共1课时
1牛顿第一定理中学数学人教2003课标版
1教学目标
知识与技能
1、理解力和运动的关系，晓得力不是维持物体运动的诱因
2、理解牛顿第一定理，晓得它是逻辑推理的结果，不受力的物体是不存在
3、理解惯性的概念，晓得质量是惯性大小的量度
过程与技巧
培养中学生严谨的逻辑推理能力；通过对大量实例的剖析，培养中学生归纳、综合能力。擅于思索、善于总结，把数学与实际生活紧密结合
情感心态与价值观
培养中学生科学研究问题的心态、创造性思维品质和勇于置疑、坚持真理的献身精神
2学情剖析
高二中学生在中学早已简略学习了《牛顿第一定理》，也初步具备实验观察、分析推理、逻辑思维的能力。
3重点难点
【学习重点】
理解力与运动的关系及牛顿第一定理
【学习难点】
惯性与质量的关系
4教学过程4.1第一学时教学活动活动1【导入】牛顿第一定理
一、创设情景、引入新课
引导中学生看这张来自生活的图片（多媒体投影）：
我国交通公路安全法第五十一条规定，机动车行驶驾驶员，搭乘人员必须系好安全带，为何？
中学生实验：猪肉和兵乓球的实验，让力气大的中学生使劲吹，
观察现象指责：为何兵乓球一下就飞了，而形状差不多的猪肉纹丝不动呢？这中间隐含了什么数学道理，用哪些规律可以解释这种化学现象？我们明天就来阐述这种问题
板书：第四章第一节牛顿第一定理
活动2【讲授】历史回顾
（多媒体动漫）我们大多数的朋友都生活在农村，都去犁过地，牛耕地时，牛拉犁，犁就前进，牛停止拉犁，犁就停止运动，（牛拉犁，犁前进，牛停止，犁停止）这么在我们生活当中是不是有好多这样的事例呢？
提问中学生：自主设计实验
（引导）平常推物体，推了就走不推就不走，黑板檫演示
解释：运动的物体因为外力的作用，也就是说必须有力作用在物体上物体能够运动，没有外力物体就静止，这句话的实质是哪些？
中学生总结：力是维持物体运动的缘由
板书：亚里士多德：力是维持物体运动的缘由
这也古埃及数学学家亚里士多德公元前四世纪总结下来的推论，他的伟大之处把运动和力构建起了关系，自公元前四世纪到公元十六世纪两千多年没人指责，十六世纪学院教材讲的就是这个东西，但中学我们讲过他的说法是错误的，
引导中学生举例：滚动的物体……等
虽然亚里士多德是错误的，但开创了一个新的研究领域，他的精神还须要我们学习，吃不饱穿不暖还要研究科学的精神是多么的伟大，亚里士多德相当于中国的孔子，有着神圣的地位。
虽然这个问题在十六世纪另一个伟大的数学学家伽利略提出了指责：他观察到，当球沿斜面向上滚动时，它的速率减小，而向下滚动时，速率降低。他由此推测：当球沿水平面滚动时，它的速率应当不增不减。
实际观察的结果是：沿水平面滚动的球越来越慢，最后停出来。
根据亚里士多德的观点，球停出来是由于没有力的作用。伽利略恰恰从这一现象出发，对亚里士多德的观点提出指责。
指责：滚动的球之所以停出来，真的是由于没有力的作用吗？球停出来的缘由是哪些呢？
他改变了水平面的粗糙程度，发觉：水平面越光滑，球滚得越远。于是，他推测这是磨擦阻力作用的结果。在伽利略之前，人们还没有意识到磨擦力这些无形的力，伽利略是第一个意识到磨擦力的人。
假定：若没有磨擦阻力，沿水平面上运动的物体将会如何样呢？
提问推测：若没有磨擦阻力，球将永远滚动下去。
为了说明他的思想他设计了一个这样的实验，实验探究，得出推论
活动3【活动】理想试验的魅力
理想斜面实验（两个斜面平滑的联接上去）
（1）左斜面固定，右斜面夹角可变。实验中我们设定小球一直从左斜面定位卡处由静止释放。固定右斜面，改变小球所受的磨擦，观察小球上升的最大高度如何变化。重复一次。
思索：1．小球所受磨擦阻力的大小与小球上升的最大高度之间有哪些关系？
2．磨擦阻力的大小与释放点到上升的最低点的高度差是哪些关系？
3．假若没有磨擦，小球会上升到多高的地方？
（2）减少右斜面夹角，观察小球沿斜面运动的最远距离如何变化。重复一次。
思索：1．减少右斜面夹角，小球沿斜面运动的最远距离怎样变化？
2．假若没有磨擦，减少右斜面夹角，沿斜面滚动的最远距离如何变化？小球将上升到多高的地方？
（3）将右斜面放平，释放小球，观察小球的运动。
思索：1．假若水平木板足够长，小球会停出来吗？
2．假若没有磨擦，水平木板足够长，小球将滚到那里去呢？
（多媒体演示）
实验事实
逻辑推理（无磨擦，右斜面足够长）
右斜面固定
磨擦越小,球滚得越高
球将滚上原来的高度
减少右夹角
球沿斜面滚得越远
球沿斜面滚得越远，仍然滚到原先的高度
放平右斜面
球滚得最远
球将仍然滚动下去
理想实验的魅力：
实验（事实）+逻辑推理
