共1課時(shí)
1牛頓第一定理中學(xué)數(shù)學(xué)人教2003課標(biāo)版
1教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能
1、理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，曉得力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的誘因
2、理解牛頓第一定理，曉得它是邏輯推理的結(jié)果，不受力的物體是不存在
3、理解慣性的概念，曉得質(zhì)量是慣性大小的量度
過程與技巧
培養(yǎng)中學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评砟芰Γ煌ㄟ^對(duì)大量實(shí)例的剖析，培養(yǎng)中學(xué)生歸納、綜合能力。擅于思索、善于總結(jié)，把數(shù)學(xué)與實(shí)際生活緊密結(jié)合
情感心態(tài)與價(jià)值觀
培養(yǎng)中學(xué)生科學(xué)研究問題的心態(tài)、創(chuàng)造性思維品質(zhì)和勇于置疑、堅(jiān)持真理的獻(xiàn)身精神
2學(xué)情剖析
高二中學(xué)生在中學(xué)早已簡略學(xué)習(xí)了《牛頓第一定理》，也初步具備實(shí)驗(yàn)觀察、分析推理、邏輯思維的能力。
3重點(diǎn)難點(diǎn)
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】
理解力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系及牛頓第一定理
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】
慣性與質(zhì)量的關(guān)系
4教學(xué)過程4.1第一學(xué)時(shí)教學(xué)活動(dòng)活動(dòng)1【導(dǎo)入】牛頓第一定理
一、創(chuàng)設(shè)情景、引入新課
引導(dǎo)中學(xué)生看這張來自生活的圖片（多媒體投影）：
我國交通公路安全法第五十一條規(guī)定，機(jī)動(dòng)車行駛駕駛員，搭乘人員必須系好安全帶，為何？
中學(xué)生實(shí)驗(yàn)：豬肉和兵乓球的實(shí)驗(yàn)，讓力氣大的中學(xué)生使勁吹，
觀察現(xiàn)象指責(zé)：為何兵乓球一下就飛了，而形狀差不多的豬肉紋絲不動(dòng)呢？這中間隱含了什么數(shù)學(xué)道理，用哪些規(guī)律可以解釋這種化學(xué)現(xiàn)象？我們明天就來闡述這種問題
板書：第四章第一節(jié)牛頓第一定理
活動(dòng)2【講授】歷史回顧
（多媒體動(dòng)漫）我們大多數(shù)的朋友都生活在農(nóng)村，都去犁過地，牛耕地時(shí)，牛拉犁，犁就前進(jìn)，牛停止拉犁，犁就停止運(yùn)動(dòng)，（牛拉犁，犁前進(jìn)，牛停止，犁停止）這么在我們生活當(dāng)中是不是有好多這樣的事例呢？
提問中學(xué)生：自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
（引導(dǎo)）平常推物體，推了就走不推就不走，黑板檫演示
解釋：運(yùn)動(dòng)的物體因?yàn)橥饬Φ淖饔茫簿褪钦f必須有力作用在物體上物體能夠運(yùn)動(dòng)，沒有外力物體就靜止，這句話的實(shí)質(zhì)是哪些？
中學(xué)生總結(jié)：力是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由
板書：亞里士多德：力是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由
這也古埃及數(shù)學(xué)學(xué)家亞里士多德公元前四世紀(jì)總結(jié)下來的推論，他的偉大之處把運(yùn)動(dòng)和力構(gòu)建起了關(guān)系，自公元前四世紀(jì)到公元十六世紀(jì)兩千多年沒人指責(zé)，十六世紀(jì)學(xué)院教材講的就是這個(gè)東西，但中學(xué)我們講過他的說法是錯(cuò)誤的，
引導(dǎo)中學(xué)生舉例：滾動(dòng)的物體……等
雖然亞里士多德是錯(cuò)誤的，但開創(chuàng)了一個(gè)新的研究領(lǐng)域，他的精神還須要我們學(xué)習(xí)，吃不飽穿不暖還要研究科學(xué)的精神是多么的偉大，亞里士多德相當(dāng)于中國的孔子，有著神圣的地位。
