牛顿第一定理优秀学案【篇一：牛顿第一定理教学设计】探究性化学实验的教学——《牛顿第一定理》教学设计与解读扬州市季南中级学校陈一平一、教学目标知识目标：1．通过实验探究了解阻力对物体运动的影响，经过剖析、归纳和推理完善牛顿第一定理。2．理解牛顿第一定理并能用于剖析实际现象。3．通过观察和归纳构建惯性的概念，并能用于解释与惯性有关的现象。能力目标：1．通过斜面货车实验，培养中学生的观察能力。2．通过实验剖析,初步培养中学生科学的思维方式(剖析、概括、推理)。3．通过解释生活中的惯性现象，进行化学语言抒发能力的训练。4.会小组讨论设计简单的惯性实验情感目标：1．通过对实验探究活动的参与，让中学生认识到交流与合作的重要性，有主动与别人合作的精神。养成实事求是，尊重自然规律的科学心态。2．通过对惯性现象的观察，培养中学生对科学的求知欲。二、重点难点重点：通过对实验探究的参与，强物理生剖析与论证的能力，加深对牛顿第一定理和惯性的理解。难点：转变中学生的经验观念，正确理解牛顿第一定理。三、教法与学法、实验器材教法：采用矛盾冲突教学法、实验探究法、多媒体教学法和重点讲解法。这样在突破难点，产生重点的同时，培养中学生自主、合作、探究学习的能力。
学法：探究式学习法、自主学习法、合作学习法。实验器材：器材3人一组。斜面货车、重物、纸条、盛水瓶子、鸡蛋、硬纸片、小车、木块、棋子、木尺等四、教学过程（一）牛顿第一定理1.迸发兴趣，引入新课师：在盛有适量水的瓶子上放一塑胶片，在塑胶片上放一生猪肉，用尺子迅速敲打塑胶片，猪肉落入杯中师：朋友们要想了解其中的奥秘，我们一上去学习《牛顿第一定理》点评：简单的但扣人心弦的实验一下子迸发了中学生的兴趣和求知欲。2.我们一起实验我们一起做实验：（1）手推椅子（2）手推砝码得出初步推论：没有力，物体就不能运动；有力就物体运动。力是维持物体运动的诱因。我们一起再做实验：（1）.踢出的篮球，橄榄球继续运动（2）手推货车得出推论：力不是维持物体运动的诱因如今我们有两个观点：a力是维持物体运动的诱因b力不是维持物体运动的诱因点评：教学过程中，班主任充分挖掘中学生身边的、熟悉的数学现象，遵守从生活迈向化学的新课程理念，通过实验中学生初步得出两个观点：a力是维持物体运动的缘由、b力不是维持物体运动的缘由，产生矛盾冲突，迸发中学生的思维和求知欲。两组实验全都是中学生自己实验，这样培养了中学生的主动性与积极性，推论有中学生自己归纳得出，培养中学生的剖析概况能力。
3．我们一起研究我们从踢出的篮球在草皮上滚动最终停出来着手研究起。班主任：（1）踢出去的篮球在草皮上滚动的停下的缘由是？中学生：篮球遭到草皮的磨擦力（阻力）班主任：（2）踢出去的篮球在草皮上滚动的停下的距离总相同？为何？中学生：不同。篮球的速率、摩擦力等班主任：（3）踢出去的篮球在草皮上遭到的阻力越小，滚动的停下的距离将如何？中学生：越长班主任：假如阻力显得很小，运动距离很大，假如没有阻力呢？篮球将会如何？点评：班主任通过司空见惯的篮球在草皮上最终停下研究，悉心设计3个问题，层层深入，为牛顿第一定理研究作了挺好的铺垫，使中学生对牛顿第一定理的研究与实验成为有源之水。4.我们通过实验来研究班主任：我们采用哪些方式来改变货车遭到的阻力？中学生：让货车在不同的材料表面运动。班主任：实验中为了便捷探究阻力对物体运动路程的影响，物体的运动速率应满足如何的关系呢？班主任：演示货车在不同高度，让中学生观察判定是否可行？中学生交流后觉得：不可以。应使速率相等。班主任：如何能够使速率相等呢？。班主任边讲解边演示：演示：让货车从相同斜面的同一高度滑下。讲解：货车抵达斜面底端时具有相同的速率点评：控制变量法不是一研究实验就让中学生说出，虽然没有真正意义，班主任而是通过实验的操作让中学生分辨是非，从实验研究的深处确实须要控制变量。
