(完整word版)牛顿第一定律讲课稿

课题牛顿第一定律讲课人付作佳教材高中物理必修一第三章第一节班级2010级1
班
指导教师黎昌金
教学目标1.知识与技能
（1）体会伽利略的理想实验思想。

(2）理解牛顿第一定律的内容及意义;理解力和运动的关系. 2。

过程与方法
（1)通过回顾历史探究过程理解牛顿第一定律的形成过程.（2）利用实验的方法加深同学们的理解
（3)理解理想实验是科学研究的重要方法。

2.情感态度与价值观
（1）通过科学史的简介,对学生进行严谨的科学态度教育; (2）通过伽利略的理想实验，给学生以科学方法论的教育。

教学重点通过回顾历史探究过程理解牛顿第一定律;
教学难点力和运动的关系，如何从实验中抽象出理想模型.
教学方法实验探究法，讨论法
实验教具自制牛顿第一定律实验器具、PPT
教学过程主要教学内容及教师活动学生活动教学方法新课导入：上课！起立!
新课教学:
同学们好！
第一章我们学习了哪些描述运动的物理量？物体的
运动包括哪些呢?
第二章我们学习了我们学习了哪些力？
那么力与运动之间有没有什么联系呢？我们进入今
天的学习，牛顿第一定律。

首先我们来做一个小实验，这里有一个小车,放在
我们的讲台上,小车现在处于什么状态？
我要怎么做才能使小车运动起来呢?
那么根据我们的生活常识我们是不是应该对这个物
体施加一个力的作用。

提起拉绳拉动小车,这时候小车处于什么状态？
当我松开拉绳，小车怎么样了？
当我在静止的小车上施加一个拉力，小车运动起来
了，当我撤销拉力，小车便立即停止了。

是不是所
老师好！
学生回答：位
移、速度、加
速度.匀速直
线运动，匀变
速直线运动,
自由落体运动
学生回答：弹
力、重力、摩
擦力。

学生回答：小
车处于静止状
态。

对小车施加力
的作用，推小
车或者拉小车
学生回答：小
车运动起来
了，处于运动
复习旧知识
现象演示法
引导法
引导讨论法
有物体都是这样呢?同学们现在拿起你们的书（停顿一下)
好了，可以放下来了。

刚刚你们拿书之前书处于什么状态?
在你们拿起书的过程中，书相对于桌子又处于什么状态?放下过后呢?
根据这些现象我们可以发现力与运动之间有个什么关系呢？
施加力在物体上，物体运动了，撤销力，物体静止了.简而言之我们好像可以得出一个结论：要想使物体运动必须施加一个力的作用,不仅我们这样想，两千多年前一个伟大的哲学家亚里士多德也是这样认为的。

要想使物体运动,必须施加一个力的作用,不施加力,物体静止不动.
那么亚里士多德就认为物体的运动需要力来维持。

这个是可以根据我们的生活经验所感受到的。

那么这个观点到底正不正确呢?大家再来观察一个现象。

大家都看过踢足球,同样的道理.
同样还是这个小车，当我施加一个很大的力在小车状态。

学生回答：小车停止了运动，静止了。

学生集体拿起书，然后望着老师
学生回答:静止状态
学生回答：运动状态,放下过后书又处于静止状态了学生回答：有力作用在物体上物体才运动,没有力了物体就静止了。

身上，大家观察到了什么？
小车一旦离开了我的手,是不是就不受力的作用了，那么尽管我的手离开了为什么小车仍然继续前进呢？请一位同学来回答一下.
大家初中学过惯性，你能解释的具体一点吗?
对，小车在后面的一段时间内没受到力的作用仍然滑行了一段距离，才停下来。

那么如果按照亚里士多德的观点，小车的运动时一定需要力来维持的，可是我们实际观察到的现象并不是这样,这个实验现象是不是就对亚里士多德的观点提出了疑问啊？也就是说物体的运动并不一定需要力来维持
那么物体为什么会运动呢?
那么这时候又有一个物理学家也是大家很熟悉的，伽利略就通过他做的一个实验提出了另外一个观点。

从而推翻了亚里士多德的观点。

我们把这个实验叫做伽利略理想实验,也叫做双斜面实验（双斜面实验简单介绍）。

大家看到教材71页，书上的这个图形就是双斜面学生:小车离
开手之后仍然
滑行了一段距
离
学生甲：小车
是由于受到惯
性的作用惯性
学生甲：由于
手给了小车一
个力的作用小
车运动起来
了，力撤去过
后小车由于惯
性仍然往前运
动。

