學習目標
（一）數學觀念
2.理解牛頓第一定理，曉得它是邏輯推理的結果，不受力的物體是不存在的。
3.理解慣性的概念，曉得質量是慣性大小的量度。
（二）科學思維
提高科學思維，理解牛頓第一定理其實所描述的是一種理想化狀態，但它卻正確闡明了自然規律。
（三）科學探究
通過實驗及相關推理了解力與運動的關系，能透過現象了解事物的本質，不能不加研究、分析而只憑經驗，對化學問題決不能主觀臆測。
（四）科學心態與責任
1.中學生養成科學研究問題的心態。
2.借助生活中的事例來認識慣性與質量的關系，曉得慣性與人類生活的關系。
教學重難點
教學重點：
1.理解力和運動的關系。
2.理解牛頓第一定理，知識慣性與質量的關系。
教學難點：
慣性與質量的關系。
教具打算
多媒體講義、NB化學實驗、小車、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木塊等。
教學過程
（一）導出新課
讓中學生觀察下邊場景，思索運動的物體最終停出來的緣由是哪些？
介紹亞里士多德和伽利略對運動與力給出的絕然相反的解釋。
亞里士多德覺得“運動須要力來維持”，伽利略覺得“運動不須要力來維持”
中學生討論，班主任借此導出新課。
（二）推動新課
一、阻力對物體運動的影響
自主探究：
讓中學生借助凳子上的器材，自主設計實驗，分別研究：
1.力推物動，力撤物停。
2.力撤物不停。
供選用器材：貨車、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺等。
中學生操作時，班主任巡回指導中學生完成以下操作：
1.椅子上鋪浴巾，貨車置于浴巾上，推它就動，不推就停；
2.將浴巾換成玻璃板，或直接用桌面，把貨車在桌面或玻璃板上推一下，它運動一段時間才停出來。
中學生操作結束后，班主任可以讓一個中學生說一下他的操作過程及聽到的現象，由此可以得到推論。
推論：物體的運動不須要力來維持。
為了證明這個推論的正確性，再讓中學生列舉一些其他的實例來說明。如：蹬一段時間單車后停止蹬車，單車都會滑行一段距離；在湖面上踢出去的冰塊要運動一段距離才停止運動；空中飛行的客機剎車后依然就會往前滑翔；射出槍蹚的炮彈等等。
既然物體的運動不須要力來維持，昨天的兩個實驗為何會出現兩種現象呢？矛盾出現在那兒呢？
借助NB化學實驗來做對比實驗：
A.在長木板上鋪上浴巾，讓貨車從斜面頂端上自由滾下，觀察貨車在浴巾上運動的距離；
B.在長木板上鋪上麻布，讓貨車從斜面頂端上自由滾下，觀察貨車在麻布上運動的距離；
C.去除長木板上物體，讓貨車從斜面頂端上自由滾下，觀察貨車在木板上運動的距離。
通過觀察對比實驗，讓中學生剖析實驗，總結實驗：
接觸面越光滑，小球滾動的距離越遠。
推論：運動小球停出來的緣由是遭到磨擦力的作用。
為了引出伽利略的理想實驗牛頓第一定律受力分析，班主任可繼續設疑：若接觸面光滑無磨擦小球會如何？
中學生討論、交流，大膽猜測。（充分發揮中學生的想像空間，發散思維）
在中學生討論交流的基礎上，結合實驗進一步總結。
推論：物體的運動不須要力來維持。力撤物停的緣由是由于磨擦力。若無磨擦力，運動物感受仍然運動下去。最早發覺這一問題的科學家是伽利略，他是如何研究這個問題的呢？
（班主任補充）借助NB化學實驗演示伽利略的理想實驗：
A.小球從斜面滾下，無磨擦時小球滾到對側等低位置。
B.減少另左側斜面夾角，小球從同一位置自由釋放仍要滾到等低位置，滾動距離降低。
C.把另左側斜面放平，小球要到等高，都會仍然滾下去。
按照這一現象伽利略得出了：運動的物體若不受力，物體將勻速運動下去。
二、牛頓第一定理
日本科學家牛頓總結了伽利略等人的研究成果，概括出一條重要的數學規律。