那接出来请朋友们讨论一下：中学生设计实验方案,各小组讨论提出自己的实验方案，派代表说明，最后讨论，归纳方案如下：1.把浴巾铺在水平木板上，将货车从斜面上点a释放，记下货车最终停在麻布上的位置。2.把麻布拆掉，换上瓦楞纸将货车从斜面上点a释放，记下货车最终停在瓦楞纸上的位置。3.将货车从斜面上点a释放，记下货车最终停在木板上的位置。共同思索几个问题：①让货车分别在浴巾、瓦楞纸、木板上运动是为了改变货车所受的阻力。②实验中，通过货车运动距离的长短来反映阻力对物体运动的影响大小。③控制变量法：控制货车的初始速率相同。中学生分组进行实验并记录数据。将货车在水平轨道上运动时遭到磨擦力的情况和运动的距离填入下表：中学生交流总结得出实验推论：物体所受的阻力越小,运动的路程越长。点评：班主任通过篮球在草皮上最终停下的思索与剖析的过渡，此时中学生的思索、探究早已基本成熟，班主任引导中学生对牛顿第一定理的探究可以是水到渠成。这样突破难点，也让中学生一起经历科学探究的真正过程。实验目的明晰，过程层次清晰。班主任：如果水平面绝对光滑，这么物体的运动情况又怎样呢？中学生热烈讨论得出：假如物体不遇阻力，物体将仍然运动下去。师适时引导：那物体的运动方向改变吗？运动速率改变吗？师生共同总结：假如物体不遇阻力，物体将始终保持匀速直线运动。
点评：培养中学生的剖析推理能力。同时班主任通过适时引导，把描述性的语言弄成了确切的化学语言。培养中学生的严谨的科学心态。班主任：假如伽利略将这个实验留给同事们来做，这么朋友们将比他完成得更好。伽利略通过大量的实验研究了运动物体不受力时的情况，这么假如物体原先是静止的，不受力的作用时，物体处于哪些状态呢？中学生讨论得出：仍处于静止状态。日本知名的化学学家牛顿在伽利略等科学家研究的基础上对大量的事实进行了深入地研究，总结出牛顿第一定理：一切物体在没有遭到力的作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。牛顿第一定理描述了物体不受力的情况．其实世界上没有真正不受力的物体，但大量的事实可以推证这一定理是正确的．由于我们的实验是正确的，推理是合理的。推论其实正确。点评：班主任针对探究牛顿第一定理的实验容易走过场，或则中学生容易思路不清、目标不明。班主任通过层层设疑与巧妙过渡，进而解决了为何和如何做实验的问．．．．．．．题，条理清楚！这样的设计有利于中学生的“自趋自得”，非常是实验中“亮点”出不来时，有利于让中学生自己思索，班主任引导，因而解决问题！但班主任绝不是越厨代庖，包办替代！班主任是中学生的引导者、帮助者、组织者、参与者。
这个探究性实验，推测是中学生自己提出来的，办法是中学生自己想下来的，整个探究过程也是中学生自己进行的，推论是中学生自己总结得下来的。班主任在整个教学过程中，表现出对中学生的欣赏和鼓励！把握探究的方式和体验探究的过程比单纯地学习更好。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．班主任：牛顿第一定理描述了物体不受力的情况．其实世界上没有真正不受力的物体，但大量的事实可以推证这一定理是正确的．由于我们的实验是正确的，推理是合理的。推论其实正确。班主任：我们再来判定开始的两个观点，大家现今觉得如何？中学生：观点b正确班主任：观点a是亚里士多德最先提出来的。其实他的观点错误，但他早已观察了力与运动有着密切的关系。伽利略、笛卡尔等人不迷信权威，勇于挑战权威。值得我们学习。但她们研究不够完整与确切。牛顿通过实验与科学推理，第一得出牛顿第一定理，回答了物体不受力的情况。因而否定了千年以来力是物体运动的缘由这个错误观点。点评：培养了中学生的前人取得的科学的正确心态，既要听到她们的积极方面，也要有批判精神。培养中学生的正确的情感与价值观。（二）惯性【篇二：牛顿第一定理教学设计】《牛顿第一定理》【教材剖析】本节内容选自人教版小学数学必修一第四章牛顿运动定理第一节。
