牛顿第一定律
一、素质教育目标
（一）知识教学点
1．学习牛顿第一定律内容
2．理解力和运动的关系．
3．掌握惯性的概念，能应用惯性解释自然现象．
（二）能力训练点
培养学生正视正觉、剖析现象，究其本质，探索规律的能力
（三）德育渗透点
让学生初步建立实践是检验真理标准的观点，同时体会到人们认识世界的长期性与艰
苦性．
（四）美育渗透点
通过学习，使学生了解到物理学中所体现出来的对称美．
二、学法引导
1．通过实验法引入课题，以叙述的形式，展示人类对力与运动关系的进程．
2．师生讨论、总结、分析和总结．
三、重点·难点·疑点及解决方法
1．重点
正确认识运动和力的关系，掌握牛顿第一定律的内容，掌握惯性是物体的属性．
2．难点
生活中形成的直觉所引起的不正确的认识及力是改变物体运动状态的原因而不是维持
物体运动的原因．
3．疑点
牛顿第一定律与惯性的区别何在?
4．解决办法
通过演示实验、推理、同学讨论，克服直觉引起的误导，掌握力是改变物体运动状态的
原因，掌握惯性有关知识．
四、课时安排
1课时
五、教具学具准备
1．伽利略理想实验演示装置
自制斜面导轨，在斜面上滚动的小球．
2．演示用小车、木块、铁块、玻璃板
3．气垫导轨
六、师生互动活动设计
1．教师做好演示实验，以精采的语言来描述人类对力与运动的研究进程激发学生学习
热情．
2．观察、分析、推理教师的演示．
3．师生共同讨论总结牛顿第一定律，并分析其与惯性的不同．
七、教学步骤
（一）明确目标
本节学习牛顿第一定律，掌握牛顿第一定律的内容．知道力是改变物体运动状态的原
因，了解并掌握物体惯性的概念．
（二）整体感知
本节通过演示实验，掌握牛顿第一定律，体会改变物体运动状态需要力，而维持物体
运动状态不需要力，物体具有保持自己原来运动状态的性质惯性，通过本节学习，为学习
牛顿第二定律打下基础．
（三）重点、难点的学习与目标完成过程
［实验］将小车放于讲台上，小车是静止的，用力去推小车，小车就运动起来，说明
了小车从静止到运动，需要对它施加力的作用，物体的运动与力有什么关系呢，小车的运
动需要力来维持吗?（学生回答）不需要还是需要呢，对这个问题，在 2000多年以前，人
们就进行了研究．
1．历史的回顾
2000多年前古希腊哲学家基于当时人们对运动和力的关系的认识，提出了必须有力作
用在物体上，物体才能运动的观点．凭人们的直觉这个观点很容易被人们接受，例如，车
不推不走，门不推不开，因此这种观点统治人们思维 2000余年．
17世纪，意大利著名物理学家伽利略，根据实验，打破了人们凭直觉得出的力是维持
物体运动原因的错误观点，指出运动的物体之所以停下，是物体受到摩擦阻力之缘故，也
就是说，力是改变物体运动状态的原因，他断言，一旦物体有了速度，只要没有力的影响
物体的这个速度将保持不变，伽利略的结论并没有脱离日常经验，而是对经验进行分析．
伽利略用一个理想斜面实验，有力的证明了他提出的结论的正确性．
［实验］用铁丝制成的两个斜面连在一起的导轨，如图 3－1，将小球放到左边的斜面
上释放，小球从左边斜面加速滚下，从右边斜面减速上升，若没有摩擦力，小球滚上右边
斜面的高度应该与左边释放点等高，将铁丝右边轨道的倾角放平缓些，小球仍要滚到与左
边释放等高处，这样小球走过的距离更远些，试想，若将铁丝右边的轨道放成水平，小球
永远达不到此高度，于是将一直运动下去．说明，在没有外力影响的情况下，小球将以不
变的速度运动下去．
图 3－1
当然，这个实验是一个理想实验，因为没有摩擦力的情况是不可以实现的，但是这个
实验却是符合科学道理的，是令人信服的．
现代技术中的气垫导轨，让我们直接观察到小滑块匀速运动速度不变的情况．
伽利略同时代的法国科学家笛卡儿进一步补充和完善伽利略观点，即如果没有其它原
因，物体的运动将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的
方向．
