入研究的是十六世紀(jì)的伽利略。他觀察了球的滾動。
2.指責(zé)假定，科學(xué)猜測
當(dāng)球沿斜面向上滾動時(shí)，它的速率減小，而向下滾動時(shí)，速率降低。他由此推測：當(dāng)球沿水平面滾動時(shí)，它的速率應(yīng)當(dāng)不增不減。實(shí)際觀察的結(jié)果是：沿水平面滾動的球越來越慢，最后停出來。
①現(xiàn)象：沿水平面滾動的球越來越慢，最后停出來。
根據(jù)亞里士多德的觀點(diǎn)，球停出來是由于沒有力的作用。伽利略恰恰從這一現(xiàn)象出發(fā)，對亞里士多德的觀點(diǎn)提出指責(zé)。
②質(zhì)疑：滾動的球之所以停出來，真的是由于沒有力的作用嗎?
通感：球停出來的緣由是哪些呢?
在伽利略之前，人們還沒有意識到磨擦力這些無形的力，伽利略是第一個(gè)意識到磨擦力的人。
他改變了水平面的粗糙程度，發(fā)覺：水平面越光滑，球滾得越遠(yuǎn)。于是，他推測這是磨擦阻力作用的結(jié)果。
推論：滾動的球停出來，是磨擦阻力作用的結(jié)果。
③假設(shè)：若沒有磨擦阻力，沿水平面滾動的球?qū)⑷绾芜\(yùn)動呢?
④猜想：若沒有磨擦阻力，球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾動下去。
過渡：伽利略設(shè)計(jì)了一個(gè)雙斜面實(shí)驗(yàn)。
3.實(shí)驗(yàn)探究，得出推論
(1)雙斜面實(shí)驗(yàn)
左斜面固定，右斜面夾角可變。實(shí)驗(yàn)中我們設(shè)定小球一直從左斜面定位卡處由靜止釋放。
①固定右斜面，改變小球所受的磨擦，觀察小球上升的最大高度如何變化。重復(fù)一次。
思索：
1.小球所受磨擦阻力的大小與小球上升的最大高度之間有哪些關(guān)系?
2.磨擦阻力的大小與釋放點(diǎn)到上升的最低點(diǎn)的高度差是哪些關(guān)系?
3.假如沒有磨擦，小球會上升到多高的地方?
②減小右斜面夾角，觀察小球沿斜面運(yùn)動的最遠(yuǎn)距離如何變化。重復(fù)一次。
思索：
1.減少右斜面夾角，小球沿斜面運(yùn)動的最遠(yuǎn)距離怎樣變化?
2.假如沒有磨擦，減少右斜面夾角，沿斜面滾動的最遠(yuǎn)距離如何變化?小球?qū)⑸仙蕉喔叩牡胤?
③將右斜面放平，釋放小球，觀察小球的運(yùn)動。
思索：
1.假如水平木板足夠長，小球會停出來嗎?
2.假如沒有磨擦，水平木板足夠長，小球?qū)L到那里去呢?
實(shí)驗(yàn)事實(shí)邏輯推理(無磨擦，右斜面足夠長)
右斜面固定磨擦越小,球滾得越高球?qū)L上原來的高度
減少左傾射門沿斜面滾得越遠(yuǎn)球沿斜面滾得越遠(yuǎn)，仍然滾到原先的高度
放平右斜面球滾得最遠(yuǎn)球?qū)⑷匀粷L動下去
過渡：現(xiàn)今通過動漫來模擬沒有磨擦阻力時(shí)小球的運(yùn)動。我們?yōu)閯勇淞艘欢螒騽 ?span style="display:none">m9z物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(2)動漫模擬
(老師飾演伽利略，中學(xué)生飾演小球。)
伽利略：小球先生(小妹)，假如沒有磨擦，你會爬上哪些高度呢?
小球：我會乘坐夢想的階梯一步一步往上爬，直至爬上原來的高度。
伽利略;假如我減少右斜面的夾角，你就會爬到原先的高度嗎?
小球：夢想有多高，我就可以爬多高，只是我要走的路程更長了。
伽利略：假如我繼續(xù)減少右斜面的夾角呢?
小球：我心依然，只是又多了一段山水之程。
伽利略：假如我把右斜面放平，你就會為了自己的夢想而前行嗎?