雖然這個(gè)問題在十六世紀(jì)另一個(gè)偉大的數(shù)學(xué)學(xué)家伽利略提出了指責(zé)：他觀察到，當(dāng)球沿斜面向上滾動(dòng)時(shí)，它的速率減小，而向下滾動(dòng)時(shí)，速率降低。他由此推測：當(dāng)球沿水平面滾動(dòng)時(shí)，它的速率應(yīng)當(dāng)不增不減。
實(shí)際觀察的結(jié)果是：沿水平面滾動(dòng)的球越來越慢，最后停出來。
根據(jù)亞里士多德的觀點(diǎn)，球停出來是由于沒有力的作用。伽利略恰恰從這一現(xiàn)象出發(fā)，對(duì)亞里士多德的觀點(diǎn)提出指責(zé)。
指責(zé)：滾動(dòng)的球之所以停出來，真的是由于沒有力的作用嗎？球停出來的緣由是哪些呢？
他改變了水平面的粗糙程度，發(fā)覺：水平面越光滑，球滾得越遠(yuǎn)。于是，他推測這是磨擦阻力作用的結(jié)果。在伽利略之前，人們還沒有意識(shí)到磨擦力這些無形的力，伽利略是第一個(gè)意識(shí)到磨擦力的人。
假定：若沒有磨擦阻力，沿水平面上運(yùn)動(dòng)的物體將會(huì)如何樣呢？
提問推測：若沒有磨擦阻力，球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾動(dòng)下去。
為了說明他的思想他設(shè)計(jì)了一個(gè)這樣的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)探究，得出推論
活動(dòng)3【活動(dòng)】理想試驗(yàn)的魅力
理想斜面實(shí)驗(yàn)（兩個(gè)斜面平滑的聯(lián)接上去）
（1）左斜面固定，右斜面夾角可變。實(shí)驗(yàn)中我們?cè)O(shè)定小球一直從左斜面定位卡處由靜止釋放。固定右斜面，改變小球所受的磨擦，觀察小球上升的最大高度如何變化。重復(fù)一次。
思索：1．小球所受磨擦阻力的大小與小球上升的最大高度之間有哪些關(guān)系？
2．磨擦阻力的大小與釋放點(diǎn)到上升的最低點(diǎn)的高度差是哪些關(guān)系？
3．假若沒有磨擦，小球會(huì)上升到多高的地方？
（2）減少右斜面夾角，觀察小球沿斜面運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離如何變化。重復(fù)一次。
思索：1．減少右斜面夾角，小球沿斜面運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離怎樣變化？
2．假若沒有磨擦，減少右斜面夾角，沿斜面滾動(dòng)的最遠(yuǎn)距離如何變化？小球?qū)⑸仙蕉喔叩牡胤剑?span style="display:none">pky物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
（3）將右斜面放平，釋放小球，觀察小球的運(yùn)動(dòng)。
思索：1．假若水平木板足夠長，小球會(huì)停出來嗎？
2．假若沒有磨擦，水平木板足夠長，小球?qū)L到那里去呢？
（多媒體演示）
實(shí)驗(yàn)事實(shí)
邏輯推理（無磨擦，右斜面足夠長）
右斜面固定
磨擦越小,球滾得越高
球?qū)L上原來的高度
減少右夾角
球沿斜面滾得越遠(yuǎn)
球沿斜面滾得越遠(yuǎn)，仍然滾到原先的高度
放平右斜面
球滾得最遠(yuǎn)
球?qū)⑷匀粷L動(dòng)下去
理想實(shí)驗(yàn)的魅力：
實(shí)驗(yàn)（事實(shí)）+邏輯推理
通過可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，加上合理的邏輯推理，得出規(guī)律的一種方式。
這些技巧十分了不起！愛因斯坦是這樣評(píng)價(jià)的：伽利略的發(fā)覺以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方式是人類思想史上最偉大的成就之一，并且標(biāo)志著化學(xué)學(xué)的真正開端。這個(gè)評(píng)價(jià)實(shí)事求是，從亞里士多德到伽利略，經(jīng)歷了2000多年，化學(xué)學(xué)徘徊不前；從伽利略到愛因斯坦，只經(jīng)歷300多年，化學(xué)學(xué)的大樓初步構(gòu)建，大師輩出。這都得益于伽利略首創(chuàng)的實(shí)驗(yàn)研究方式，實(shí)驗(yàn)與推理完美結(jié)合上去，通過理想實(shí)驗(yàn)，研究，伽利略得出了推論。
（板書）伽利略：若沒有磨擦阻力，沿水平面滾動(dòng)的球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾動(dòng)下去，力不是維持運(yùn)動(dòng)的緣由。
（氣墊滑軌動(dòng)漫模擬）沒有磨擦阻力時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)。
