牛頓第一定律教學(xué)設(shè)計(jì)高一上學(xué)期物理人教版

人教版物理必修第一冊(cè)第四章第1節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)第4章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系第1節(jié)牛頓第一定律目錄一、學(xué)習(xí)任務(wù)二、新知探究（一）梳理要點(diǎn)（二）啟發(fā)思考（三）深化提升三、課堂小結(jié)第4章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系第1節(jié)牛頓第一定律一、學(xué)習(xí)任務(wù)1．了解伽利略關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的認(rèn)識(shí)，體會(huì)伽利略的研究方法。2．能準(zhǔn)確敘述牛頓第一定律的內(nèi)容，并用來解釋生活中的常見問題。3．知道慣性的概念，知道質(zhì)量是物體慣性大小的量度。二、新知探究知識(shí)點(diǎn)一：理想實(shí)驗(yàn)的魅力（一）梳理要點(diǎn)1．亞里士多德的觀點(diǎn)：必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)；沒有力的作用，物體就要靜止在某個(gè)地方。2．伽利略的理想實(shí)驗(yàn)(1)斜面實(shí)驗(yàn)：如圖所示，讓一個(gè)小球沿斜面從靜止?fàn)顟B(tài)開始運(yùn)動(dòng)，小球?qū)ⅰ皼_”上另一個(gè)斜面，如果沒有摩擦，小球?qū)⒌竭_(dá)原來的高度。如果第二個(gè)斜面的傾角減小，小球仍將到達(dá)原來的高度，但是運(yùn)動(dòng)的距離更長(zhǎng)，當(dāng)?shù)诙€(gè)斜面最終變?yōu)樗矫鏁r(shí)，小球要到達(dá)原有高度將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。(2)推理結(jié)論：力不是(選填“是”或“不是”)維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。3．笛卡兒的觀點(diǎn)：如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)，既不會(huì)停下來，也不會(huì)偏離原來的方向。（二）啟發(fā)思考在伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)的各個(gè)過程中(如圖所示)。問題1上述實(shí)驗(yàn)中哪些可以通過實(shí)驗(yàn)完成？提示：小球由靜止?fàn)顟B(tài)從斜面上滾下，可以滾上另一斜面，是實(shí)驗(yàn)事實(shí)，可以通過實(shí)驗(yàn)完成。問題2上述實(shí)驗(yàn)中哪些是推理得出的？提示：若兩個(gè)斜面均光滑，則小球一定會(huì)上升到原來的高度；減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這個(gè)斜面上仍然要達(dá)到原來的高度；當(dāng)斜面最終變?yōu)樗矫鏁r(shí)，小球要到達(dá)原有高度將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。上述三種情況不可以通過實(shí)驗(yàn)完成。（三）深化提升1．理想實(shí)驗(yàn)的推論一切運(yùn)動(dòng)著的物體在沒有受到外力的時(shí)候，它的速度將保持不變，并且一直運(yùn)動(dòng)下去。2．理想實(shí)驗(yàn)的意義(1)伽利略用“實(shí)驗(yàn)和科學(xué)推理”的方法推翻了亞里士多德的觀點(diǎn)。(2)第一次確立了物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)研究中的基礎(chǔ)地位。(3)揭示了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。(4)“理想實(shí)驗(yàn)”的研究方法在自然科學(xué)的理論研究中有著重要的作用。但是，“理想實(shí)驗(yàn)”的方法也有其一定的局限性，由“理想實(shí)驗(yàn)”所得出的任何推論，都必須由觀察或?qū)嶒?yàn)的結(jié)果來檢驗(yàn)。知識(shí)點(diǎn)二：牛頓第一定律（一）梳理要點(diǎn)1．牛頓第一定律的內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。2．慣性(1)物體保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫作慣性。牛頓第一定律也被叫作慣性定律。(2)慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性。（二）啟發(fā)思考冰壺比賽過程中，運(yùn)動(dòng)員在冰壺前面擦掃冰面，可以使表面冰層融化，形成一層薄薄的水膜，而水膜的阻力比冰面要小，所以冰壺可以滑行得更遠(yuǎn)。問題1比賽圖中的冰壺為什么會(huì)停下來？這說明了什么問題？提示：冰壺停下來是因?yàn)槭艿搅吮娴哪Σ亮Φ淖饔谩Ｕf明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。問題2試猜想如果冰壺不受外力作用將處于什么狀態(tài)。提示：冰壺原來靜止，不受外力作用時(shí)，仍然保持靜止；冰壺原來運(yùn)動(dòng)，不受外力作用時(shí)，將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。問題3從(1)(2)兩個(gè)問題中，我們能得到什么結(jié)論？提示：物體不受外力作用或所受合力為零時(shí)，總保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。（三）深化提升1．運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的三種情況(1)速度的方向不變，只有大小改變。(物體做直線運(yùn)動(dòng))(2)速度的大小不變，只有方向改變。