通过可靠的实验事实，加上合理的逻辑推理，得出规律的一种方式。
这些技巧十分了不起！爱因斯坦是这样评价的：伽利略的发觉以及他所应用的科学的推理方式是人类思想史上最伟大的成就之一，并且标志着化学学的真正开端。这个评价实事求是，从亚里士多德到伽利略，经历了2000多年，化学学徘徊不前；从伽利略到爱因斯坦，只经历300多年，化学学的大楼初步构建，大师辈出。这都得益于伽利略首创的实验研究方式，实验与推理完美结合上去，通过理想实验，研究，伽利略得出了推论。
（板书）伽利略：若没有磨擦阻力，沿水平面滚动的球将永远滚动下去，力不是维持运动的缘由。
（气垫滑轨动漫模拟）没有磨擦阻力时物体的运动。
与伽利略同时代的波兰科学家笛卡尔对他的观点进行了补充。
（板书）笛卡尔的补充：除非物体遭到力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。这应成为一个原理，它是人类整个自然观的基础。
笛卡尔补充了物体不受力时保持静止状态或匀速直线运动状态。
黄河后浪推前浪一代新人换旧人，1642年，伽利略去世，1643年牛顿在美国诞生。
活动4【讲授】牛顿第一定理
假如我比笛卡尔看得更远一些，是由于我站在高手巨人的肩上
（板书）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，除非作用在它前面的力促使它改变这些状态。
理解：“除非作用在它前面的力促使它改变这些状态。”
（板书）运动和力的关系：力是改变物体运动状态的缘由。
运动状态及速率：力是改变物体速率的缘由
速率改变即有加速度：力是形成加速度的缘由
“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态。”
活动5【讲授】惯性与质量
（板书）惯性：物体保持原先的匀速直线运动状态或静止状态的性质。
一种自身的固有属性，物体抵抗运动状态变化的本领，
物体惯性大，“本领”大，运动状态难改变；物体惯性小，“本领”小，运动状态易改变。
思索并推测：物体的惯性大小和哪些诱因有关？
（板书）质量是惯性大小的量度
惯性大小与质量有关，质量越大惯性越大。
回归引课：猪肉与兵乓球，单车与车辆
活动6【作业】课后反省
力是形成加速度的缘由，质量是惯性大小的量度。这么物体加速度、力和质量有哪些关系，我们下节剖析
活动7【讲授】板书设计
牛顿第一定理
一、历史回顾二、牛顿第一定理三、惯性与质量
亚里士多德：内容：惯性定义：
伽利略（理想实验研究法）：理解：力是改变运动状态的缘由惯性的量度
笛卡尔：
1牛顿第一定理
课时设计课堂实录
1牛顿第一定理
1第一学时教学活动活动1【导入】牛顿第一定理
一、创设情景、引入新课
引导中学生看这张来自生活的图片（多媒体投影）：
我国交通公路安全法第五十一条规定，机动车行驶驾驶员，搭乘人员必须系好安全带，为何？
中学生实验：猪肉和兵乓球的实验，让力气大的中学生使劲吹，
观察现象指责：为何兵乓球一下就飞了，而形状差不多的猪肉纹丝不动呢？这中间隐含了什么化学道理，用哪些规律可以解释这种化学现象？我们明天就来阐述这种问题
板书：第四章第一节牛顿第一定理
活动2【讲授】历史回顾
（多媒体动漫）我们大多数的朋友都生活在农村，都去犁过地，牛耕地时，牛拉犁，犁就前进，牛停止拉犁，犁就停止运动，（牛拉犁，犁前进，牛停止，犁停止）这么在我们生活当中是不是有好多这样的事例呢？
提问中学生：自主设计实验
（引导）平常推物体，推了就走不推就不走，黑板檫演示
解释：运动的物体因为外力的作用，也就是说必须有力作用在物体上物体能够运动，没有外力物体就静止，这句话的实质是哪些？
中学生总结：力是维持物体运动的缘由
板书：亚里士多德：力是维持物体运动的缘由
这也古埃及数学学家亚里士多德公元前四世纪总结下来的推论，他的伟大之处把运动和力构建起了关系，自公元前四世纪到公元十六世纪两千多年没人指责，十六世纪学院教材讲的就是这个东西，但中学我们讲过他的说法是错误的，
引导中学生举例：滚动的物体……等
虽然亚里士多德是错误的，但开创了一个新的研究领域，他的精神还须要我们学习，吃不饱穿不暖还要研究科学的精神是多么的伟大，亚里士多德相当于中国的孔子，有着神圣的地位。
虽然这个问题在十六世纪另一个伟大的数学学家伽利略提出了指责：他观察到，当球沿斜面向上滚动时，它的速率减小，而向下滚动时，速率降低。他由此推测：当球沿水平面滚动时，它的速率应当不增不减。
实际观察的结果是：沿水平面滚动的球越来越慢，最后停出来。