牛顿运动定理是联系力和运动（动力学）的桥梁，牛顿第一定理阐明了运动和力的关系，是动力学理论的基础，是牛顿数学学的基石。教材针对“运动是否须要力来维持”这一问题，借助简单实验批判亚里士多德单纯从经验出发得出的错误推论，在此基础上引入伽利略借助逻辑思维构造的理想实验，借助逻辑推广得出“没有磨擦力时，小球将沿水平面仍然做匀速直线运动”，说明“运动不须要力来维持”，之后介绍由牛顿总结的牛顿第一运动定理，班主任要补充推进该定理的数学意义：（1）提示了物体在不受外力（合外力为零）时，物体的运动规律；（2）阐明了任何物体都有（蕴涵）保持原先运动状态不变的性质——惯性（惰性且屡教不改）；（3）提示（蕴涵）力是改变物体运动状态的诱因；（4）阐明了在任何惯性参考系（加速度等于零）中，观察物体运动状态的改变是等价的。在学习以后，中学生不但应该能用这个规律解释力与运动的关系相关问题，并且还应当认识到理想实验是比简单经验总结更合理的科学方式。通过本节的学习，中学生把在第二章学习到的运动学知识和第三章学习到的热学知识有机地结合上去，同时为前面牛顿第二定理等知识的学习打下基础，起到承前启后的作用。其中科学家自身创造性思维品质和勇于指责、坚持真理的献身精神是对中学生情感心态价值观教育的好素材。
【学情剖析】本节课的讲课对象是高二中学生。初三年级大部份中学生积极性、主动性较强，学习热情高，有参与意识。这是在教学中发挥其主体作用的前提。在这之前中学生早已学习了“运动和力”的基础知识，对定理又有着丰富的生活经验，故她们对定理的认识比较熟悉，大部份中学生都能接受定理本身知识，并且在具体应用和认知上会有片面现象，所以急切须要深入理解规律来填补已有知识在处理相关问题时的缺陷，但是好奇心强是小学中学生的心理特点之一，可以通过生动直观的化学实验调动中学生的学习兴趣以为全面提升接受能力。本节内容在中学阶段中学生早已有了一定的认识，但对定理的理解还不深入。所以中学阶段的学习，应当在中学生已有知识的基础上，发觉其理解上存在的问题、深入对本定理的理解，这样才有利于迸发她们进一步学习的兴趣，从而培养她们对学习数学知识的兴趣。但是这一时期的中学生好奇善问，对于化学实验及媒体中所展示的各类现象具有浓烈的兴趣，会形成探究其本质的心愿。【教学目标】根据本教材的结构和内容剖析，结合高三中学生的认知结构及心理特点，我制订了如下教学目标，主要分为：知识与技能，过程与技巧，情感心态与价值观。（1）知识与技能晓得物体的运动不须要力来维持，理解力和运动的关系；晓得牛顿第一定理是逻辑的推理结果，不受力的物体是不存在的，理解牛顿第一定理；晓得质量是惯性大小的照度，理解惯性的概念。
（2）过程与方式培养剖析问题的能力，要能透过现象了解事物的本质，不能不加研究、分析而只凭经验，对化学问题决不能主观臆测。正确的认识力和运动的关系；通过对生活中惯性现象的解释，树立中学生从生活迈向数学，从数学迈向社会的理念。（3）情感心态与价值观通过数学学史的简介，对中学生进得严密的科学心态教育，了解人类认识事物本质的坎坷；通过对伽利略对力和运动关系的研究，培养中学生勇于坚持真理，培养中学生科学探究精神；借助生活中的事例来认识惯性与质量的关系，鼓励中学生大胆发言，并学因而用。