高一物理必修一《牛顿首要定律》教案优秀3篇

作为一位杰出的教职工，总归要编写教案，教案是教材及大纲与课堂教学的纽带和桥梁。教案应该怎么写呢？白话文的小编精心为您带来了高一物理必修一《牛顿首要定律》教案优秀3篇，如果能帮助到您，小编的一切努力都是值得的。

牛顿首要定律教学设计 篇一

［目标］

一、知识与技能

１、知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重要方法

２、理解牛顿首要定律的内容及意义；理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。

３、理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度；会用惯性解释一些现象。

二、过程与方法

１、观察生活中的惯性现象，了解力和运动的关系

２、通过实验加深对牛顿首要定律的理解

３、理解理想实验是科学研究的重要方法

三、情感态度与价值观

１、通过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性

２、感悟科学是人类进步的不竭动力

［］

１、理解力和运动的关系

２、对牛顿首要定律和惯性的正确理解

３、理想实验

［教学难点］

１、力和运动的关系

２、惯性和质量的关系

［课时安排］

1课时

［教学过程］

［引入］

师：同学们，在前面的学习中我们学习了怎样描述物体的运动，知道了物体的一些运动规律，但同学们有没有想过：同一个物体不同的情况下可以做出不同的运动，究竟是什么决定了物体的运动情况？要讨论这个问题，就要研究运动与力的关系。所以，从今天开始，我们就一起来探究运动与力的关系。

一、据生活现象思考探究

师：现在请同学们结合日常生活经验，分组探讨一下运动和力是怎样的一种关系，并试着回答以下一些问题。

1、物体的运动需要力来维持吗？是不是有力物体就能运动，没力物体就静止。给物体一初速度，物体在不同平面上滑动，体会物体运动不需要力来维持。

2、物体的运动方向跟力的方向一样吗？

以抛粉笔为例

3、物体的运动仅由力决定吗？

抛粉笔为例

4、物体什么情况下做直线运动？什么情况下做曲线运动？

以抛粉笔为例

5、物体做直线运动时，什么情况下加速？什么情况下减速？

以抛粉笔为例。

【牢记】：物体的运动不需要力来维持，没有力物体也能运动：匀速直线运动；运动方向与力的方向无必然联系；当速度与力同一直线时，物体做直线运动；速度与力不在同一直线时，曲线运动；同一直线时，力与速度同向，加速；力与速度反向，减速。

要让学生明白：物体此刻的速度是由上一刻的速度和上一刻的受力决定的，此刻的速度及此刻的受力决定下一刻的速度。（比方：今天的结果是前面的表现决定的，要想今后的结果能改变，必须从现在开始。）

二、历史上人类对运动与力的关系的认识

师：爱因斯坦曾把一代代科学家探索自然奥秘的努力，比做福尔摩斯侦探小说中警员破案的过程。在侦探故事中，有时候明显可见的线索却把人们引到错误的判断上去，也就是说光凭经验来做判断是靠不住的。

师：长期以来，在研究物体运动原因的过程中，人们的经验是：要使一个物体运动，必须推它或拉它。因此，人们直觉地认为，物体的运动是与推拉等行为相联系的，当不再推、拉的时候，原来的运动便停止下来。根据这类经验，亚里士多德得出结论：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体便要停止。我想不仅是亚里士多德这样想，就是在现在，很多人还是这样想的，因为它与我们的现实生活经验相一致。但这却是个错误的结论。是由明显可见的线索引出的错误判断，而且这个错误结论竟维持了近两千年。直到三百多年前，伽俐略创造了有效的“侦察”方法，发现了正确的线索，揭示现象的本质，成为物理学中的福尔摩斯。

师：伽俐略注意到，当一个球沿斜面向下滚动时，它的速度越来越大；向上滚动时，速度越来越小。他由此猜想：当球沿水平面滚动时，速度应该不增不减。实际上他发现，球越来越慢，最后停下来。伽俐略认为，这是由于摩擦阻力的原因，因为他同样还观察到，表面越光滑，球便会滚动得越远。于是他推断：若没有摩擦阻力，球将永远滚下去。