與伽利略同時(shí)代的波蘭科學(xué)家笛卡爾對(duì)他的觀點(diǎn)進(jìn)行了補(bǔ)充。
（板書）笛卡爾的補(bǔ)充：除非物體遭到力的作用，物體將永遠(yuǎn)保持其靜止或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，永遠(yuǎn)不會(huì)使自己沿曲線運(yùn)動(dòng)，而只保持在直線上運(yùn)動(dòng)。這應(yīng)成為一個(gè)原理，它是人類整個(gè)自然觀的基礎(chǔ)。
笛卡爾補(bǔ)充了物體不受力時(shí)保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
黃河后浪推前浪一代新人換舊人，1642年，伽利略去世，1643年牛頓在美國誕生。
活動(dòng)4【講授】牛頓第一定理
假如我比笛卡爾看得更遠(yuǎn)一些，是由于我站在高手巨人的肩上
（板書）牛頓第一定理：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)，除非作用在它前面的力促使它改變這些狀態(tài)。
理解：“除非作用在它前面的力促使它改變這些狀態(tài)。”
（板書）運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由。
運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及速率：力是改變物體速率的緣由
速率改變即有加速度：力是形成加速度的緣由
“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)。”
活動(dòng)5【講授】慣性與質(zhì)量
（板書）慣性：物體保持原先的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。
一種自身的固有屬性，物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的本領(lǐng)，
物體慣性大，“本領(lǐng)”大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難改變；物體慣性小，“本領(lǐng)”小，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)易改變。
思索并推測：物體的慣性大小和哪些誘因有關(guān)？
（板書）質(zhì)量是慣性大小的量度
慣性大小與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大慣性越大。
回歸引課：豬肉與兵乓球，單車與車輛
活動(dòng)6【作業(yè)】課后反省
力是形成加速度的緣由，質(zhì)量是慣性大小的量度。這么物體加速度、力和質(zhì)量有哪些關(guān)系，我們下節(jié)剖析
活動(dòng)7【講授】板書設(shè)計(jì)
牛頓第一定理
一、歷史回顧二、牛頓第一定理三、慣性與質(zhì)量
亞里士多德：內(nèi)容：慣性定義：
伽利略（理想實(shí)驗(yàn)研究法）：理解：力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由慣性的量度
笛卡爾：
1牛頓第一定理
課時(shí)設(shè)計(jì)課堂實(shí)錄
1牛頓第一定理
1第一學(xué)時(shí)教學(xué)活動(dòng)活動(dòng)1【導(dǎo)入】牛頓第一定理
一、創(chuàng)設(shè)情景、引入新課
引導(dǎo)中學(xué)生看這張來自生活的圖片（多媒體投影）：
我國交通公路安全法第五十一條規(guī)定，機(jī)動(dòng)車行駛駕駛員，搭乘人員必須系好安全帶，為何？
中學(xué)生實(shí)驗(yàn)：豬肉和兵乓球的實(shí)驗(yàn)，讓力氣大的中學(xué)生使勁吹，
觀察現(xiàn)象指責(zé)：為何兵乓球一下就飛了，而形狀差不多的豬肉紋絲不動(dòng)呢？這中間隱含了什么化學(xué)道理，用哪些規(guī)律可以解釋這種化學(xué)現(xiàn)象？我們明天就來闡述這種問題
板書：第四章第一節(jié)牛頓第一定理
活動(dòng)2【講授】歷史回顧
（多媒體動(dòng)漫）我們大多數(shù)的朋友都生活在農(nóng)村，都去犁過地，牛耕地時(shí)，牛拉犁，犁就前進(jìn)，牛停止拉犁，犁就停止運(yùn)動(dòng)，（牛拉犁，犁前進(jìn)，牛停止，犁停止）這么在我們生活當(dāng)中是不是有好多這樣的事例呢？
提問中學(xué)生：自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
（引導(dǎo)）平常推物體，推了就走不推就不走，黑板檫演示
