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视频标签：牛顿第一定律
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视频课题：人教版高一物理必修一《牛顿第一定律》贵州
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课题：高一物理必修1《牛顿第一定律》
一、教材分析
本章是在前面三章内容的基础上进一步研究运动和力的关系，是质点动力学的内容。牛顿运动定律是经典力学的基本定律，构成了经典力学的核心。牛顿第一定律又是牛顿运动定律的基石，力学的第一原理。正是因为它破除了长达两千年的亚里士多德的错误，改变了人类的自然观和世界观，同时也是正确理解和掌握牛顿第二、第三定律乃至整个动力学知识的基础和关键。
本节的牛顿第一定律揭示了运动和力的关系：力不是维持速度的原因，而是改变物体速度的原因。并使牛顿以新的视角看待引力，进而令人信服的表明，天上和人间服从同样的力学。与此同时，它本身还包含着力、惯性和参考系这些极富成果的科学概念，成为物理学理论的支柱和基石。本教材重视惯性定律的教学，强调它在科学中的地位与作用，意在引导学生了解科学的发现和发展。
伽利略的研究过程蕴含了重要的科学方法，教材中对伽利略的“理想实验”，叙述清楚明了，学生能自学得懂，所以不作为课堂学习的重点，让学生课前学习，要求知道理想实验的实验基础、推理过程和对推断结果的分析。 二、学情分析：
本节内容在初中阶段学生已经有了一定的认识，比如定律的内容、定性的实验推理过程，尤其是关于惯性的学习和用其对实际现象的分析等。但还只是停留在认识的层次上，如知道亚里士多德的观点是错的，通过实验得出了牛顿第一定律。在高中阶段学习中，除了要保持新鲜感，还需加大思维强度，注意知识的深化和科学研究方法、情感态度的教育，让学生对牛顿第一定律及惯性有更深的理解。应该在学生已有认识的基础上发现其理解上存在的问题、深入对本定律的理解，纠正一些片面、不恰当的认识，进一步深化和提高对相关问题的认识。这样才有利于激发他们进一步学习的兴趣，进而培养他们学习物理知识的兴趣。
如教学时，紧紧围绕牛顿第一定律的产生过程，深入挖掘物理思想和思维方法，挖掘物理学史中的相关素材，将牛顿第一定律产生过程的几个关键问题以原貌的形式展示给学生，让他们作为各个历史时期的“探究者”参与相关问题的讨论。
三、教学目标
《基于发展学科核心素养的“简明悟理”课堂创新实践》项目成果
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根据以上分析，结合大纲和新课程要求，考虑到学生的认知水平和思维特点，制定本节课的教学目标如下：
（一）物理观念
体验牛顿第一定律得出的的历史进程，建构起物体不受力的理想化物理图景，能准确表述牛顿第一定律，并能对定律有较为深入地理解，理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。
（二）科学思维
让学生体会由易到难、理想化、静者恒静、动者恒动的学科思想、思维方法，形成结论，使课堂插上思想的翅膀
（三）科学探究
使学生亲历科学探究过程，提炼研究方法。 （四）科学态度与责任
1、让学生体会科学家自身的创造性思维品质和敢于置疑、坚持真理、不迷信权威的科学态度及献身精神。
2、使学生学会从纷繁的现象中探求事物本质的科学态度和研究方法，经过由表及里，由片面到全面，由易到难的长时间的认识过程，在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度、获得科学的方法。
3、通过学习，使学生了解到物理学中所体现出来的简洁之美。 四、教学重点、难点
重点：对牛顿第一定律的正确理解，感悟出由易到难、理想化、静者恒静、动者恒动的学科思想、思维方法、研究方法。
难点：力和运动的关系，质量是惯性大小的量度。 五、教学用具
多媒体、金州教育云平台，两个乒乓球（一个空，一个注满水）、气势导轨和两个滑块、卫生纸盒、卷筒卫生纸、两个纸杯、桔子。 六、教学过程
（一）引入新课
1、在铁架台上挂两个乒乓球，一个注了水，一个空的。让一个学生同时吹乒乓球，鼓励他将乒乓球吹的幅度越大越好。
让学生用手拈拈两球，告诉同学们，一个重些，一个轻些。
教师:为什么同样施加了力，但两个乒乓球的运动状态却不同呢？力和运动到底是什么关系呢？我们带着这个问题进入学习。
2、思维体操：
《基于发展学科核心素养的“简明悟理”课堂创新实践》项目成果
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做“单手撕纸”的小游戏：用卫生纸盒装上卫生纸，要求学生单手撕下一部分纸来，比较谁的办法最快、最容易。
师：什么原因？带着这个问题进入今天的学习。
3、回顾知识（PPT：判天地之美，析万物之理。――庄子） （一）引入新课 回顾知识：
师：回忆高一必修1的前三章内容？ 生：……
师：前两章学习的都是“运动”，第三章：相互作用， 接下来将学习“力和运动之间的关系”，即第四章：牛顿运动定律。
师：前两章我们是在“判天地之美”，接下来我们要做的就是“析万物之理”，这就叫“判天地之美，析万物之理。”
