第一节牛顿第一定律1

第八章运动和力

第一节牛顿第一定律（新授 2.1课时）

一、教学目标

1、知道伽利略的理想实验及主要推理过程

2、知道牛顿第一定律的内容并理解其意义

二、教学重、难点

重点：牛顿第一定律的理解

难点：1、通过实验探究加推理的方式归纳出牛顿第一定律

2、明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。

三、过程与方法

1、实验探究阻力对物体运动的影响

2、通过理想条件下的推理，得出牛顿第一定律

四、教学用具

小石头、斜面、小车、毛巾、棉布、光滑长木板、多媒体课件

五、教学过程

（一）、创设情境，引入课题

“如果我看得比别人更远些，那是因为我站在巨人的肩膀上”。英国伟大的物理学家、数学家、天文学家，《影响人类历史进程的100名人排行榜》名列第2的牛顿这样说道。对人类有着巨大贡献的他，甚至整个世界都因它的诞生而改变，为什么对别人的称赞却是这样的谦虚呢？今天这节课，我们学习了第八章运动和力第一节牛顿第一定律以后，你就会明白牛顿为何说这样的一句话。而这节课我们主要是通过学习，认识到运动和力的关系是怎样的。（二）、身边实验、引出争论

1、引出亚里士多德的观点

大家看，2000多年前亚里士多德就用这样大小的石头做了一个实验，得到了运动和力的关系。首先他把石头放在桌子上，想啊想啊，石头啊石头，你怎样才能运动起来？对，推它一下，拉它一下，抛它一下，给它施加一个力它就运动起来了。但是我的手一离开它，没有给它施加力，它又停了。于是亚里士多德又想，石头啊石头，你怎么样才能持续运动？不停地推、不停地拉、不停地抛，给它持续施加力。通过这样一个简单实验，亚里士多德认为运动和力的关系是这样的：物体的运动需要力的维持。（展示图片）

2、引出伽利略的观点

你赞同他的观点吗？不过有一个人站出来说“我反对！”这个人是谁，你知道吗？他就是比亚里士多德小1700岁的意大利小伙子伽利略。他的观点是这样的：物体的运动不需要力的维持。你认为他的观点对吗？为什么？

我们来观看一段视频，思考几个问题后再来想想：伽利略为什么会反对亚里士多德的观点呢？（播放足球、自行车、小车运动一段距离后停下来的视频。）

足球为什么会慢慢停下来？自行车为什么会慢慢停下来？从斜面滑下的小车为什么会慢慢停下来？（学生：因为受到阻力的原因）

对，于是伽利略通过观察生活中的现象，就是这样想的：他认为物体的运动之所以会停下来不是失去了推力、拉力或者其他的力，而是阻力阻碍了物体的运动，运动的物体才会慢慢停下来，所以物体的运动不需要力的维持。

到底物体的运动需要力的维持，还是不需要力的维持？哪种观点才是正确的？在历史上，这两种观点争论了一百多年，直到他的出现才得以消停。是谁，你知道吗？学生：牛顿。对，

下面我们就通过伽利略曾做过的一个有名的理想实验来探究运动和力的真正关系。

（三）、探究阻力对物体运动的影响

设计并进行实验

1、提出实验的目的是什么的问题，引导学生明确实验的目的：探究运动和阻力的关系

2、看课本图8.1-2，实验需要哪此器材：小车、带长木板的斜面、刻度尺

3、引导学生认识到需要器材：毛巾、报纸

我们探究的是阻力对物体运动的影响，我们在实验中需要把什么物理量改变？（阻力）怎么改变小车在带长木板上运动时受到的阻力？（在水平木板上铺上粗糙程度不同的材料毛巾、报纸）

4、怎样让小车运动起来，观察阻力对小车运动的影响？（让小车从斜面顶端由静止滑下） 为什么要让小车从斜面顶端由静止滑下？（控制小车到达水平木板上时的运动速度相同，这样才能准确找到小车受到不同阻力时，对运动的影响）

