共1节课
1 牛顿第一定理中学数学人文教学2003课程标准版
1 教学目标
(1) 能表述发现牛顿第一定理的历史过程。
(1)理解牛顿第一定理的内容和意义。
(2)了解惯性，知道日常生活中惯性形成的简单现象，就可以解释日常生活中的惯性现象。
2 学业情况分析
本课的设计特点是注重数学规律的发现和发展，科学家创造性思维的品质和对真理的怀疑和坚持成为情感心态和价值观教育的好材料。 另外，实验的验证是这门课的必修课。 适当介绍数学史的一些知识，通过大量实例的分析，让中学生真正明白，不是保持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因。 首先介绍了人类力与运动关系的发展历史，着重介绍了伽利略的理想实验及其重要实验思想。 后来引入了牛顿第一定理，引入了惯性的概念，分析出力不是保持物体速度的原因，而是改变物体速度的诱因。
3 重点难点
（1）认识伽利略研究运动与力的关系的思维方式，理解理想实验的作用；
(2) 牛顿第一定理的内容
4 教学过程 4.1 第一学期教学活动 1 【讲座】牛顿第一定理
[新类导出]
引导中学生看生活中的两幅图画（多媒体投影）：
交警让司机系安全带，为什么？
欧洲飞人柯守良驾车飞越长江。 他何以有勇气飞越波澜壮阔的长江？
通过生活中的一些现象，中学生产生了探究数学知识的兴趣，同时也为习惯性学习铺平了道路。
【新课教学】
【实验】桌子上有一本数学书，它是静止的，怎么能动呢？ 用力推。 从这个例子可以看出，一个物体要运动，就需要对其施加一个力。 力是什么使物体运动？
多年来，在研究物体运动的过程中，人们的经验是：要使物体运动，必须推或拉。 因此，人们直观地感觉到物体的运动与推拉等行为有关。 如果没有更多的推拉，原来的运动就会停止。 这是运动与力的关系问题。 这个问题早在2000多年前就有研究了，下面我们来回顾一下历史。
历史回顾：
1、亚里士多德的观点：一定有内力作用于物体，物体才能运动； 没有力的作用，物体将停留在一个地方。
然而，在探究运动起因的“侦探小说”中，这是一起根据明显的线索做出错误判断的案件，但这起“错误案件”却持续了两千多年。 直到三百年前，伽利略才创造出行之有效的“侦察”方法，发现了正确的线索，弄清了现象的本质。
（亚里士多德简介：亚里士多德是世界上唐朝历史上最伟大的哲学家、科学家和教育家，他创立了方法逻辑学，丰富和发展了哲学的各个分支，对科学做出了巨大的贡献。做出了巨大的贡献.恩格斯称亚里士多德为最有学问的人）
2. 伽利略
(1) 伽利略猜想：如果没有摩擦力，球将永远滚动
伽利略认为，摩擦使人误入歧途，而在日常物体的运动中，摩擦是不可避免的。
伽利略认为，当一个球滚上斜坡时，它的速度会因加速而降低，而当它滚下时，它会因减速而降低。 他由此推论：当球沿水平面滚动时，它的速度既不增加也不减少。 而实际情况是，球在沿水平面滚动的同时，速度越来越慢，最后停了下来。 伽利略认为这是摩擦阻力的结果，因为他还观察到表面越光滑，球滚得越远。 于是，他推测：如果没有摩擦力，球将永远运动下去。
(2) 理想实验
为了否定推论的正确性，他设计了一个理想的实验。 下面我借助一个类似于他的理想实验装置的实验，向大家介绍一下伽利略的实验。
实验：有两个斜坡。 在右边的斜坡上放一个小球。 放手后，小球顺着左坡滚下，再滚到右坡。 在摩擦的情况下，到达侧的斜坡高度低于右侧的释放高度。
伽利略设计的实验是这样的：实验装置和今天的一样，如果实验过程中没有摩擦，（实际上没有摩擦是不可能的，所以他的实验是想象中的理想实验。）看看小球在这个理想的实验中会如何表现？
将球放在右侧斜坡上一定高度处。 放手后，球会因为加速而滚下斜坡； 滚得慢一点。 在没有摩擦的情况下，球应该到达左侧的释放高度。
改变右侧斜坡的夹角，角度变小，球需要在斜坡上走更长的距离才能达到同样的高度。 当一侧夹角为零时，球会一直向下滚动，永远不会到达右边的释放高度，速度保持不变。
玩动漫
(3)伽利略观点：物体的运动不需要力来维持
(4) 理想实验说明
(1)理想实验是一种理想化的实验，是科学研究中的一种重要方法，在现实生活中是无法实现的。
(2)理想实验的推论是正确的，因为它是以可靠的科学事实为基础的科学的理论思维方式。