小球：路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索。既然選擇了高度，留給世界的便只能是背影。
播放周杰倫的《蝸牛》節(jié)選：我要一步一步往上爬/在最低點(diǎn)乘著莖稈向前飛/小小的天留過的淚和汗/總有三天我有屬于我的天
希望朋友們像小球一樣懷著夢想，順著人生的軌道一步一步往前行!總有三天，你有屬于你的天!
過渡：伽利略的雙斜面實(shí)驗(yàn)是一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)。
(3)理想實(shí)驗(yàn)的魅力：
實(shí)驗(yàn)(事實(shí))+邏輯推理
通過可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，加上合理的邏輯推理，得出規(guī)律的一種方式。
理想實(shí)驗(yàn)的魅力：實(shí)驗(yàn)不能實(shí)現(xiàn)的地方，思維往前一步。
這些技巧十分了不起!愛因斯坦是這樣評價(jià)的：伽利略的發(fā)覺以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方式是人類思想史上最偉大的成就之一，并且標(biāo)志著化學(xué)學(xué)的真正開端。這個(gè)評價(jià)實(shí)事求是，從亞里士多德到伽利略，經(jīng)歷了2000多年，數(shù)學(xué)學(xué)徘徊不前;從伽利略到愛因斯坦，只經(jīng)歷300多年，數(shù)學(xué)學(xué)的大樓初步構(gòu)建，大師輩出。這都得益于伽利略首創(chuàng)的實(shí)驗(yàn)研究方式。
過渡：通過雙斜面理想實(shí)驗(yàn)，伽利略得出了推論。
(3)伽利略：若沒有磨擦阻力，沿水平面滾動的球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾動下去。運(yùn)動不須要力維持。
回顧、思考：
①靜止的車、足球?yàn)楹芜\(yùn)動上去?
②運(yùn)動的車、足球?yàn)楹螘３鰜?
③力和運(yùn)動之間有哪些關(guān)系?
力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的誘因。
通感：運(yùn)動狀態(tài)是用哪些數(shù)學(xué)量描述?
車由靜止變?yōu)檫\(yùn)動，遭到了推、拉力;由運(yùn)動變?yōu)殪o止，遭到了磨擦阻力。籃球由靜止變?yōu)檫\(yùn)動，遭到了腳的力;由運(yùn)動變?yōu)殪o止，遭到了草地的磨擦阻力。
過渡：與伽利略同時(shí)代的波蘭科學(xué)家笛卡爾對他的觀點(diǎn)進(jìn)行了補(bǔ)充。
4.補(bǔ)充建立，產(chǎn)生定理
(1)笛卡爾的補(bǔ)充：除非物體遭到力的作用，物體將永遠(yuǎn)保持其靜止或運(yùn)動狀態(tài)，永遠(yuǎn)不會使自己沿曲線運(yùn)動牛頓第一定律小球，而只保持在直線上運(yùn)動。這應(yīng)成為一個(gè)原理，它是人類整個(gè)自然觀的基礎(chǔ)。
笛卡爾補(bǔ)充了物體不受力時(shí)保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。
過渡：1642年，伽利略去世，1643年牛頓在美國誕生。牛頓是人類歷史上最偉大的科學(xué)家之一。主要貢獻(xiàn)有發(fā)明了微積分，發(fā)覺了萬有引力定理和精典熱學(xué)，設(shè)計(jì)并制造了第一架反射式望遠(yuǎn)鏡等等。
牛頓在1687年出版的《自然哲學(xué)的物理原理》一書中提出了三條運(yùn)動定理。牛頓把伽利略、笛卡爾的正確推論總結(jié)成為牛頓第一定理，它是牛頓數(shù)學(xué)學(xué)的基石。
(2)牛頓第一定理：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它前面的力促使它改變這些狀態(tài)。
過渡：如今我們來理解定理。
(三)理解定理，了解慣性
思索：牛頓第一定理中闡述的運(yùn)動和力的關(guān)系是如何的?
1.運(yùn)動和力的關(guān)系：力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的誘因。
物體不受力，保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài);運(yùn)動狀態(tài)變化，物體一定遭到力的作用。
思索：物體不受力時(shí)“總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)”，這能不能通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證呢?
不能。因?yàn)椴皇芰ψ饔玫奈矬w是不存在的。許多阻力很小的現(xiàn)象可以幫助我們理解牛頓第一定理。
2.阻力很小的現(xiàn)象：冰球
從視頻可以看出，冰球在一段時(shí)間內(nèi)速率的大小和方向幾乎不變，直至碰上另一個(gè)冰球。
思索：定理中還闡述了哪些呢?