根据亚里士多德的观点，球停出来是由于没有力的作用。伽利略恰恰从这一现象出发，对亚里士多德的观点提出指责。
指责：滚动的球之所以停出来，真的是由于没有力的作用吗？球停出来的缘由是哪些呢？
他改变了水平面的粗糙程度，发觉：水平面越光滑，球滚得越远。于是，他推测这是磨擦阻力作用的结果。在伽利略之前，人们还没有意识到磨擦力这些无形的力，伽利略是第一个意识到磨擦力的人。
假定：若没有磨擦阻力，沿水平面上运动的物体将会如何样呢？
提问推测：若没有磨擦阻力，球将永远滚动下去。
为了说明他的思想他设计了一个这样的实验，实验探究，得出推论
活动3【活动】理想试验的魅力
理想斜面实验（两个斜面平滑的联接上去）
（1）左斜面固定，右斜面夹角可变。实验中我们设定小球一直从左斜面定位卡处由静止释放。固定右斜面，改变小球所受的磨擦，观察小球上升的最大高度如何变化。重复一次。
思索：1．小球所受磨擦阻力的大小与小球上升的最大高度之间有哪些关系？
2．磨擦阻力的大小与释放点到上升的最低点的高度差是哪些关系？
3．假若没有磨擦，小球会上升到多高的地方？
（2）减少右斜面夹角，观察小球沿斜面运动的最远距离如何变化。重复一次。
思索：1．减少右斜面夹角，小球沿斜面运动的最远距离怎样变化？
2．假若没有磨擦牛顿第一定律图片，减少右斜面夹角，沿斜面滚动的最远距离如何变化？小球将上升到多高的地方？
（3）将右斜面放平，释放小球，观察小球的运动。
思索：1．假若水平木板足够长，小球会停出来吗？
2．假若没有磨擦，水平木板足够长，小球将滚到那里去呢？
（多媒体演示）
实验事实
逻辑推理（无磨擦，右斜面足够长）
右斜面固定
磨擦越小,球滚得越高
球将滚上原来的高度
减少右夹角
球沿斜面滚得越远
球沿斜面滚得越远，仍然滚到原先的高度
放平右斜面
球滚得最远
球将始终滚动下去
理想实验的魅力：
实验（事实）+逻辑推理
通过可靠的实验事实，加上合理的逻辑推理，得出规律的一种方式。
这些技巧十分了不起！爱因斯坦是这样评价的：伽利略的发觉以及他所应用的科学的推理方式是人类思想史上最伟大的成就之一，并且标志着化学学的真正开端。这个评价实事求是，从亚里士多德到伽利略，经历了2000多年，化学学徘徊不前；从伽利略到爱因斯坦，只经历300多年，化学学的大楼初步构建，大师辈出。这都得益于伽利略首创的实验研究方式，实验与推理完美结合上去，通过理想实验，研究，伽利略得出了推论。
（板书）伽利略：若没有磨擦阻力，沿水平面滚动的球将永远滚动下去，力不是维持运动的缘由。
（气垫滑轨动漫模拟）没有磨擦阻力时物体的运动。
与伽利略同时代的匈牙利科学家笛卡尔对他的观点进行了补充。
（板书）笛卡尔的补充：除非物体遭到力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。这应成为一个原理，它是人类整个自然观的基础。
笛卡尔补充了物体不受力时保持静止状态或匀速直线运动状态。
黄河后浪推前浪一代新人换旧人，1642年，伽利略去世，1643年牛顿在美国诞生。
活动4【讲授】牛顿第一定理
假如我比笛卡尔看得更远一些，是由于我站在高手巨人的肩上
（板书）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，除非作用在它前面的力促使它改变这些状态。
理解：“除非作用在它前面的力促使它改变这些状态。”
（板书）运动和力的关系：力是改变物体运动状态的缘由。
运动状态及速率：力是改变物体速率的缘由
速率改变即有加速度：力是形成加速度的缘由
“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态。”
活动5【讲授】惯性与质量
（板书）惯性：物体保持原先的匀速直线运动状态或静止状态的性质。
一种自身的固有属性，物体抵抗运动状态变化的本领，
物体惯性大牛顿第一定律图片，“本领”大，运动状态难改变；物体惯性小，“本领”小，运动状态易改变。
思索并推测：物体的惯性大小和哪些诱因有关？
（板书）质量是惯性大小的量度
惯性大小与质量有关，质量越大惯性越大。
回归引课：猪肉与兵乓球，单车与车辆
活动6【作业】课后反省
力是形成加速度的缘由，质量是惯性大小的量度。这么物体加速度、力和质量有哪些关系，我们下节剖析
活动7【讲授】板书设计
牛顿第一定理
一、历史回顾二、牛顿第一定理三、惯性与质量
亚里士多德：内容：惯性定义：
伽利略（理想实验研究法）：理解：力是改变运动状态的缘由惯性的量度
笛卡尔：
Tags：牛顿,第一,定理,优质,学案