师：伽俐略为了说明他的思想，设计了一个实验（伽俐略斜面实验）：让一个小球沿一个斜面从静止状态开始滚下，小球将滚上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将升到原来高度。减小后一斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然达到同样高度，但这一次为了达到同样高度，比首要次滚得远些。继续减小第二个斜面的倾角，小球达到同一高度时将会滚得更远。于是他问道：若将后一个斜面放平，球会滚动多远？结论显然是，球将永远滚动下去。这就是说物体的运动不需要力来维持，没有力物体也可以运动（比如在光滑水平上，只要给物体个初速度，物体将以这个速度永远运动下去），而力恰好是改变物体运动状态（运动速度）的原因，比如物体加速和减速时都需要受到力的作用。当然我们不能消除一切阻力，也不能把水平木板做得无限长，所以这个实验是“理想实验”带领学生观察动画及视频文件，先看理论动画，再看演示实验。

注意：理想实验不是空想实验，它是可靠实验事实加上理论推导。

师：与伽俐略同时代的法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的观点。明确指出：除非物体受到外力的作用，物体将永远保持静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。他还认为，这应该作为一个原理加以确立，并且是人类整个自然的基础。

三、牛顿首要定律

牛顿物理学的基石？?？惯性定律

伽俐略和笛卡尔的正确结论在隔了一代人以后，由牛顿总结成动力学的一条基本定律：

牛顿首要定律：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。

注意：学习物理的过程中大家已经对亚里士多德这个名字很熟悉了，并且每次提到的都是他的错误观点，好像成了反面教材，这里我要向大家说明一下：亚里士多德是个非常伟大的人。恩格斯称亚里士多德是最博学的人，亚里士多德的研究涉及生物、天文、气象、数学和物理等，成果十分丰富，是西方文化的奠基人。他追求以世界的本来面目来说明各种自然现象，比如说：他认为天上的运动应该是的匀速圆周运动、地上的物体都应该是静止的。他认为物体的运动需要力来维持，是与大量的“事实”相一致的。他一直追求真理，只不过因为当时研究物理总是靠直觉和思维来进行。因此，他的这一错误观点影响了人们两千多年。

伽利略实在是一个伟大的科学家，他首要个意识到了摩擦力？?一个本质至今还没有被认识清楚的问题。有了这一点，加上他又具有丰富、发散而有严谨的科学思维能力，设计出其理想实验就显得比较自然了。我们认为理想实验首要的意义在于它摒弃了那种单纯依靠思辩来研究物理的行为方式，而确立了实验在物理研究中的基本地位。从物理史实上可以发现，这时伽利略认为的地面上的物体除静止外的另一本来面目是匀速圆周运动（而不是匀速直线运动），伽利略是一个伟大的科学家，在物理史上有着不可取代的地位，是因为他首要次确立了物理实验在物理研究中的重要性，研究物理不再是单纯地靠直觉和思维。是笛卡尔首要个明确指出：除非物体受到外力作用，物体将永远保持静止或匀速直线运动状态。这确实是人类思想认识上的一次飞跃。因此，笛卡尔认为上述论断应该作为一个原理加以确立，且是人类整个自然观的基础是十分合理的。笛卡尔当时还指出：在太空环境中可以实现物体不受外力的作用，这时物体的运动就满足理想实验的条件（解放了人们的思想，拓宽了看问题的视野）。

牛顿所做的工作不仅是进行了总结，更是从物理上赋予了明确的内涵，这其中包括惯性和力作为科学概念地提出，以及惯性参考系等，同时明确了力和物体运动及其变化之间的直接因果关系。