【教学重点】加俐略理想实验中的逻辑思维提炼，理解力和运动的关系；理解牛顿第一定理，认识惯性与质量的关系。【教学难点】在得出牛顿第一定理以后，依照文字叙述挖掘其蕴藏的数学意义（定理的内含和外延）是教学难点，突破这个难点可使中学生在透彻理解数学定理时起到引导作用。纠正中学生在生活中产生的直觉认识错误，力是改变物体运动状态的缘由而不是维持物体运动的诱因；惯性与质量的关系。【教学方式】设置情景法，直观演示法，活动探究发，分组讨论法，多媒体教学法等。为了达到教学目标，讲清教材的重难点，本课堂主要通过设疑，思索，启发，引导，总结来迸发鼓励中学生大胆推测，积极思考，讨论交流，合作探究，学习到科学思维与实验验证这两种方式。
日本教育家第斯多惠曾说，教育的艺术不在于传授，而在于唤起、激励和鼓舞！因而在教学过程中，要积极采用行之有效的教法与学法。【学法指导】由于本节课内容与日常生活联系紧密，中学生早已具有较为直观的认识，这么在整个教学过程学生如何学就变得尤为重要。怎么让中学生从机械的回答转变为主动地提问，从学会转变为回学。我主要采取的学法指导有：思索讨论法，剖析归纳法，自主探究法，自主探究法，总结反省法。通过以上方式的运用，让中学生成为学习的真正主人。【教具】小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、气垫滑轨、鸡蛋、水杯（富含食盐水）、木块【教学设计】【篇三：牛顿第一定理优秀教学设计2】《牛顿第一定理》教学设计【设计思想】新课改倡导中学生探究学习，自主学习，通过交流与合作，经历知识的获取过程。本节课本着新课改的思想，一改往年“满堂灌”的教学模式，努力做到以中学生为中心，班主任为主导，中学生为主体。在教学内容的设计方面，重视知识问题化，问题层次化，让不同层次的中学生都有思索与讨论、交流与合作的空间；重视面向全体中学生，提升每一位中学生主动参与课堂教学的积极性。在教学过程的设计方面，关注中学生对知识产生过程的理解，让中学生亲历思索和探究的过程，感悟科学探究的方式。
鼓励中学生积极发言，对中学生的回答作出积极评价，并让中学生进行自我评价和互评，产生生生，师生之间的多向反馈渠道。最终使中学生学会知识，把握技能，经历过程，体验方式，培养敢于探求，不畏艰辛，挑战权威的科学精神。【教学目标】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结论，晓得理想实验是科学研究的重要方式。2、理解牛顿第一定理的内容及意义。3、理解惯性的概念，会正确解释惯性现象。过程与技巧1、体验伽利略理想实验的推理过程，理解理想实验是科学研究的重要方式。2、通过实验加深对牛顿第一定理的理解。3、观察生活中的惯性现象。情感、态度与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，通过对笛卡儿的结论和牛顿第一定理的比较剖析，了解人类认识事物本质的坎坷性。感受科学是人类进步的不竭动力。【教学重点】对牛顿第一定理和惯性的正确理解；科学思想的构建过程【教学难点】力和运动的关系，惯性和质量的关系【教学方式】实验探究、交流与合作、多媒体辅助教学【教学器材】1、多媒体教案2、劈型斜面、毛巾、棉布、小车、木板【教学过程】新课导出：力和运动有关系吗？（情境创设，引入新课）大屏幕播放视频：有趣的太空生活。