（二）新课教学
1、讨论：思考几个问题（PPT）
（1）研究一个物体的运动与力关系简单，还是研究多个物体的运动和力关系简单？
（2）确定研究对象之后，研究对象是受力情况下的运动简单，还是不受力情况下的运动简单？
（3）按照由简单到复杂的顺序排列：两个物体之间相互作用；一个物体受力运动；一个物体不受力运动。
请一位学生利用气垫导轨及两个滑块做演示实验，同时通过金州教育云平台将实验过程投影到屏幕上，让全班同学都能看到实验现象，并讨论出结果：
按照从易到难的排列：一个物体不受力→一个物体受力→两个物体相互作用。
师：一个物体不受力就是牛顿第一定律研究的内容，一个物体受力就是牛顿第二定律研究的内容，两个物体之间相互作用就是牛顿第三定律研究的内容。它们内在的逻辑关系是从易到难，所以这章我们就按照这个顺序来学习。
2、牛顿第一定律推理
师：将自己当作研究对象并简化成一个质点，想象如果不受力会怎样？ 通过学生互动总结出：物体不受力的时候保持原来的运动状态不改变，当物体受力以后会改变原来的运动状态，即，静者恒静，动者恒动。通过神州7号宇航员出仓的视频和气垫导轨实验进一步巩固这八个字。
3、历史的回顾
《基于发展学科核心素养的“简明悟理”课堂创新实践》项目成果
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师：科学家介绍：亚里士多德→伽利略→笛卡儿→牛顿。
亚里士多德经观察、经验得出：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用， 物体就要静止下来。即力是维持物体运动的原因。
伽利略经理想斜面实验外推得出： 物体一旦具有某一速度，没有外界作用物体会以某一速度一直运动下去。运动的物体之所以停下，是物体受到摩擦阻力之缘故。即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。
笛卡儿补充和完善：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。
牛 顿1687年完成《自然哲学的数学原理》，提出牛顿的三条定律。 牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
师：理解牛顿第一定律
①一切物体－－无一例外，普适； ②总――反映物体本身的固有属性；
③或――指出了静止与匀速直线运动的等同性，它们都是物体不受外力时的运动状态。
④物体具有保持原来运动状态的性质，直到有外力改变它（具有惯性）； ⑤揭示了运动和力的定性关系：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。
4、惯性
师：什么是“惯性”？ 生：保持原有运动状态的性质。
师：惯性是物体固有属性（一切物体都有惯性）。
一切物体不管是否受力，也不管怎样运动，都具有惯性，惯性是一切物体的固有属性。
让学生用纸杯和桔子做游戏总结出：物体质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大。物体惯性大小与物体运动状态无关。
让学生解释惯性现象（解释单手撕纸及吹乒乓球现象），总结解释惯性现象的逻辑关系：原来物体处于什么状态→现在发生了什么样的改变→由于惯性又怎样了。
拓展：“力是物体运动状态改变的原因”、“质量是惯性大小的唯一量度”。这两个结论，我们的祖先在两千多年前就提出了。如《墨经》中给力下的定义：“力，形之所以奋也”，形－物体，奋－由静到动、动而愈快、由动到静等，即运动状
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态的改变。整文的意思为：力是使物体运动状态改变的原因；东汉王充所著《论衡》中提出：“车行于陆，船行于沟，其满而重者行迟，空而轻者行疾”。这段话指出了：在一定外力作用下，质量越大的物体运动状态的改变就越困难，即惯性大。伽利略是17世纪初（距今300多年）对力是改变运动状态的原因有模糊认识，牛顿也是在17世纪才提出牛顿第一定律，明确指出力不是维持运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。我们的祖先在两千多年前就提出了，多伟大！所以我们的中国梦一定能实现！
（三）课堂小结
师生：归根到底就八个字“静者恒静，动者恒动”。 （四）布置作业
1、认真阅读《科学漫步》，思考：以加速运动的车厢为参考系，牛顿第一定律成立吗？
2、我国《道路交通安全法》规定，在小型车辆前排乘坐的乘客必须系好安全带，为什么要这样规定？将“开车请系好安全带”严肃告知家长。完成对应的练习。
3、同学们试着自己学做蛋炒饭时，你两手分别拿着一只鸡蛋，用右手的鸡蛋去碰静止在你左手中的鸡蛋，结果将会如何？如果只破了一只鸡蛋，你认为先破的蛋是左手的还是右手的？回去试试，给家人抄一个蛋炒饭表达表达你对家人的关爱。 七、板书设计
牛顿第一定律
运动 牛一 一物不受力 易 力 二 受力 ↓ 运动和力 三 两物相互作用 难
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