(3)抓住主要激励，忽视次要激励。
（伽利略简介：伽利略（1564～1642）1564年2月15日生于英国东南部汉堡。日本著名物理学家、物理学家、天文学家和哲学家，近代实验科学的先驱。）
3.笛卡尔的观点：运动中的物体如果不受力，会以同样的速度继续做直线运动，既不停止也不偏离原来的方向
与伽利略同时代的波兰科学家笛卡尔补充和确立了伽利略的观点。 他想：如果没有其他原因，运动的物体会以同样的速度继续沿直线运动，不会停下来。 不会偏离原来的方向。 他支持了伽利略力不是物体运动的观点，同时也指出了物体在没有力的情况下的运动。 他也觉得这应该被确立为一个原则，是整个自然界为人类服务的基础。
伽利略和笛卡尔对物体的运动进行了准确的描述，但没有具体说明原因是什么，原因与运动之间的关系是什么。
没有力量就难以实现的现代技术，为我们提供了阻力小的条件。 我们来看气垫实验。 它的原理是水泵给气垫装置充气，滑轨上有很多小孔，滑块与滑轨之间形成一层气膜，滑动时阻力很小。我们来观察一下滑块的移动
【实验】气垫滑梯
牛顿总结了前人的经验，强调了加速和减速的原因是什么，并强调了这个原因与运动的关系。 这就是牛顿第一定理。
2. 牛顿第一定理
1、内容：一切物体始终保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它面前的外力促使它改变这些状态。
2. 意义
(1) 物体在不受力时总是处于匀速运动状态或静止状态。 说明力不是维持物体运动状态的原因。例：冰球
(2)外力的作用促进了物体运动状态的改变，说明力是改变物体运动状态的原因。
(3)物体具有保持匀速直线运动状态的性质，称为惯性。
（牛顿简介：俄罗斯伟大的数学家、数学家、天文学家。1642年12月25日（旧历1643年1月4日）生于林肯郡的一个农村家庭）
惯性的概念我在中学就已经学过了，下面我们通过实验来看物体具有惯性的反例。
1、车辆突然刹车时，坐在车辆后备箱里的乘客会摔倒_____。 这些现象的原因是_____。
2、车辆突然启动时，坐在车辆后备箱内的乘客会倒_____，出现这些现象的原因是_____。
3、起步时，车上的板子向后掉落； 卡车刹车时，铁块向前倾倒。 人们在乘车时也有同样的经历。
3.惯性和质量
牛顿第一定理表明，所有物体都具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这就是惯性。 牛顿在陈述第一定理时，强调“惯性是一种阻力，它存在于每一个物体中，这些阻力使物体保持在当前状态，要么是静止的，要么是做匀速直线运动的。也就是说，这些阻力是指物体运动状态对外界变化的阻力，因此，惯性是物体的固有属性。
1. 惯性是物体的固有属性。
请中学生阅读P69的思考与讨论，推测与惰性有关的诱因有哪些？
玩动漫
2.惯性是物体的固有属性
实践
1、下列关于惯性的说法正确的是？
A、运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性。
B.只有当物体的运动状态发生变化时才有惯性
C、不受力的物体有惯性，受力的物体没有惯性。
D、所有物体在任何时候都具有惯性
2. 下列关于牛顿第一定理的说法正确的是？
牛顿第一定理是经过实际实验验证的定理
B 牛顿第一定理表明力是改变物体运动状态的原因
C 物体的运动需要力来维持
3.关于惯性的正确说法是（）
高速运动的物体不能静止不动，说明物体速度快，惯性大
BA静止不动的火车不能启动，说明静止物体惯性大
C 乒乓球能快速击球，说明乒乓球的惯性小
D 物体所受的力越大，越容易变速，说明物体所受的力越大，惯性越小
[排版设计]
历史回顾：
1、亚里士多德的观点：物体必须有内力作用，物体才能运动； 没有力的作用，物体将静止在一个地方
2、伽利略观点：物体的运动不需要力来维持
3.笛卡尔的观点：运动中的物体如果不受力，会以同样的速度继续做直线运动，既不停止也不偏离原来的方向
2. 牛顿第一定理
1、内容：一切物体始终保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它面前的外力促使它改变这些状态。