航天员在太空舱中穿行穿梭，如同鱼儿在水底游泳一样；航天员用吸管把水挤到空中，之后去喝空中飘浮的大水珠；航天员洗刷时，随手去拿飘在空中的牙膏、牙膏、剃须刀等；航天员互传梨子、苹果，之后去吃飘过来的香蕉。观看后请中学生尝试在课室内重现以上的某个情境。中学生尝试后得出推论：寝室内未能重现。【思考与讨论】太空舱中的情境在课室内为什么难以再现？太空是一个几乎不受力的环境，在这样的环境中，一切物体都可以随拿随放，而在月球上，一切物体都受重力，把物体领到空中静止释放后，物体并不能静止在原处，而是要落出来。得出推论：力和运动是有关系的。借此引出课题：第五章研究力和运动的关系新课展示一、力和运动有哪些关系呢？1、亚里士多德【阅读与思索】结合课本101页的内容，组织中学生思索、讨论并引导中学生得出下述问题的答案。（1）古埃及哲学家亚里士多德的观点是哪些，他凭哪些得出观点的？力是维持物体运动的诱因；观察和直觉。（2）导致亚里士多德得出错误观点的缘由是哪些？因为地面环境中重力和磨擦力的干扰。【过渡引导】一边解说引导，一边用货车演示虽然，最先悟出这一缘由的是17世纪英国的化学学家伽利略。他观察到，在推力作用下运动的货车，撤掉推力后，货车并不是立即停止，而是运动了一段时间才停出来的。
撤掉推力，货车仍可以运动，这就说明：“力是维持运动的诱因”这一观点，并不是力和运动的真正关系。为了找出力和运动的真正关系，伽利略巧妙的设计了一个实验，这个实验把他深沉的思想和超人的睿智彰显的淋漓尽致，这么，这究竟是一个哪些样的实验呢？2、伽利略的实验（1）实验过程（动漫展示：层层通感，步步深入，让中学生经历伽利略的思索过程，体验理想实验的科学研究方式）装置介绍：两个对接的粗糙斜面，中间用弧形相连。师：让小球从一个斜面的某一个高度静止释放，小球的运动情况怎样？试描述下来。生：小球滚上另一个斜面，到不了原先的高度就返回了，之后在两个斜面间往返运动，高度越来越低，最终停在斜面的高端。师：小球为何达不到原先的高度，但是最终又停出来呢？生：遭到磨擦阻力的作用。师：构想斜面光滑，没有磨擦，小球的运动情况怎样呢？生：小球将达到跟原先同样的高度，之后在两个斜面间往返运动，永不停歇。师：假如降低第二个斜面的倾斜度，小球的运动情况怎样？和前一次有哪些优缺呢?生：小球仍然达到同一高度，但经过的路程会更长，用的时间也更长。师：推论：假若持续降低第二个斜面的倾斜度，小球的运动情况怎样呢？生：小球仍会达到同一高度，只是走的路程越来越长，所需的时间越来越长，师：当第二个斜面弄成水平面时，小球的运动情况怎样呢？生：小球将顺着光滑的水平面仍然运动下去，永不返回。
师生总结：小球在水平方向上不受力，仍可以运动，这就说明：运动并不须要力来维持。伽利略由此得出推论：力不是维持运动的诱因。【过渡引导】伽利略实验的整个过程，都是在假定斜面光滑没有磨擦的前提下进行的，而绝对光滑的斜面是不存在的，所以说伽利略的实验是一个理想实验。这么哪些是理想实验呢？（2）理想实验在中学生稍加讨论后，给出理想实验的概念。理想实验是在思想中打造的一种理想过程。它是以科学实验为基础，以科学事实为依据，突出主要诱因，排除次要诱因，运用逻辑推理，阐明数学世界的内在联系，发觉数学规律。这是科学研究的重要方式。举例说明：理想实验并不神秘。在我们对弈时，每走一步之前，总会先在脑海里布局一个表象的战场，我怎么走，对手怎样应付，我该怎么走，对手才无路可走。棋技越高，构想的布局方案也就越多，越深入，越全面。在这个过程，我们就在进行着理想实验。（3）实验设计依照伽利略的实验和你对理想实验的理解，设计一个实验，说明力不是维持物体运动的缘由。器材：浴巾、棉布、木板、劈型斜面、小车要求：同桌讨论实验方案，说明实验步骤。在中学生讨论完后，请两个朋友展示讨论的结果，边做实验边解说。（试验中要彰显理想实验的思想，并合理推出推论）（4）实验验证播放视频：（请朋友们要非常注意观察物体被推出后的运动状态。