学生:是不太
吻合
实验探究法
问答法穿插
其中
引导学习法
讨论总结法
实验的简化模型，假定这个斜面是完全光滑的,小球从左端滚下，在右斜面会达到同样高度，那么减缓我们的右斜面，从同一个高度释放小球,小球仍然能够到达同一高度在这过程中小球滚动的距离却变长
了，那我们再减缓右斜面的倾斜度小球滚动的距离是不是会更远？如果把右斜面放平，小球由于要想达到释放时的高度是不是就会一直的运动下去呢？这个实验能说明什么呢？我们用一个与这个双斜面实验一样道理的实验来进行说明。

下面我们就通过这个实验来看看能得出什么结论，与亚里士多德的观点又有什么区别。

我这里有一个小车，还有一个斜面，整个斜面是相同的材质，并且在斜坡上标注了同一条直线,目的就是让小车从同一个高度滑下，但是我的水平面板上铺的表面是三种不一样的介质，分别是木板、麻布、毛巾。

看了这套实验装置,我们应该怎样来设计实验过程呢？（请一位同学回答）
很好,令小车从我标注的线开始释放，记录下小车在不同的表面滑行的距离,请一位同学上来进行一下实验。

待会儿小车在不同的表面滑行的距离我们就学生：是的
学生乙：将小车从斜面释放,观察小车在水平面上滑行的距离。

学生踊跃举手
学生回答：在木板上的小指标离斜面更远，毛巾上离
课堂小结课外作业用小指标指出来.（进行实验)
大家观察到的实验现象是怎样的？
那么我们就把实验现象总结在这张表格中。

刚刚进行的实验最大的差别是什么?
对,小车滑行的表面分别是毛巾、麻布、木板，这三
种物质的表面光滑程度不一样,大家还记得影响摩
擦力大小的因素是什么吗？
也就是说在我们这个实验中小车所受的摩擦力是不
一样的,所以滑行的距离也就不一样。

木板最光滑小球所受的摩擦力最小因而跑得最远，
在毛巾上的小球所受摩擦力最大，因而跑得距离最
短.
那么通过这个实验伽利略就得出一个结论，什么结
论呢？他说亚里士多德观点有问题,这个小车在滑
行的过程中我们并没有施加力给它，为什么小车从
斜面滑下来后仍能向前滑行呢?
那么为什么滑行的距离又不一样呢？
斜面更近。

对
学生回答：小
车滑行的水平
表面不一样,
一个是木板一
个是麻布一个
是毛巾。

学生回答：接
触面的粗糙程
度，正压力的
大小。

学生回答：由
于惯性
学生回答：由
于接触面的粗
糙程度不一样
学生回答:会
那要是将我们的接触表面换成更光滑的材料比如玻璃板，小车会跑得更远一些么？
那要是我们的接触表面是完全光滑小车完全不受摩擦力的话，猜想小车会处于什么状态？
伽利略就是通过这样的一个实验，从中抽象出一个理想模型：光滑水平面，就是完全不受摩擦力、完全光滑的水平面,然后他得出了这样的一个结论：如果没有摩擦力,小车就会一直不停地运动下去.
实验总结:这个实验就很好的说明了我们的运动是不需要力来维持的。

通过这个伽利略理想实验我们就推翻了亚里士多德的观点，但是伽利略理想实验只是推翻了亚里士多德观点，并没有给出一个确切的对于力和运动之间到底存在一个什么关系，这就牵扯到了另一个问题：到底力对物体的运动起一个什么样的作用呢?
这时候呢又有一个非常著名的物理学家牛顿,这么出名的人大家都知道的，那么他就站在前面几个巨人的肩膀上将前人的观点总结了一下，他是怎么说的呢？跑的更远一些学生回答：小车不会停下来，会一直无限的运动下去
学生冥思苦想状
学生回答:运动状态和静止状态
学生回答：静止状态
学生回答：是
大家都知道我们的物体运动大致可分为哪两种状态？.
刚刚我们研究了运动状态，那么现在我们就来研究静止状态。