3.慣性：
①概念：物體保持原先的勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。
通感：一切物體都有慣性。做變速運(yùn)動的物體有慣性嗎?
當(dāng)物體做變速運(yùn)動時(shí)，因?yàn)閼T性，物感受抵抗速率的改變，進(jìn)而使速率的改變須要一段時(shí)間。例如車輛緊急制動時(shí)不會立刻停出來，而是繼續(xù)往前滑行一段距離。
②一切物體有慣性，有抵抗運(yùn)動狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”。
物體慣性大，“本領(lǐng)”大，運(yùn)動狀態(tài)難改變;物體慣性小，“本領(lǐng)”小，運(yùn)動狀態(tài)易改變。
思索并推測：物體的慣性大小和哪些誘因有關(guān)?
游戲：用嘴吹書
提起書，用最大力氣吹垂下的封面;用手提起封面，用最大力氣吹垂下的書。
思索：你觀察到了哪些現(xiàn)象?這個(gè)現(xiàn)象能說明慣性和質(zhì)量的關(guān)系嗎?
③慣性與質(zhì)量：質(zhì)量是慣性大小的量度。
質(zhì)量只有大小，沒有方向，是標(biāo)量。在國際單位制中，質(zhì)量的單位是千克，單位符號為kg。
在中學(xué)質(zhì)量定義為物體所含物質(zhì)的多少;現(xiàn)今進(jìn)一步從慣性的角度認(rèn)識了質(zhì)量;之后還要從物體間的引力認(rèn)識質(zhì)量。
過渡：如今，就可以解釋撕紙游戲了。
(四)再設(shè)情境，規(guī)律應(yīng)用
1.思索：如何解釋撕紙游戲?
有夾子，減小了中部的質(zhì)量，減小了慣性。當(dāng)迅速掀開兩側(cè)時(shí)，中部仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，所以撕成三截。無夾子，中間字條慣性很小，靜止?fàn)顟B(tài)易改變。因?yàn)橄崎_字條的力左右有差別，所以撕成兩截。
過渡：了解了慣性的知識，我們就能用它判定是非。
2.日本海軍UFO檔案記載，1952.12.6黎明前，一架B29轟炸機(jī)在澳大利亞灣上空訓(xùn)練時(shí)，一個(gè)很大的不明飛行物以～的車速緊靠、經(jīng)過、遠(yuǎn)離它。在目擊描述中，不明飛行物能迅速增減速率，甚至能夠隨之停止。
思索：1.假如沒有非常的裝置，UFO隨之停止時(shí)，外星人飛行員的命運(yùn)是如何的?
2.人們想像外星人持有慣性去除器，拿來清除自身的慣性，便于應(yīng)對速率的迅速變化，你如何看?
我們借助慣性的知識發(fā)覺了UFO檔案記載中的謎團(tuán)。希望你們在碰到問題時(shí)借助所學(xué)知識，冷靜剖析。
(五)課堂總結(jié)，課外探究
1.了解了運(yùn)動和力關(guān)系的探究過程。
在探究過程中，亞里士多德是開拓者。伽利略首創(chuàng)了理想實(shí)驗(yàn)方式;笛卡爾補(bǔ)充了伽利略的觀點(diǎn);牛頓提出了慣性、力、慣性參考系的概念。
2.感受了理想實(shí)驗(yàn)的魅力：實(shí)驗(yàn)(事實(shí))+邏輯推理
3.深入理解了牛頓第一定理，曉得了質(zhì)量是慣性大小的量度。
4.后來愛因斯坦等科學(xué)家又進(jìn)一步發(fā)展了牛頓第一定理。沒有哪一個(gè)定理是終極真理，數(shù)學(xué)學(xué)的大樓永不封頂，還等待大家為它添磚加瓦!