【牢记】：

1、运动并不需要力来维持，因而力并不是使物体运动的原因；只有当物体的运动状态发生改变的时候，才需要力，所以力是改变物体运动状态的原因

2、不受力的物体是不存在的，所以牛顿首要定律是理想定律，不能用实验来验证。

3、物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质称惯性。所以牛顿首要定律又称惯性定律。

师：生活中许许多多的现象可以帮助我们理解牛顿首要定律。例如冰壶。冰壶在冰面运动时受到的阻力较小，可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变直到它再一次受到杆的打击或碰到障碍物，才改变这种状态。

观看牛顿首要定律演示实验

四、惯性

带领学生观看多媒体文件。

生活中的例子：将斧头和木把往下敲。木把受到敲击突然停止了。斧头由于惯性要保持原来的运动状态，继续向下运动，使斧头和木把套紧。

1、问：什么样的物体具有惯性？物体什么时候具有惯性？

答：一切物体均具有惯性。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。

物体任何时候都有惯性，惯性是一种固有属性。

2、惯性可以被克服吗？

答：惯性是物体的固有属性，不是力，不能避免或克服。

3、速度可以突变吗？

答：当有外力作用迫使物体改变运动状态时，物体的运动状态会在原有的基础上发生变化，惯性的大小就表现为物体运动状态改变的难易程度。正因为物体的运动状态是在原有的基础上一点点变化的，所以速度是不能突变的。

4、物体的惯性大小由什么决定呢？与速度有关吗？

答：惯性的大小仅由质量决定。

这里有一个易错点：很多同学认为速度大，惯性大；速度小，惯性小。原因是他们把“运动状态改变的难易程度理”理解为“物体从运动到静止的难易程度”。

分析：正是因为有外力的作用才使得物体的运动状态发生改变，所以要比较两个物体运动状态改变的难易程度，最起码要给它们相同的外力作用，才好进行比较。（不恰当的比方：想看两个人一天谁挣的钱多，最起码要给他们相同的本钱）

要比较速度变化的难易程度其实就是比较物体的加速度，加速度反映了相同时间内物体速度变化的大小关系，而在相同的外力作用的情况下，物体的加速度大小是仅仅是由质量决定的。所以惯性仅仅由质量决定。（a大，速度变化容易；a小，速度变化难）

惯性的大小仅由质量决定。但由于惯性是属性不是物理量，所以不能具体讲1千克的物体有多少惯性。例：如手挡相同速度的篮球和汽车。如果一辆空车和一辆装满货物车在相同的牵引力作用下由静止开始运动，它们的运动状态改变的情况并不相同，空车的质量小，在较短的时间内可以达到某一速度，运动状态容易改变。装满货物的车，质量大，要在很长的时间内才能达到相同的速度，运动状态难以改变。惯性大小在实际中是经常要加以考虑的。当我们要求物体的运动状态容易改变时，应该尽可能减小物体的质量。歼击机的质量比运输机、轰炸机的质量要小得多，在战斗前还要抛掉副油箱，以进一步减小质量，就是为了要提高歼击机的灵活性。相反，当我们要求物体的运动状态不容易改变时，应该尽量增大物体的质量，抽水站的电动抽水机和水泵都固定在很重的机座上，就是要增大它们的质量，以尽量减小它们振动或避免意外的碰撞而移动。

牛顿首要定律教学设计 篇二

一、教材分析

这节教材首先对人类认识“运动和力”的关系作了历史的回顾，介绍了四位科学家研究运动和力的关系的思想方法及超卓贡献。然后讲述牛顿首要定律的内容和物体惯性的概念。这是初、高中知识相衔接的一节课程。学生已经了解了牛顿首要定律的基本内容，高中阶段的学习，首先应该在已有知识的基础上，纠正一些片面的、不恰当的认识，进一步深化和提高对相关问题的认识，所以在教学设计上应以教材中有关“力是运动的原因还是改变运动状态的原因”这一问题认识的发展历史为线索，以科学思想、科学方法教育与思维能力培养为主要目标。让学生思考亚里士多德是一个非常博学的人，为何他的错误观点能影响人们两千年呢？牛顿所做的工作不仅是进行总结，更是从物理上赋予了明确的内涵，这其中包括惯性和力作为科学概念的提出。教学的侧应放在理解人类认识“运动和力”的关系研究、思考、推理过程，学习科学研究中常用的理想实验方法。在牛顿首要定律内容的学习上，注重知识的理解及与生活实际的联系。为发挥学生学习的自主性，思维的积极性，本课采取学生自主探究模式组织教学。