）两位航天员传挎包；两位男航天员传送一位女航天员。太空可以看做是一个几乎不受力的环境，在这样的环境中，具有初速的物体仍然运动。这就直接验证了伽利略的推论。【过渡引导】在伽利略实验的基础上，美国科学家笛卡尔，对力和运动的关系做了进一步的推测。俄罗斯科学家牛顿做了进一步的补充、完善和总结，提出了牛顿第一定理。二、牛顿第一定理1、笛卡尔的结论一个不受外界任何影响的运动着的物体，将保持原先的运动，一个静止的不受外界影响的物体，将保持静止。2、牛顿第一定理一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直至外力促使它改变运动状态为止。【思考与讨论】（1）笛卡尔的结论中，外界影响指哪些呢？外力的作用。（2）比较、分析、讨论牛顿第一定理比笛卡尔的结论有什么地方更建立了？彰显在以下四点：①一个—→一切：彰显出普遍性、共性;②将保持—→总保持：彰显出物体的固有性、特性;③只研究了物体不受力的情况—→还研究了受外力的情况:说明了外力的作用;④表述上，牛顿第一定理比笛卡尔的结论更明晰，更简练。（3）通过（2）的剖析，总结牛顿第一定理的意义。①说明了物体不受力时的状态：匀速直线运动状态或静止状态。②说明了力的作用：力是改变物体的运动状态的诱因。
③揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性，为此，牛顿第一定理又称作惯性定理。【过渡引导】那么哪些是惯性呢？（依据牛顿第一定理得出惯性的定义。）三、惯性1、定义：物体保持匀速直线运动状态或静止状态的特点。2、说明：①一切物体都有惯性，惯性是物体的固有属性。(为更好的理解“一切”和“固有”，设计以下两个问题和一个视频)问题：月球上的物体有惯性，太空中的物体有惯性吗？问题：人行走时有惯性，静止时有惯性吗？播放视频：有关生活中惯性的事例，请中学生解释。【思考与讨论】惯性是物体的固有属性，这么惯性有大小吗？（结合视频思索、讨论、分析该问题。）播放视频：一弹簧弹开静止的质量不同的货车，两车运动的距离不同；货车和单车同时制动，停止的无法程度不同。师生总结：质量不同的物体，保持原有运动状态的本领是不同的，质量越大牛顿第一定律是什么方法牛顿第一定律是什么方法，保持原有运动状态的本领越大，就说物体的惯性越大；相反，惯性越小。可见，物体的惯性是有大小的，但是质量是物体惯性大小的惟一量度。②质量是物体惯性大小的惟一量度。练习：1kg的石块、1kg的铁块、1kg的棉花，谁的惯性最大？师生总结中学生总结：（这节课我学到了哪些？）班主任总结：通过亚里士多德和伽利略对力和运动关系的不同认识，通过对笛卡尔的结论和牛顿第一定理的比较剖析，我们晓得了，人类对事物或规律的认识，并不是一蹴而就，一步到位的，而是经历着一个步步深入。
逐渐建立的坎坷的过程。反馈练习1、判断下述什么说法正确（a）a.两个质量相同的物体，不论速率大小怎样，它们惯性大小一定相同。b.物体不受力时有惯性，受力时没有惯性。c.在地球上体操比在月球上容易，则质量相同的物体在地球上比在月球上的惯性小。d.在地上滚动的小球越滚越慢，小球的惯性也日渐减少。2、正在运动的物体，假若将所受的外力同时撤掉，这个物体将：（b）a.立刻停出来b.做匀速直线运动c.速率越来越慢，最后停止d.速率越来越快，永远停不出来家庭作业1、思考与活动：课本p1061、42、自主学习：预习《5.2探究加速度与力、质量的关系》，完成导教案。【教学评价与反省】本节课的教学设计比较全面的彰显了三维目标。教学过程中，以太空生活视频引入课题，迸发了中学生兴趣。对教材的处理既塌实又有新意，对科学认识的发展层次掌握得比较好。既重视中学生经历过程，体验方式，又注重基础知识及其应用。基本达到了教学目标。方式线观察+直觉有意观察法