牛顿运动定理是动力学的核心内容。 其中，牛顿第一定理是牛顿在前人研究的基础上完善的。 它是牛顿经典数学的基石，也是热的第一原理。 其重要性不言而喻。 牛顿第一定理还涉及几个富有成果的数学基本概念：运动、力、惯性和质量。
牛顿第一定理的教学非常有趣。 有时教学并不把它作为重点、难点，但总有一种讲不清楚的感觉，教学效果并不理想。 究其原因，笔者认为应该是在几个概念的理解上存在问题。 在这里，运动、力、惯性、质量的概念同时出现。 他们之间还是有一定的关系的。 课本上的描述非常简洁。 如果混淆了惯性与运动、力与惯性的关系，中学生就会形成一些误解：例如：“物体不受外力作用时保持原来运动状态的性质，称为惯性”。 又如：“物体的运动速度越大，它的惯性就越大。” 又比如：“物体的质量一定，斥力越大，它的运动状态就越容易改变，所以它的惯性就越小。”……虽然班主任可以让中学生保持在心里：“无论什么情况，惯性都只由物体的质量决定，与其他原因无关。” 表面上看，一些简单的问题是可以解决的，但这显然不是用数学来理解自然的方式。
在牛顿第一定理的教学中，会出现许多设计新颖、现象显着、能够充分激发中学生学习兴趣的演示实验。 而且，由于缺乏对学习情境的了解和对相关概念的深入分析，有的实验也不能很好地解释问题，往往达不到预期的疗效，甚至出现相反的现象。会出现。
本文旨在通过准确理解概念及其之间的关系来评论牛顿第一定理。 如有不当或错误之处，敬请谅解。
人教版小学数学课本选修课1中，对牛顿第一定理的描述是这样的：“任何物体总是保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在其前面的力它促使它改变这些状态。” 然后提出物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质称为惯性，并进一步强调牛顿第一定理也称为惯性定理。 那么，刚才牛顿第一定理出现的时候，为什么马上引入惯性的概念呢？ 物体在没有外力的情况下是否必须保持原来的运动状态？ 惯性在牛顿第一定理中的作用是什么？
先说惯性，这是牛顿第一定理中最重要的概念。
请注意牛顿第一定理描述中的两个关键词：“所有物体始终保持……”和“力……”。 这可以帮助我们有效地认识上述问题。
所谓“一切物体始终保持……”凸显了所有物体的一个共同特点，即保持匀速直线运动的状态或静止的状态。 经过对自然现象的粗浅观察和深入分析，所有物体都具有这种特性，所以这种特性也因为这种普遍性而显示出它的重要性。 你可以用“懒惰”、“安于现状”、“不习惯做出改变”等来形容它。数学应该把它澄清为所有物体的固有属性。 属性，并找到量化该属性的数学量。
所谓“被迫”，就是指“被迫做某事”的意思。 打个比方或许不太恰当，一个安于现状的人被迫做出个人的改变，尽管表面上有变化。 行为，但古语云：“国易变，本性难变”。 她安于现状的本性通常不会改变。 又如，花木兰代替父亲参军。 她是被形势所迫。 她改变了自己的外貌和服装（这大概是她不高兴的事情）踏入纯粹女性世界的军营，然而外貌和服装的改变并不能改变其“女性气质”的“固有属性”，这就是关系现象与本质之间，即物体受到力的作用时，只是改变了表面的运动状态，其保持原有运动状态的性质并不改变。 做匀速直线运动的物体，当受到与运动方向相反的斥力时，首先发生的情况是，该物体仍沿原来的方向运动，并且速度会越来越小，但不会立即回头； 它会立即上升到很高的速度，当外力改变物体的运动状态时，它会因其自身的性质而表现出物体的一种“抵抗”和“阻碍变化”的特性。 这个特点是所有物体都具备的。 为什么要“反抗”？ 因为它“总是想保持原来的运动状态”。 儒家为任何状态下一切物体的这些固有属性构建了“惯性”的概念。 因此，牛顿第一定理也称为惯性定理。