牛頓第一定理教學(xué)學(xué)案設(shè)計(jì)篇二
一、三維目標(biāo)
1.知識與技能
⑴體會伽利略的理想實(shí)驗(yàn)思想。
⑵理解牛頓第一定理的內(nèi)容及意義;理解力和運(yùn)動的關(guān)系。
⑶理解慣性的概念，曉得質(zhì)量是慣性大小的量度。
2.過程與技巧
⑴通過回顧歷史探究過程理解牛頓第一定理的產(chǎn)生過程。
⑵理解理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方式。
3.情感心態(tài)與價(jià)值觀
⑴通過運(yùn)動和力的關(guān)系的歷史探究過程，使中學(xué)生感受規(guī)律的產(chǎn)生都有一個(gè)從感性到理智、從低級到中級的形成、發(fā)展和演化的過程。
⑵通過理想斜面的教學(xué)，感受理想實(shí)驗(yàn)的魅力。
二、教材剖析
牛頓運(yùn)動定理是整個(gè)熱學(xué)體系的基石，而牛頓第一定理又是這個(gè)“基石”中的“基石”，它定性地闡明了力和運(yùn)動的關(guān)系，提出慣性的概念，為定量研究力和運(yùn)動的關(guān)系拉開了帷幕。
小學(xué)教材與高中相比，主要有四方面的不同。
一是定理內(nèi)容深淺不同：小學(xué)教材表述為“一切物體在沒有遭到外力作用的時(shí)侯，總是保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)”;小學(xué)教材表述為“一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直至有外力促使它改變這些狀態(tài)為止”。小學(xué)教材中的敘述具有更為豐富的內(nèi)涵，它指出了力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的緣由，突出了第一定理的獨(dú)立性和重要意義，也為學(xué)習(xí)牛頓第二定理做了一定的鋪墊。
二是慣性的認(rèn)識層次不同：小學(xué)指出一切物體都有慣性，中學(xué)注重慣性與質(zhì)量的關(guān)系。
三是實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、探究及思維深度不同：小學(xué)為斜面貨車實(shí)驗(yàn);中學(xué)為伽利略理想實(shí)驗(yàn)，突出了理想實(shí)驗(yàn)這些科學(xué)方式的價(jià)值所在。
四是情感、態(tài)度、價(jià)值觀的彰顯不同：小學(xué)對牛頓第一定理構(gòu)建的歷史一語帶過，小學(xué)教材回顧了歷史，讓中學(xué)生感受一個(gè)規(guī)律的獲得是一代又一代人努力的結(jié)果，才能迸發(fā)中學(xué)生追求科學(xué)，敢于創(chuàng)新的情感。
三、學(xué)情剖析
經(jīng)過小學(xué)的學(xué)習(xí)，中學(xué)生初步曉得了牛頓第一定理的內(nèi)容和慣性的概念，并且缺少對牛頓第一定理構(gòu)建歷史的了解，對內(nèi)容也是一知半解。
中學(xué)生對于“質(zhì)量是慣性惟一的量度”更是缺少認(rèn)識，憑著自己的生活經(jīng)驗(yàn)，覺得速率也是慣性的量度。班主任要在課堂上充分引導(dǎo)，配合實(shí)驗(yàn)、結(jié)合生活例子來澄清概念。
教學(xué)實(shí)踐表明，中學(xué)生在腦子中構(gòu)建正確的力和運(yùn)動關(guān)系的過程，并非一帆風(fēng)順，經(jīng)常產(chǎn)生與亞里士多德相像的觀點(diǎn)，且根深蒂固。處理具體的實(shí)際問題時(shí)，一些直覺的錯(cuò)誤觀點(diǎn)不時(shí)冒下來，存在著嚴(yán)重的"口是心非"問題。
四、教學(xué)重難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn)：通過回顧歷史探究過程理解牛頓第一定理;慣性的理解。
2.教學(xué)難點(diǎn)：力和運(yùn)動的關(guān)系;慣性和質(zhì)量的關(guān)系。
五、教學(xué)活動設(shè)計(jì)
(一)創(chuàng)設(shè)游戲，引入課題
撕紙游戲
猜一猜：
1.一張紙已剪成兩截，但未完全割斷，假如迅速使勁撕兩側(cè)，紙會斷成幾截?
2.如今把紙剪成三截，但未完全割斷，假如迅速使勁撕兩側(cè)，紙會斷成幾截?
你們不要動手，先猜一猜。
3.假如在中間的紙下邊夾一個(gè)夾子，之后迅速撕兩側(cè)，紙會斷成幾截?