解釋：運(yùn)動(dòng)的物體因?yàn)橥饬Φ淖饔茫簿褪钦f必須有力作用在物體上物體能夠運(yùn)動(dòng)，沒有外力物體就靜止，這句話的實(shí)質(zhì)是哪些？
中學(xué)生總結(jié)：力是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由
板書：亞里士多德：力是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由
這也古埃及數(shù)學(xué)學(xué)家亞里士多德公元前四世紀(jì)總結(jié)下來的推論，他的偉大之處把運(yùn)動(dòng)和力構(gòu)建起了關(guān)系，自公元前四世紀(jì)到公元十六世紀(jì)兩千多年沒人指責(zé)，十六世紀(jì)學(xué)院教材講的就是這個(gè)東西，但中學(xué)我們講過他的說法是錯(cuò)誤的，
引導(dǎo)中學(xué)生舉例：滾動(dòng)的物體……等
雖然亞里士多德是錯(cuò)誤的，但開創(chuàng)了一個(gè)新的研究領(lǐng)域，他的精神還須要我們學(xué)習(xí)，吃不飽穿不暖還要研究科學(xué)的精神是多么的偉大，亞里士多德相當(dāng)于中國的孔子，有著神圣的地位。
雖然這個(gè)問題在十六世紀(jì)另一個(gè)偉大的數(shù)學(xué)學(xué)家伽利略提出了指責(zé)：他觀察到，當(dāng)球沿斜面向上滾動(dòng)時(shí)，它的速率減小，而向下滾動(dòng)時(shí)，速率降低。他由此推測：當(dāng)球沿水平面滾動(dòng)時(shí)，它的速率應(yīng)當(dāng)不增不減。
實(shí)際觀察的結(jié)果是：沿水平面滾動(dòng)的球越來越慢，最后停出來。
根據(jù)亞里士多德的觀點(diǎn)，球停出來是由于沒有力的作用。伽利略恰恰從這一現(xiàn)象出發(fā)，對(duì)亞里士多德的觀點(diǎn)提出指責(zé)。
指責(zé)：滾動(dòng)的球之所以停出來，真的是由于沒有力的作用嗎？球停出來的緣由是哪些呢？
他改變了水平面的粗糙程度，發(fā)覺：水平面越光滑，球滾得越遠(yuǎn)。于是，他推測這是磨擦阻力作用的結(jié)果。在伽利略之前，人們還沒有意識(shí)到磨擦力這些無形的力，伽利略是第一個(gè)意識(shí)到磨擦力的人。
假定：若沒有磨擦阻力，沿水平面上運(yùn)動(dòng)的物體將會(huì)如何樣呢？
提問推測：若沒有磨擦阻力，球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾動(dòng)下去。
為了說明他的思想他設(shè)計(jì)了一個(gè)這樣的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)探究，得出推論
活動(dòng)3【活動(dòng)】理想試驗(yàn)的魅力
理想斜面實(shí)驗(yàn)（兩個(gè)斜面平滑的聯(lián)接上去）
（1）左斜面固定，右斜面夾角可變。實(shí)驗(yàn)中我們?cè)O(shè)定小球一直從左斜面定位卡處由靜止釋放。固定右斜面，改變小球所受的磨擦，觀察小球上升的最大高度如何變化。重復(fù)一次。
思索：1．小球所受磨擦阻力的大小與小球上升的最大高度之間有哪些關(guān)系？
2．磨擦阻力的大小與釋放點(diǎn)到上升的最低點(diǎn)的高度差是哪些關(guān)系？
3．假若沒有磨擦，小球會(huì)上升到多高的地方？
（2）減少右斜面夾角，觀察小球沿斜面運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離如何變化。重復(fù)一次。
思索：1．減少右斜面夾角，小球沿斜面運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離怎樣變化？
2．假若沒有磨擦牛頓第一定律圖片，減少右斜面夾角，沿斜面滾動(dòng)的最遠(yuǎn)距離如何變化？小球?qū)⑸仙蕉喔叩牡胤剑?span style="display:none">pky物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
（3）將右斜面放平，釋放小球，觀察小球的運(yùn)動(dòng)。
思索：1．假若水平木板足夠長，小球會(huì)停出來嗎？
2．假若沒有磨擦，水平木板足夠長，小球?qū)L到那里去呢？
（多媒體演示）
實(shí)驗(yàn)事實(shí)
邏輯推理（無磨擦，右斜面足夠長）
右斜面固定
磨擦越小,球滾得越高
球?qū)L上原來的高度
減少右夾角
球沿斜面滾得越遠(yuǎn)
球沿斜面滾得越遠(yuǎn)，仍然滾到原先的高度
放平右斜面
球滾得最遠(yuǎn)
球?qū)⑹冀K滾動(dòng)下去
理想實(shí)驗(yàn)的魅力：
實(shí)驗(yàn)（事實(shí)）+邏輯推理