(物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng))(3)速度的大小和方向同時(shí)發(fā)生改變。(物體做曲線運(yùn)動(dòng))2．對(duì)牛頓第一定律的理解(1)明確了慣性的概念牛頓第一定律的前半句話“一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)”，表明了物體所具有的一個(gè)重要的屬性——慣性，即物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，牛頓第一定律指出一切物體在任何情況下都具有慣性。因此牛頓第一定律又叫慣性定律。(2)揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系牛頓第一定律的后半句話“除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)”，實(shí)質(zhì)上是揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，即力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。(3)反映了物體不受外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止(即原來運(yùn)動(dòng)的保持其速度不變，原來靜止的保持靜止)。不受外力作用的物體是不存在的，但物體所受外力的合力為零與不受外力在效果上是等效的，這就使牛頓第一定律具有了實(shí)際意義。3.力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系(1)力的作用效果是使物體發(fā)生形變或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，而運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變就意味著物體的速度發(fā)生了改變，物體具有加速度，因此，力是使物體產(chǎn)生加速度的原因。(2)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，因此，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)必定受到不為零的外力作用。知識(shí)點(diǎn)二：慣性與質(zhì)量（一）梳理要點(diǎn)1．描述物體慣性的物理量是它的質(zhì)量。質(zhì)量大的物體慣性大。2．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，符號(hào)為kg。（二）啟發(fā)思考如圖所示，是公交車上的兩種常見現(xiàn)象。問題1根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)分辨上面兩幅圖片中哪個(gè)是剎車哪個(gè)是啟動(dòng)呢？提示：第一幅圖片是車啟動(dòng)的時(shí)候，人由于慣性向后，第二幅圖片是剎車的時(shí)候，人由于慣性向前。問題2你能否用物理知識(shí)解釋一下為什么出現(xiàn)這種現(xiàn)象嗎？提示：加速時(shí)，人的上半身還保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，而下半身與車一起加速前進(jìn)，于是由于慣性人向后仰。減速時(shí)，人的上半身還保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而下半身與車一起減速前進(jìn)，于是由于慣性人向前傾。問題3汽車的速度越大，剎車時(shí)上述現(xiàn)象越明顯，這能說明速度越大慣性越大嗎？提示：不能，物體慣性的大小與物體的速度無關(guān)。（三）深化提升1．對(duì)慣性的理解(1)慣性是物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一種性質(zhì)，是物體維持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。(2)一切物體都具有慣性，慣性是物體的固有屬性。2．慣性的表現(xiàn)形式(1)物體不受力時(shí)，慣性表現(xiàn)為保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(2)物體受力且合力不為零時(shí)，物體仍然具有慣性，此時(shí)慣性表現(xiàn)為物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度，慣性越大，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變。3．四個(gè)關(guān)系(1)慣性與質(zhì)量的關(guān)系：質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，質(zhì)量越大，慣性越大。(2)慣性與力的關(guān)系：慣性不是力，而是物體本身固有的一種性質(zhì)，慣性大小與物體的受力情況無關(guān)。(3)慣性與速度：一切物體都有慣性，慣性大小與物體是否有速度及速度的大小無關(guān)。(4)慣性與慣性定律：慣性是物體具有的一種固有屬性，慣性定律是物體不受外力時(shí)所遵循的一條規(guī)律，屬性不同于規(guī)律。慣性定律揭示了物體的慣性。4.解答慣性現(xiàn)象的思路(1)明確研究的物體原來處于怎樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(2)當(dāng)外力作用在物體的某一部分時(shí)，這一部分運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化情況。(3)明確物體由于慣性要保持怎樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，然后判斷物體會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象。三、課堂小結(jié)回歸本節(jié)知識(shí)，自我完成以下問題：1．亞里士多德關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)是什么？提示：必須有力作用在