請你們想一想：為何是這樣一個(gè)結(jié)果呢?如何解釋我們的游戲呢?雖然，在我們的游戲中還涉及到一個(gè)古老的話題──力和運(yùn)動：使勁撕紙，字條斷掉運(yùn)動上去。運(yùn)動和力之間究竟有哪些關(guān)系呢?帶著這種問題，我們一上去體驗(yàn)古人的探究過程，學(xué)習(xí)古人的探究方式，進(jìn)一步理解闡述運(yùn)動和力關(guān)系的牛頓第一定理。
(二)回顧歷史，探究定理
1.情境通感，經(jīng)驗(yàn)推測
在人類歷史的長河中，運(yùn)動和力如影隨形，總是和人們的生活、生產(chǎn)密切相關(guān)。例如：馬拉車則車前進(jìn)，不再拉，前進(jìn)的車會停出來;人象傘車則車前進(jìn)，不再推，前進(jìn)的車會停出來;打球，球沿草地往前滾動，不再踢，滾動的球會漸漸停出來。
思索：運(yùn)動和力之間有哪些關(guān)系呢?
最早提出這個(gè)問題并給出經(jīng)驗(yàn)推測的是古埃及學(xué)者亞里士多德。
他按照生活生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)推測：必須有力作用在物體上，物體能夠運(yùn)動;沒有力的作用，物體就要靜止在一個(gè)地方。運(yùn)動須要力維持。
他的觀點(diǎn)來自實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，能夠用實(shí)際經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)證，所以被人們廣泛接受，并維持了近兩千年。
通感：我們?nèi)缃駮缘茫挠^點(diǎn)是錯(cuò)誤的。這么他有貢獻(xiàn)嗎?
亞里士多德的貢獻(xiàn)：開創(chuàng)了一個(gè)新的研究領(lǐng)域。
首先指責(zé)并深入研究的是十六世紀(jì)的伽利略。他觀察了球的滾動。
2.指責(zé)假定，科學(xué)猜測
當(dāng)球沿斜面向上滾動時(shí)，它的速率減小，而向下滾動時(shí)，速率降低。他由此推測：當(dāng)球沿水平面滾動時(shí)，它的速率應(yīng)當(dāng)不增不減。實(shí)際觀察的結(jié)果是：沿水平面滾動的球越來越慢，最后停出來。
①現(xiàn)象：沿水平面滾動的球越來越慢，最后停出來。
根據(jù)亞里士多德的觀點(diǎn)，球停出來是由于沒有力的作用。伽利略恰恰從這一現(xiàn)象出發(fā)，對亞里士多德的觀點(diǎn)提出指責(zé)。
②質(zhì)疑：滾動的球之所以停出來，真的是由于沒有力的作用嗎?
通感：球停出來的緣由是哪些呢?
在伽利略之前，人們還沒有意識到磨擦力這些無形的力，伽利略是第一個(gè)意識到磨擦力的人。
他改變了水平面的粗糙程度，發(fā)覺：水平面越光滑，球滾得越遠(yuǎn)。于是，他推測這是磨擦阻力作用的結(jié)果。
推論：滾動的球停出來，是磨擦阻力作用的結(jié)果。
③假設(shè)：若沒有磨擦阻力，沿水平面滾動的球?qū)⑷绾芜\(yùn)動呢?
④猜想：若沒有磨擦阻力，球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾動下去。
過渡：伽利略設(shè)計(jì)了一個(gè)雙斜面實(shí)驗(yàn)。
牛頓第一定理教學(xué)學(xué)案設(shè)計(jì)篇三
一、教學(xué)理念
1、教育教學(xué)工作中，堅(jiān)持以人為本、注重多元化的教學(xué)方法的教育理念。
運(yùn)用實(shí)驗(yàn)法圖像法、數(shù)學(xué)極限法、受力剖析法、等效法，邏輯推理得出牛頓第一定理，
2、讓中學(xué)生從生活邁向化學(xué)，從數(shù)學(xué)邁向生活
從生活中找出二力平衡的事例，過渡到學(xué)習(xí)牛頓第一定理，增加學(xué)習(xí)的難度，最后又通過中學(xué)生練習(xí)，將所學(xué)數(shù)學(xué)知識應(yīng)用于生活。
3、注重探究歷程
讓中學(xué)生在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)剖析與論證，交流與合作，培養(yǎng)科學(xué)方式、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ兄谥袑W(xué)生對“物理與生活”的認(rèn)知。
4、情感心態(tài)與價(jià)值觀
通過實(shí)驗(yàn)活動與剖析讓中學(xué)生體會科學(xué)就在身邊。
二、學(xué)情剖析