2. 意义
(1) 物体在不受力时总是处于匀速运动状态或静止状态。 说明力不是维持物体运动状态的原因。
(2)外力的作用促进了物体运动状态的改变，说明力是改变物体运动状态的原因。
(3)物体具有保持匀速直线运动状态的性质，称为惯性
3.惯性和质量
1. 惯性是物体的固有属性。
2.惯性是物体的固有属性
[手术]
第 P70 页 (2) (2) (3)
【教学反思】
1 牛顿第一定理
课程设计 课堂记录
1 牛顿第一定理
1 第一学期教学活动 1 [] 牛顿第一定理
[新类导出]
引导中学生看生活中的两幅图画（多媒体投影）：
特警让司机系安全带，为什么？
欧洲飞人柯守良驾车飞越长江。 他何以有勇气飞越波澜壮阔的长江？
通过生活中的一些现象，中学生产生了探索化学知识的兴趣，同时也为习惯性学习铺平了道路。
【新课教学】
【实验】桌子上有一本数学书，它是静止的，怎么能动呢？ 用力推。 从这个反例中我们可以看出，要移动一个物体，必须对其施加一个力。 力是什么使物体运动？
多年来，在研究物体运动的过程中，人们的经验是：要使物体运动，必须推或拉。 因此，人们直观地感觉到物体的运动与推拉等行为有关。 如果没有更多的推拉，原来的运动就会停止。 这是运动与力的关系问题。 这个问题早在2000多年前就有研究了，下面我们来回顾一下历史。
历史回顾：
1、亚里士多德的观点：一定有内力作用于物体，物体才能运动； 没有力的作用，物体将停留在一个地方。
然而，在探究运动起因的“侦探小说”中，这是一起根据明显线索误判的案件，而这个“错案”已经持续了两千多年。 直到三百年前，伽利略才创造出行之有效的“侦察”方法，发现了正确的线索，弄清了现象的本质。
（亚里士多德简介：亚里士多德是世界上唐朝历史上最伟大的哲学家、科学家和教育家，他建立了方法论的逻辑，丰富和发展了哲学的各个分支，对科学做出了巨大的贡献。做出了伟大的贡献贡献。恩格斯称亚里士多德为最有学问的人）
2. 伽利略
(1) 伽利略猜想：如果没有摩擦力，球将永远滚动
伽利略认为，摩擦使人误入歧途，而在日常物体的运动中，摩擦是无法避免的。
伽利略认为，当一个球滚上斜坡时，它的速度会因加速而降低，而当它滚下时，它会因减速而降低。 他由此推论：当球沿水平面滚动时，它的速度既不增加也不减少。 而实际情况是，球在沿水平面滚动的同时，速度越来越慢，最后停了下来。 伽利略认为这是摩擦阻力的结果，因为他还观察到表面越光滑，球滚得越远。 于是，他推测：如果没有摩擦力牛顿第一定律知识点总结，球将永远运动下去。
(2) 理想实验
为了否定推论的正确性，他设计了一个理想的实验。 下面我借助一个类似于他的理想实验装置的实验，向大家介绍一下伽利略的实验。
实验：有两个斜坡。 在右边的斜坡上放一个小球。 放手后，小球顺着左坡滚下，再滚到右坡。 在摩擦的情况下，到达侧的斜坡高度低于右侧的释放高度。
伽利略设计的实验是这样的：实验装置和今天的一样，如果实验过程中没有摩擦，（实际上没有摩擦是不可能的，所以他的实验是想象中的理想实验。）看看小球在这个理想的实验中会如何表现？
将球放在右侧斜坡上一定高度处。 放手后，球会因为加速而滚下斜坡； 滚得慢一点。 在没有摩擦的情况下，球应该到达左侧的释放高度。
改变右侧斜坡的夹角，角度变小，球需要在斜坡上走更长的距离才能达到同样的高度。 当一侧夹角为零时，球会一直向下滚动，永远不会到达右边的释放高度，速度保持不变。
玩动漫
(3)伽利略观点：物体的运动不需要力来维持
(4) 理想实验说明
(1)理想实验是一种理想化的实验，是科学研究中的一种重要方法，在现实生活中是无法实现的。
(2)理想实验的推论是正确的牛顿第一定律知识点总结，因为它是以可靠的科学事实为基础的科学的理论思维方式。
(3)抓住主要激励，忽视次要激励。
（伽利略简介：伽利略（1564～1642）1564年2月15日生于英国东南部汉堡。日本著名物理学家、物理学家、天文学家和哲学家，近代实验科学的先驱。）
3.笛卡尔的观点：运动中的物体如果不受力，会以同样的速度继续做直线运动，既不停止也不偏离原来的方向