分析现象、得出结论

请小组学生代表上讲台把数据填在黑板上。

1、请同学们分析表中数据，用简要的语言总结归纳本次实验你所能得出的结论：平面越光滑，小车运动的距离就越 ，这说明小车受到的阻力越 ，速度减小得越 。

2、引申拓展、形成定律

如果我们根据实验进一步推理，如果表面换作更光滑的玻璃，阻力怎样？小车运动的距离会怎样？那如果表面换成越光滑的材料，阻力怎样？小车运动的距离会怎样？那如果表面换成绝对光滑的材料，阻力怎样？小车运动的距离会怎样？此时小车将以什么样的速度、方向，怎样的运动下去呢？

我们看一段视频，冰壶。边看边讲解，冰壶是一种新兴的冰上体育运动，冰壶与冰面的摩擦阻力很小很小，冰壶在冰面上滑行时近似什么运动？

老师小结与提炼：一个运动的物体如果没有受到任何阻力将永远匀速直线运动下去。

那一个静止的物体（例如放在桌面上的物理课本），如果没有受到任何力会怎样呢？（静止）我们把物体不受力时的这两种运动情况归纳起来便是著名的牛顿第一定律。

牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。（学生齐读板书）

（四）、分析定律、深入理解

○

1一切物体在没有受到力的作用时 它研究的对象不是特殊的个体，而是？

当一切物体满足什么条件时总保持静止状态或匀速直线运动状态？

○

2总保持静止状态或匀速直线运动状态 揭示了运动和力的关系：运动不需要力的维持。物体原来静止则静止，原来运动则做匀速直线运动。（有没有第三种状态？有没有一快一慢的运动，有没有拐弯的运动呢？）即物体有保持运动状态不变的性质。

引导学生分析推理时板书此3行表格内容

回顾课前提出的问题：学完了牛顿第一定律，告诉我，亚里士多德与伽利略，谁的观点才是正确的？为什么？（力是改变物体运动状态的原因。物体的运动不需要力的维持，原来是静止的就保持静止，运动的就保持运动）

（五）、总结方法、思维拓展

我们回顾一下整个实验过程：想一想，刚才牛顿第一定律是我们用实验直接得出来的吗？在现实生活中我们能通过实验直接验证牛顿第一定律吗？为什么？

老师：这是一种理想实验，在现实生活中物体总会受到重力、压力、支持力、阻力等等，这个力或者那个力的影响，根本没有不受力的物体。

那我们是如何得到牛顿第一定律的呢？实验＋推理（板书）

实验加推理这是物理学研究的重要方法，伽利略是第一个发现并使用它的人，爱因斯坦曾这样评价：伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。

自从亚里士多德得出运动和力的关系的谬论以后，先后有伽利略、笛卡尔提出置疑进行研究这个问题，就运动和力的关系的探索历经了1700年。再到牛顿总结出牛顿第一定律又经过了近百年。人类探寻真理的历程漫长、艰难而曲折，但人类对于真理追求的脚步永不止步，希望同学们秉承前人的科学精神，沿着前人足迹用心探寻，发现更多的真理。

（六）、能力与提升

想一想：

1、你上体育课练习跳高，当脚离开地面正上升时，如果你受到的外力全部消失，你会怎么样？

2、2008北京奥运会上中国健儿取得金牌第一的骄人成绩，如果运动员在比赛时，突然所有的力都消失了，会出现什么情形？

六、课堂小结

通过今天的学习你有什么收获？先给学生30秒的时间讨论交流。

七、当堂训练

1、正在水平面上滚动的小球，如果它受到的外力同时消失，那么它将（）

A、立即停下来；

B、慢慢停下来；

C、做匀速直线运动；

D、改变运动方向。

2、关于力和运动的关系，下列说法中正确的是（）

A.力是维持物体运动状态的原因；

B.力是改变物体运动状态的原因；

3、牛顿第一定律是( )

A．是通过斜面小车实验直接得到的结论

B．只是通过理论分析得出的规律

C．只是通过日常生活得出的规律

D．是在实验的基础上，经过分析推理得出的结论

4、乒乓球在上抛过程中，假如它受到的所有的力突然全部消失，它将（）

A、先上升，后下落

B、匀速上升

C、保持静止

D、可以向各个方向运

5、下列说法正确的是（）

A、运动中的小车若不受拉力作用就不能继续前进，是因为力是维持物体运动的原因

B、运动中的小车若不受外力作用，那么它就将做匀速直线运动

C、小车不受外力作用，它一定处于静止状态

D、物体受力就运动，不受力就静止