接下来，了解质量及其与惯性的关系。
惯性和质量之间的联系是如何建立的？ 观察和实验表明，对于任何物体，当受到相同的斥力时，决定其运动状态改变难度的唯一因素是其质量。 请注意，这里的力是以某种形式施加在物体上的外力牛顿第一定律教学目标，它绝对不是作为研究对象的物体的固有属性。 因此，我们可以得出这样的推论：描述物体惯性的数学量就是物体的质量，而且只是质量。
除了小学数学中质量的定义（所含物质的量）之外，改变运动状态的难度（即加速度a）和力F的概念可以重新定义物体的质量，用物体的斥力与加速度的比值被定义，即m=Fa。
再次，让我们了解力的概念。
什么叫力，答案可能是：力是物体之间的相互作用。 这似乎并没有解决问题，因为接下来的问题是：对象之间的交互是什么？ 有没有办法量化呢？ 力是物体运动状态发生变化的原因，因此用物体运动状态的变化来定义力更为合适。 牛顿从这个角度（动量变化率）引入了力的概念，巧妙地将物体之间复杂多样的力结合起来。 这种相互作用体现为力。
最后总结以上观点：斥力引起的物体运动状态的变化并不是物体惯性的变化。 当物体不受外力作用时，处于静止状态或匀速直线运动状态，这是物体的完整外观。 当物体受到外力作用时，运动状态发生变化，虽然惯性不能完全显现出来，而物体的惯性是以一种相对隐蔽的形式呈现出来的，这种方法就是“抵抗”这种变化，对于同样的力，物体的质量越大，物体的阻力就越强。 所有物体都具有在任何状态下都能保持其原始运动状态的特性。
几点教学建议：
(1)牛顿第一定理是研究力与运动关系的数学基石定理。 这非常重要，但不容易理解。 从亚里士多德到伽利略再到牛顿，已经延续了数千年。 在这个发展过程中，群星璀璨，这三个人物就是典型代表。 另外，还有很多重要的技巧和例子，我们无法一一列举。 然而，适当的代表性人物、适合中学生的典型事例和教育方法在教学中会取得良好的教学效果。
伽利略是一位伟大的科学家。 他是第一个认识到运动中存在摩擦力的人，并采用了理想实验方法，也就是我们所说的“双斜率理想实验”。 这是本课的根本，也是非常重要的。 并且，作为课堂教学的领导者，我们应该引导这个理想的实验朝着正确的方向发展，让中学生尽快得到正确的认识。 当物体受到力时，以相对隐含的形式认识物体的惯性是很重要的。 正是通过这种认识，数学找到了定量描述惯性的方法，从而可以充分揭示物体的惯性。 定量惯性技术无法在静止或匀速直线运动的状态下获得。
（2）双斜率理想实验也可能在一定程度上对中学生的理解造成障碍。 中学生可能会问：为什么要用双坡呢？ 虽然牛顿第一定律教学目标，在这个实验之前，伽利略还做过另一个实验：当球沿着斜面滚动时，球在平面上的速度会越来越小。 伽利略觉得这不是它的“自然本性”，而是摩擦力的原因，伽利略观察到表面越光滑，球就会滚得越远，因此他推测，如果没有摩擦力，球就会永远滚下去。 根据直观、简单的原则，这个理想的实验应该介绍给中学生。 比较容易被接受，或者可以为双斜率理想实验做一个伏笔。 在实际教学中，如果中学生能够在班主任的提示下自己设计这个实验，并对实验进行评价，那么他们才能真正理解理想实验的目的。 向上。
(3)帮助中学生正确构建概念是本课的重点和难点，也是顺利完成本课的必由之路。 概念建立在科学实验的基础上，需要借助逻辑思维来分析事实。 这在惯性概念的构建中尤其明显。 运动不需要力来维持，通过实验和逻辑分析，外部物体只有在不受斥力的情况下才能保持原来的运动状态； 逻辑分析明确了物体在变速运动时仍具有这样的特性，确立了该特性为物体的普遍固有属性； 然后通过观察、实验和逻辑分析阐明了这一性质与物体质量之间的关系，这是沿着惯性概念通过系统的自然生长而构建的。 有了惯性概念的正确建构，牛顿第一定理的教学任务就基本完成了。