牛頓第一定理是中學(xué)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)也是學(xué)習(xí)難點(diǎn)，它是通過實(shí)驗(yàn)對比剖析推理得出的理想狀態(tài)下物體不受力和運(yùn)動之間的關(guān)系，與它緊密相連的是慣性及應(yīng)用慣性解釋簡單慣性現(xiàn)象。人教版原有的書本知識次序：先上牛頓第一定理，再上二力平衡的知識，打破這個(gè)次序，先上二力平衡知識，再上牛頓第一定理，從教學(xué)實(shí)踐上看，中學(xué)生更易接受這樣的次序安排，增加了學(xué)習(xí)的難度。在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上結(jié)合運(yùn)用圖像法、數(shù)學(xué)極限法、受力剖析法、等效法，邏輯推理得出牛頓第一定理。
三、教學(xué)目標(biāo)、重點(diǎn)、難點(diǎn)。
1、教學(xué)目標(biāo)
(1)學(xué)會應(yīng)用實(shí)驗(yàn)方式來研究化學(xué)問題。
(2)探究阻力對物體運(yùn)動的影響，具有初步的觀察能力、邏輯推理能力和科學(xué)想像能力。
(3)運(yùn)用物理圖像法、極限法和二力平衡知識過渡到研究物體在不受力時(shí)的運(yùn)動狀態(tài)。
2、教學(xué)重點(diǎn)
在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上結(jié)合物理圖像法、極限法、等效法推理牛頓第一定理。
3、教學(xué)難點(diǎn)
牛頓第一定理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
四、教學(xué)設(shè)計(jì)：
1、教學(xué)用品：貨車(1輛)、長木板(兩塊)、毛巾(1張)、玻璃(1塊)。
2、教學(xué)處理
先學(xué)習(xí)二力平衡知識后再學(xué)習(xí)理想狀態(tài)下物體不受力時(shí)的牛頓第一定理。
3、教學(xué)過程
演示實(shí)驗(yàn)：出示一輛貨車，用手推貨車運(yùn)動，停止使勁后，車往前運(yùn)動一段距離后停下。
提出問題：貨車在運(yùn)動過程中不遭到推力的作用只遭到阻力的作用，莫非物體的運(yùn)動須要力來維持嗎?
啟發(fā)：上面我們學(xué)習(xí)過二力平衡知識，物體受平衡力作用時(shí)保持平衡狀態(tài)即保持勻速直
f線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，而當(dāng)物體受大小不等，方向相反且作用在一條直線時(shí)兩力作用時(shí)，
物體將會如何運(yùn)動呢?
(1)電纜線下吊著的一物體原先處于靜止?fàn)顟B(tài)，電纜線忽然斷了，物體在重力作用下也許會下落，改變了運(yùn)動狀態(tài)而不能保持靜止?fàn)顟B(tài)。
(2)如圖A所示，一豎直下落的物體遭到重力和阻力作用，重力方向與物
體運(yùn)動方向一致，而阻力方向與物體運(yùn)動方向相反。因?yàn)橹亓ψ饔茂熜∮谧?span style="display:none">m9z物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
力作用療效，使得這個(gè)物體運(yùn)動越來越快。
(3)如圖B所示，一豎直上拋的物體遭到重力和阻力作用，重力方向、阻
力方向都與物體運(yùn)動方向相反，在兩個(gè)力的作用下使得這個(gè)物體運(yùn)動越來越
慢。
總結(jié)：物體在非平衡力的作用下不能保持平衡狀態(tài)。只有物體在平衡力作用下會保持平衡狀態(tài)。
問：運(yùn)動的物體在遇阻力作用下將會這樣運(yùn)動呢?運(yùn)動的物體在不受力作用下將會處于哪些狀態(tài)呢?后面一個(gè)問題我們通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，前面一個(gè)問題我們可以在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上來推理，下邊設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
a、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想
當(dāng)貨車以不同的初速率在相同的平面上運(yùn)動時(shí)，運(yùn)動路程長短不同，為了比較貨車在不同的平面上遇阻力后運(yùn)動路程的長短，必順控制貨車的初速率，讓貨車在不同的平面上開始運(yùn)動的初速率相同。探究貨車在阻力越大時(shí)運(yùn)動路程是越長，還是阻力越小時(shí)運(yùn)動路程越長呢?