牛頓第一定理：一切物體在沒有遭到力的作用時，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。
由此可以得出：
力不是維持物體運動狀態的緣由，力是改變物體運動狀態的緣由。
設疑：牛頓第一定理能夠用實驗來驗證？
推論：不能，由于不受力作用的物體是不存在的。
受力但合力為零可看作不受力。在中學生回答的基礎上，做出肯定，并強調：牛頓第一定理其實所描述的是一種理想化狀態，但它卻正確闡明了自然規律。
三、慣性與質量
演示一：在貨車上豎放一長條鐵塊，讓貨車在光滑玻璃板上運動，上面固定一個物體，當車被物塊堵住時牛頓第一定律受力分析，車上的鐵塊往前傾倒，為何？
引導中學生剖析：鐵塊隨車一起運動，當車被堵住時，車停止運動，鐵塊的下半部份遭到車的磨擦作用也隨車停止運動，而上半部份因為要保持原先的運動狀態，故往前傾倒。
演示二：將一小木板置于溢杯子上，前面放一豬肉，快速沿水平方向抽出木板后，豬肉會落在溢杯子中而沒有落到杯外，為何？
引導中學生剖析：開始時木板和豬肉都處于靜止狀態，木板快速被水平抽出后，豬肉因為要保持原先的運動狀態，故會落在杯中。
物體這些保持原先運動狀態不變的性質叫慣性。
舉例說明：
①木塊立在靜止的車上，突然帶動貨車，鐵塊后傾。
②人站在勻速行駛的車箱內豎直向下跳起，仍落回原地。
總結：慣性是指物體具有保持原先勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質。
從牛頓第一定理我們獲知，一切物體都有保持它們原先的勻速直線運動或靜止狀態的性質，所以牛頓第一定理又叫慣性定理。當力促使它改變這些狀態時，它才會有抵抗運動狀態改變的“本領”。這個“本領”與哪些誘因有關？請你們通過實例剖析。
討論交流：
1.載重卡車啟動時，由靜止到高速得須要較長一段時間；百米沖刺到終點后，體重大的運動員較難停出來。
2.常見的汽油機、電動機等機器的基座特別沉重，而出席作戰任務的戰斗機卻要拋開副油箱以減少質量，這是為何呢？你能解釋一下嗎？
通過這樣的實例剖析，使中學生總結出：運動狀態變化的難易程度與質量有關。
推論：慣性大小與質量有關，質量大的物體慣性大；質量小的物體慣性小。
生活中有時會借助慣性：跳高助跑、緊固錘頭等。
慣性也會帶來害處：我國公安交通部門規定，在各類大型汽車后排搭乘的人（包括司機）必須好安全帶。（教材19頁科學世界）
板書設計
亞里士多德：力是維持物體運動的緣由。×
伽利略：力是改變物體運動的緣由。√
牛頓第一定理：一切物體在沒有遭到力的作用時，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。
慣性：物體具有保持原先勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質。
教學反省
本節課先通過多媒體播放畫面引出禁錮人類思想近兩千年的亞里士多德的觀點，通過讓中學生親自實驗操作，并舉例剖析認識到他的觀點是錯誤的，此后引出伽利略的觀點，并通過實驗來驗證它的正確性。
在此基礎上引出牛頓的觀點，即牛頓第一定理的內容及慣性的概念。對慣性的理解對中學生來說是一個難點，本節課是通過實驗來提高中學生的感性認識，并通過實例剖析讓中學生理解質量是物體慣性大小的量度，實現從感性認識到理智認識的過渡。同時利用于NB化學實驗，在中學生實驗的基礎上借助信息技術進行相關實驗的模擬，尤其是理想實驗的模擬，使中學生順利的由實際實驗現象過渡到理想實驗現象再進一步推理得到牛頓第一定理，中學生理解上去更容易。
使用軟件：虛擬實驗（化學）
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