通過可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，加上合理的邏輯推理，得出規(guī)律的一種方式。
這些技巧十分了不起！愛因斯坦是這樣評(píng)價(jià)的：伽利略的發(fā)覺以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方式是人類思想史上最偉大的成就之一，并且標(biāo)志著化學(xué)學(xué)的真正開端。這個(gè)評(píng)價(jià)實(shí)事求是，從亞里士多德到伽利略，經(jīng)歷了2000多年，化學(xué)學(xué)徘徊不前；從伽利略到愛因斯坦，只經(jīng)歷300多年，化學(xué)學(xué)的大樓初步構(gòu)建，大師輩出。這都得益于伽利略首創(chuàng)的實(shí)驗(yàn)研究方式，實(shí)驗(yàn)與推理完美結(jié)合上去，通過理想實(shí)驗(yàn)，研究，伽利略得出了推論。
（板書）伽利略：若沒有磨擦阻力，沿水平面滾動(dòng)的球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾動(dòng)下去，力不是維持運(yùn)動(dòng)的緣由。
（氣墊滑軌動(dòng)漫模擬）沒有磨擦阻力時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)。
與伽利略同時(shí)代的匈牙利科學(xué)家笛卡爾對(duì)他的觀點(diǎn)進(jìn)行了補(bǔ)充。
（板書）笛卡爾的補(bǔ)充：除非物體遭到力的作用，物體將永遠(yuǎn)保持其靜止或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，永遠(yuǎn)不會(huì)使自己沿曲線運(yùn)動(dòng)，而只保持在直線上運(yùn)動(dòng)。這應(yīng)成為一個(gè)原理，它是人類整個(gè)自然觀的基礎(chǔ)。
笛卡爾補(bǔ)充了物體不受力時(shí)保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
黃河后浪推前浪一代新人換舊人，1642年，伽利略去世，1643年牛頓在美國誕生。
活動(dòng)4【講授】牛頓第一定理
假如我比笛卡爾看得更遠(yuǎn)一些，是由于我站在高手巨人的肩上
（板書）牛頓第一定理：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)，除非作用在它前面的力促使它改變這些狀態(tài)。
理解：“除非作用在它前面的力促使它改變這些狀態(tài)。”
（板書）運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由。
運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及速率：力是改變物體速率的緣由
速率改變即有加速度：力是形成加速度的緣由
“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)。”
活動(dòng)5【講授】慣性與質(zhì)量
（板書）慣性：物體保持原先的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。
一種自身的固有屬性，物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的本領(lǐng)，
物體慣性大牛頓第一定律圖片，“本領(lǐng)”大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難改變；物體慣性小，“本領(lǐng)”小，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)易改變。
思索并推測：物體的慣性大小和哪些誘因有關(guān)？
（板書）質(zhì)量是慣性大小的量度
慣性大小與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大慣性越大。
回歸引課：豬肉與兵乓球，單車與車輛
活動(dòng)6【作業(yè)】課后反省
力是形成加速度的緣由，質(zhì)量是慣性大小的量度。這么物體加速度、力和質(zhì)量有哪些關(guān)系，我們下節(jié)剖析
活動(dòng)7【講授】板書設(shè)計(jì)
牛頓第一定理
一、歷史回顧二、牛頓第一定理三、慣性與質(zhì)量
亞里士多德：內(nèi)容：慣性定義：
伽利略（理想實(shí)驗(yàn)研究法）：理解：力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由慣性的量度
笛卡爾：
Tags：牛頓,第一,定理,優(yōu)質(zhì),學(xué)案