鼓勵中學(xué)生大膽猜測結(jié)果，讓中學(xué)生看本節(jié)的“探究”部份內(nèi)容。
b.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
讓貨車從同一斜面同一高度處滑下以獲得抵達(dá)斜面底端相同的速率，接著讓貨車以這樣相同的速率在浴巾、木板、玻璃粗糙程度不同的平面上運(yùn)動，并比較貨車在不同的平面上運(yùn)動路程的長短。
提問：做此實(shí)驗(yàn)注意哪些問題?
答：保持斜面傾斜度不變，每次貨車都從同一斜面同一位置處滑下。
C、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
將一長木板傾斜后作為斜面，將另一長板與斜面底端相接作為平面。在適當(dāng)高度處作下記號，讓貨車從這一記號處滑下，并記下貨車在鋪著浴巾的平面上停下的位置，改用木板和玻璃重復(fù)以上的實(shí)驗(yàn)。
d、實(shí)驗(yàn)結(jié)果
貨車在浴巾表面上遭到阻力最大，運(yùn)動距離最短;貨車在木板表面遭到的阻力較大，運(yùn)動距離較長;貨車在玻璃表面上遭到的阻力最小，運(yùn)動距離最長。
e、實(shí)驗(yàn)剖析
(1)從里面實(shí)驗(yàn)可看出，貨車遇阻力越小，它的速率降低得越慢，運(yùn)動時(shí)間越長，運(yùn)動路程也越長，能夠用圖像來表示貨車在不同粗糙程度表面上運(yùn)動速率與時(shí)間的關(guān)系呢?先看這個(gè)問題，物體做加速、減速、勻速運(yùn)動時(shí)速率隨時(shí)間變化圖像各是哪一個(gè)?
(a)圖是減速運(yùn)動，(b)是加速運(yùn)動，(c)勻速運(yùn)動。故選(a)圖像來表示運(yùn)動速率與時(shí)間變化關(guān)系。
畫出面包車在浴巾、木板、玻璃平面運(yùn)動時(shí)速率隨時(shí)間變化的圖像
推理：繼續(xù)換用比玻璃更光滑的平面，所得到的圖像傾斜度越來越小，當(dāng)平面無限光滑時(shí)，圖像將與橫座標(biāo)平行牛頓第一定律小球，得到與(c)圖相同的圖象，即物體作勻速運(yùn)動。
運(yùn)動貨車不受任何阻力時(shí)，等效于運(yùn)動的物體受平衡二力的作用，據(jù)二力平衡知識可知物體將保持勻
牛頓第一定理教學(xué)設(shè)計(jì)速直線運(yùn)動狀態(tài)，物體的運(yùn)動方向和運(yùn)動快慢保持不變。當(dāng)物體靜止不受力作用時(shí)也等效于受平衡二力的作用，物體將保持原先的靜止?fàn)顟B(tài)。
最后師生共同總結(jié)牛頓第一定理：一切物體在沒有遭到力的作用時(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。
介紹伽利略、笛卡兒的運(yùn)動思想，物體不遇阻力作用時(shí)，運(yùn)動快慢不變作勻速運(yùn)動。可見物體的運(yùn)動不須要力來維持，力只是使物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變的緣由。
對牛頓第一定理的說明：此定理適用于一切物體。
(1)定理前提條件：物體沒有遭到力的作用或在某一方向上不受力的作用，還可以推廣到物體受平衡力的作用，或在某一方向上遭到平衡力的作用。
(2)推論：原先靜止的物體將保持靜止?fàn)顟B(tài)，原先運(yùn)動的物體將保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，或在不受力的方向下將保持原先的相對靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，受平衡力或在某一方向上受平衡力作用亦這么。
f、鞏固練習(xí)：
(1)重為50N物體在光滑水平面上保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，作用在這個(gè)物體上水平拉力是N。
(2)一本重為80N的書靜止在桌面上，假如書所有遭到的力
忽然全部消失，書將處于狀態(tài)。
(3)如下圖，用一水平推力使小球從桌面上以1m/s的水平速
度滾出來后編曲線運(yùn)動，，小球經(jīng)0.5s后落到地面，則小球在水
平方向上通過了m距離。(不計(jì)空氣阻力)
G、小結(jié)
1、通過本課的學(xué)習(xí)，你收獲了通過對本章的學(xué)習(xí)你有什么收獲呢?請朋友們從以下方面進(jìn)行敘述。
①在數(shù)學(xué)知識方面你有什么收獲?存在什么疑問?
②在數(shù)學(xué)技巧的學(xué)習(xí)運(yùn)用上你又有什么收獲?
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