二、学情分析

学生在初中学习中，已经了解了牛顿首要定律的基本内容，了解了伽利略的理想实验，但是对其认识还不够深入。力是维持物体运动状态的原因还是改变物体运动状态的原因，学生还不是很清楚。要正确认识它，就要克服日常经验带来的错误认识，让他们通过观察、思考，来澄清错误的认识。同时在课堂教学中，应引导学生特别注意伽利略的理想实验，注意它忽略次要因素、抓住主要因素的科学研究方法，课堂教学中，还应要通过多媒体教学手段，为学生学习创设情景。

三、教学过程设计

【学习目标】

（一）知识与技能：

1、理解牛顿首要定律的内容和意义。

2、知道惯性的概念，知道惯性大小跟质量有关，能够正确解释有关惯性的现象。

（二）过程与方法：

回顾亚里士多德、伽利略、笛卡尔及牛顿等物理学家的科研过程，感受他们的研究方法，感悟伽利略的物理研究方法。

（三）情感态度价值观：

通过亚里士多德和伽利略对力和运动关系的不同认识，通过对笛卡儿的观点和牛顿首要定律的比较分析，了解人类认识事物本质的曲折性。感悟科学是人类进步的不竭动力。

【难点】

：

1．对牛顿首要运动定律和惯性的正确理解

2．科学思想的建立过程

难点：

1．牛顿首要定律的理解和应用

2．质量是惯性仅此量度的理解

【大纲要求】

牛顿运动定律是动力学的基础，大纲对其要求属于理解、应用级别

【学习内容】

通过播放两个和惯性有关的视频引入新课

问题1：

一、第二两个自然段，回答下面两个问题：亚里士多德对力和运动的观点是什么？此观点是正确还是错误的？

问题2：恩格斯称亚里士多德是最博学的人，他的研究涉及生物、天文、气象、数学、物理等方面，他是西方文化的奠基人，但他持有的“力是维持物体运动的原因”错误观点，为何能延续两千年呢？

问题3：马如果不拉车，车为什么总要停下来呢？

一、理想实验的魅力

1、伽利略的理想实验

（1）（实验事实）。

（2）（科学推想）若另一个斜面光滑，则小球一定会滚到另一斜面的高度。

（3）（科学推想）若减小另一个斜面的倾角，则小球高度，不过，在另一个斜面上将滚得更远。

（4）（科学推想）若把另一个斜面改成光滑的水平面，则物体将。

理想实验是建立在可靠的实验事实基础上的一种科学研究方法。

2、伽利略的结论：水平面上运动的物体之所以停下，是因为物体，所以，力不是物体运动的原因。问题4：为何说伽利略的斜面实验是理想斜面实验呢？

爱因斯坦评价伽利略：伽利略的发现以及他所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。

问题5：阅读课本69页第三段，笛卡尔的观点是什么？

二、牛顿物理学的基石——惯性定律

牛顿在伽利略、笛卡尔等人研究的基础上进一步完善得出牛顿首要定律。阅读课本69页第

四、第五自然段完成下面的填空：

1、内容：一切物体总保持状态或状态，除非迫使它改变这种状态，这就是牛顿首要定律。

思考：牛顿首要定律能不能用实验来验证？什么时候可以看作不受力？并举例说明。

2、对牛顿首要定律的理解

（1）明确了惯性的概念

定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”揭示了一切物体都具有一个固有属性——惯性，即物体总保持或的性质，牛顿首要定律指出一切物体在任何情况下都具有，因此牛顿首要定律又叫

（2）确定了力的含义

定律的后半句话“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”，实际上是对力的定义，即力是改变物体（速度）的原因，并不是维持物体运动的原因。