还是这个小车，小车现在的状态是什么？
那我要想使小车运动起来，是不是要给小车施加一个力的作用？要是我不施加力小车就不会动,即使放一百年它还是不会动施加力了小车才会动,这个就是我们亚里士多德一开始提出的观点，那如何把这些观点揉合起来？我们牛顿就这么说，我们所施加给小车的力并不是用来维持小车的运动而是用来改变小车的什么？
对，改变小车的运动状态,比如我们一开始所观察的现象,拉动小车小车从静止变成运动状态，撤销拉力，小车从运动状态变成静止状态，这是不是力改变了物体的运动状态呢?
再比如说刚刚用力推小车的实验，用力推小车，小车离开了手滑行一段距离后，停下来了。

我们的推力使小车由静止开始运动,又是什么力使小车由运动变成静止的呢？学生:运动状态
学生：是，力使小车从静止状态变成运动状态,改变了它的运动状态.
学生：摩擦力
学生：是的
学生低头看书，并将内容朗读出来。

学生：没有学生：因为我
对，就是摩擦力使小车由运动变成了静止状态。

这是不是也说明了力改变的是物体的运动状态?
那么我们的牛顿大人就把以上的一些实验现象以及前人的观点把他们揉合在了一起，总结出我们的牛顿第一定律，也就是我们今天的内容。

翻开书本，我们一起来看一下牛顿第一定律的内容是什么，请大声的朗读出来.
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，直到有外力迫使它改变这种状态为止。

（注重强调“一切"、“改变"二字）
这也就是说不受外力的情况物体只会存在两种运动状态,一种是匀速直线运动状态一种是静止状态，静止状态大家在生活中常常看见，但是大家在生活中见过什么物体一直做匀速直线运动的么？
那么为什么没有呢？
对，我们生活中不可能存在完全没有摩擦力的东西，注意我们刚刚做伽利略理想实验，是根据理想状况来得出结论的。

所以牛顿第一定律是不可能通过实验得出来的。

练习：牛顿第一定律指出运动不需要力来维持,但是们生活中不可能完全没有摩擦力
学生:不矛盾，因为地面有摩擦力,摩擦力会是运动的物体停下来，所以我们要不停地自行车提供动力.
学生回答：学习了力不是维持物体运动的，而是改变物体运动状态,牛顿第一定律。

我们骑自行车是必须要不断的蹬脚踏板,才能维持车的运动,这与牛顿第一定律矛盾吗？
答：这是不矛盾的,我们蹬脚踏板是让自行车由静止状态变成运动状态,但是同时自行车受到地面的摩擦力,摩擦力看自行车在动了，就说我偏不让你动就想改变运动中的自行车的运动状态，所以我们就得不停地提供自行车动力以使自行车不停地前进。

所以这是不矛盾的哈。

本堂课我们主要学习了什么?(引导学生回顾本堂课）
1.亚里士多德观点
2.伽利略理想实验以及观点
3.牛顿第三定律的内容
课外探究
有人说刘谦的螺丝魔术颠覆了牛顿第一定律:不给螺帽力的作用，螺帽也能运动起来。

你怎么看？请在百度中搜索“刘谦螺丝魔术揭秘”,弄清刘谦螺丝魔术的原理。

下节课我找位同学来解释一下。

牛顿第三定律
一.亚里士多德的观点三。

牛顿第三定律
1.内容：一切物体总保持匀速直二。

伽利略理想实验线运动状态或静止状态，直到有外1。

伽利略理想实验力迫使它改变这种状态为止。

2。

观点：若没有摩擦阻力，沿水
平面滚动的球将永远滚动下去。

运动不需要力维持。

When you are old and grey and full of sleep,
And nodding by the fire，take down this book，
And slowly read，and dream of the soft look
Your eyes had once，and of their shadows deep;
How many loved your moments of glad grace,
And loved your beauty with love false or true,
But one man loved the pilgrim soul in you，
And loved the sorrows of your changing face；
And bending down beside the glowing bars，Murmur，a little sadly，how love fled
And paced upon the mountains overhead
And hid his face amid a crowd of stars.
The furthest distance in the world
Is not between life and death
But when I stand in front of you
Yet you don't know that
I love you.
The furthest distance in the world
Is not when I stand in front of you
Yet you can’t see my love
But when undoubtedly knowing the love from both Yet cannot be together。

The furthest distance in the world
Is not being apart while being in love
But when I plainly cannot resist the yearning
Yet pretending you have never been in my heart。

The furthest distance in the world
Is not struggling against the tides
But using one’s indifferent heart
To dig an uncrossable river
For the one who loves you。