与伽利略同时代的波兰科学家笛卡尔补充和确立了伽利略的观点。 他想：如果没有其他原因，运动的物体会以同样的速度继续沿直线运动，不会停下来。 不会偏离原来的方向。 他支持了伽利略力不是物体运动的观点，同时也指出了物体在没有力的情况下的运动。 他也觉得这应该被确立为一个原则，是整个自然界为人类服务的基础。
伽利略和笛卡尔对物体的运动进行了准确的描述，但没有具体说明原因是什么，原因与运动之间的关系是什么。
没有力量就难以实现的现代技术，为我们提供了阻力小的条件。 我们来看气垫实验。 它的原理是水泵给气垫装置充气，滑轨上有很多小孔，滑块与滑轨之间形成一层气膜，滑动时阻力很小。我们来观察一下滑块的移动
【实验】气垫滑梯
牛顿总结了前人的经验，强调了加速和减速的原因是什么，并强调了这个原因与运动的关系。 这就是牛顿第一定理。
2. 牛顿第一定理
1、内容：一切物体始终保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它面前的外力促使它改变这些状态。
2. 意义
(1) 物体在不受力时总是处于匀速运动状态或静止状态。 说明力不是维持物体运动状态的原因。例：冰球
(2)外力的作用促进了物体运动状态的改变，说明力是改变物体运动状态的原因。
(3)物体具有保持匀速直线运动状态的性质，称为惯性。
（牛顿简介：俄罗斯伟大的数学家、数学家、天文学家。1642年12月25日（旧历1643年1月4日）生于林肯郡的一个农村家庭）
惯性的概念我在中学就已经学过了，下面我们通过实验来看物体具有惯性的反例。
1、车辆突然刹车时，坐在车辆后备箱里的乘客会摔倒_____。 这些现象的原因是_____。
2、车辆突然启动时，坐在车辆后备箱内的乘客会倒_____，出现这些现象的原因是_____。
3、起步时，车上的板子向后掉落； 卡车刹车时，铁块向前倾倒。 人们在乘车时也有同样的经历。
3.惯性和质量
牛顿第一定理表明，所有物体都具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这就是惯性。 牛顿在陈述第一定理时，强调“惯性是一种阻力，它存在于每一个物体中，这些阻力使物体保持在当前状态，要么是静止的，要么是做匀速直线运动的。也就是说，这些阻力是指物体运动状态对外界变化的阻力，因此，惯性是物体的固有属性。
1. 惯性是物体的固有属性。
请中学生阅读P69的思考与讨论，推测与惰性有关的诱因有哪些？
玩动漫
2.惯性是物体的固有属性
实践
1、下列关于惯性的说法正确的是？
A、运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性。
B.只有当物体的运动状态发生变化时才有惯性
C、不受力的物体有惯性，受力的物体没有惯性。
D、所有物体在任何时候都具有惯性
2. 下列关于牛顿第一定理的说法正确的是？
牛顿第一定理是经过实际实验验证的定理
B 牛顿第一定理表明力是改变物体运动状态的原因
C 物体的运动需要力来维持
3.关于惯性的正确说法是（）
高速运动的物体不能静止不动，说明物体速度快，惯性大
BA静止不动的火车不能启动，说明静止物体惯性大
C 乒乓球能快速击球，说明乒乓球的惯性小
D 物体所受的力越大，越容易变速，说明物体所受的力越大，惯性越小
[排版设计]
历史回顾：
1、亚里士多德的观点：物体必须有内力作用，物体才能运动； 没有力的作用，物体将静止在一个地方
2、伽利略观点：物体的运动不需要力来维持
3.笛卡尔的观点：运动中的物体如果不受力，会以同样的速度继续做直线运动，既不停止也不偏离原来的方向
2. 牛顿第一定理
1、内容：一切物体始终保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它面前的外力促使它改变这些状态。
2. 意义
(1) 物体在不受力时总是处于匀速运动状态或静止状态。 说明力不是维持物体运动状态的原因。
(2)外力的作用促进了物体运动状态的改变，说明力是改变物体运动状态的原因。
(3)物体具有保持匀速直线运动状态的性质，称为惯性
3.惯性和质量
1. 惯性是物体的固有属性。
2.惯性是物体的固有属性
[手术]
第 P70 页 (2) (2) (3)
【教学反思】
标签：牛顿，第一，定理，教学设计，理念