（3）牛顿首要定律不是一条实验定律

牛顿首要定律指出物体时的运动规律，他描述的只是一种理想状态，而实际中的物体是不存在的，当物体所受为零时，其和不受外力的作用相同。

列举演示生活中的惯性现象，并解释本科开头的两个视频。

三、惯性与质量

1、惯性与力的关系

（1）惯性力，而是物体本身固有的一种性质，因此说“物体受到了惯性作用”“产生了惯性”“受到惯性力”等都是错误的。

（2）力是改变物体的原因，惯性是维持物体运动状态的原因。惯性越大，运动状态改变。

（3）惯性与物体的受力情况。

2、惯性与速度的关系

（1）速度是表示物体运动快慢的物理量，惯性是物体本身固有的性质。

（2）一切物体都有惯性，与物体是否有速度及速度的大小均。

《牛顿首要定律》教学设计 篇三

一、教学目标

【知识与技能】

知道牛顿首要定律，常识性了解伽利略理想实验的推理过程，知道什么是惯性，能够用惯性解释生活中常见的现象，知道惯性与质量之间的关系。

【过程与方法】

通过斜面小车实验，提高观察能力，动手能力，通过实验分析，初步养成科学的思维方法（分析、概括、推理）。

【情感态度与价值观】

体验在研究过程中成功的喜悦，学会分工与合作，提高团结协作的能力，感悟科学探究的艰辛与曲折，感悟科学就在我们身边。

二、教学重、难点

【】

对牛顿首要运动定律和惯性的正确理解，体会科学思想的建立过程。

【难点】

1、明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。

2、明确斜面实验的整个过程。

3、通过对斜面实验的分析比较得出牛顿首要定律。

三、教学过程

环节一：导入新课

教师设计两个实验。提出问题：

1、要让静止的书（文具盒）运动，该怎么办？

2、停止用力，又会如何呢？

误导学生：物理受力就会运动，不受力就停止。

得出谬论：物体运动要靠力维持。

教师实验演示：在桌面推一辆小车，撤去推力，小车没有立即停下。

得出结论：物体运动不需要力来维持。

观察学生表情，出示亚里士多德和伽利略的两种截然不同的观点，激发学生探究的兴趣，活跃课堂气氛，由此引出今天的课题《牛顿首要定律》。

环节二：新课讲授

叙述古代人们对于运动的认识和伽利略对于运动的观点。

演示实验：“阻力对物体运动的影响”。

（1）棉布铺在水平木板上，让小车从斜面由静止滑下，让同学们观察小车在木板上滑行的距离。

（2）去掉木板上的棉布，再次让小车从斜面由静止滑下，让同学们观察小车在木板上滑行的距离。

提问：两次实验为什么都让小车在斜面由静止滑下？

回答：使小车滑到斜面底端时速度相同。

总结实验现象：小车所受的阻力减小，向前滑行的距离变大。

推理：如果物体受到的阻力为零，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。

讲述牛顿总结了伽利略等人的研究成果得到牛顿首要定律。

强调虽然牛顿首要定律建立在大量经验事实的基础上，但却是一个推理而概括出来的定律。

提问：牛顿首要定律蕴涵几部分知识，小组讨论，教师总结得出牛顿首要定律包含三部分内容：

（1）物体在不受力时，总保持匀速运动状态或静止状态。

（2）物体有保持匀速直线运动状态的性质，叫做惯性。

（3）物体运动状态的改变需要外力。

通过一系列问题的提问与引导，导出惯性这一概念，讲解惯性仅与质量有关，列举生活中有关于利用惯性的事例。

环节三：巩固提高

提问同学们牛顿首要定律从几个方面阐述了力和运动的关系？什么是运动状态的改变？

学生根据本节课所学的知识点回答。

环节四：小结作业

小结：以提问的方式进行提问总结，梳理本节课知识点。

作业：查阅伽利略斜面实验的完整设计过程，同时观察生活中有关利用惯性的事例。

四、板书设计

五、教学反思