牛顿在伽利略等人研究的基础上，系统总结了力学知识，明确了所谓其它原因，就是
力与运动的关系，建立了牛顿第一定律．
2．牛顿第一定律
一切物体总保持匀速运动状态或静止状态，直到有外力迫使它们改变这种状态．
牛顿第一定律使我们认识到（1）力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动
的原因．
（2）物体保持匀速运动状态或静止状态的性质，称惯性．
3．惯性
（1）惯性是一切物体具有的保持匀速直线运动状态或静止状态的属性，是物体固有属
性．
（2）牛顿第一定律是描述改变物体运动状态需要外力的作用；而惯性是物体一种属性．
（3）物体惯性大小与物体运动状态无关，即：无论运动或静止的物体都具有惯性．
［实验］将铁块与木块（大小相同，形状相同）放在玻璃板上，请一个同学推动铁块
与木块并告诉大家，是推铁块用力大，还是推木块用力大（铁块用力大）说明质量大，惯
性大。
（四）总结、扩展
牛顿第一定律初步揭示力和运动的关系即力是改变物体运动状态的原因，至于力和运
动间的量的关系，我们将在下面几节课继续讨论．
一切物体都有保持自己静止状态或匀速直线运动状态的性质——惯性，惯性是物体固
有性质，它只与物体质量大小有关，而与物体运动状态无关，它时时刻刻都存在．
人的直观感觉虽然是外界事物的真实反映但它具有片面性，表面性，在认识客观世界
的同时，必须对客观事物及现象加以分析，去伪存真，由外及里，洞悉事物的本质，达到
从感性到理性的飞跃．
理想化实验是物理学进行研究的主要手段，它使我们在研究问题时避开次要因素，抓
住主要矛盾，准确及时地探讨事物的本质，揭示规律．
八、布置作业
练习一（1）（2）（3）（4）（5）
九、板书设计
一、牛顿第一定律
一、历史回顾
1．亚里士多德错误观点：力是维持物体运动的原因．
2．伽利略观点：外界影响是改变物体运动状态的原因．
3．笛卡尔完善伽利略观点：物体在不会受外界因素的影响下，将沿原来方向，速度不
变地一直运动下去．
4．牛顿总结：提出力是改变物体运动状态的原因
二、牛顿第一定律：
1．内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种
状态为止．
2．惯性
（1）惯性是物体固有属性
（2）物体惯性与物体运动状态无关
（3）生活中的惯性现象
十、背景知识与课外阅读
如何正确理解“瞬间”的含义
对“瞬间”这一概念，是理解为时刻恰当还是理解为时间正确?在时间轴上，时刻用一
个确定的点来表示，而时间是两个时刻之间的一段间隔，在时间轴上用一段确定的线段来
表示，我们认为“瞬间”应理解为很短的一段时间，在习题解答中由于对“瞬间”的误解
而常常导致错误．
例如图 3－2所示，在倾角为 的光滑固定斜面上和竖直挡板之间放一铁球，球处于
静止状态，突然撤去挡板，瞬间球的加速度大小为________，方向_________．
图 3－2
解析虽然可以把斜面视为不发生弹性形变的刚体，但球静止时，斜面对球施加了弹力，
故必须承认斜面发生了弹性形变，只是形变很微小而已，不然就违背了弹力产生的条件．
众所周知，物体的弹性形变的产生和恢复都需时间，撤去挡板的瞬间就是撤去挡板经历的
很短的一段时间，故撤去挡板经历的很短的一段时间，斜面的弹性形变量发生了变化．而
使斜面对球的弹力发生了变化，虽历时很短，球对斜面的压缩量改变很微小，但与撤去挡
板前球对斜面的微小压缩量相比较还是很大的，不能忽略，所以撤去挡板瞬间，斜面对球
的弹力由撤去挡板瞬间的初始时刻的 mg／cos ，减小为瞬间末时刻的 mgcos ，小球所
受的合外力变为撤去挡板瞬间的mgsin ，方向沿斜面向下．
十一、随堂练习
1．下列关于惯性的说法，正确的是（）
A．人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性．
B．物体的速度越大惯性越大．
C．物体不受外力有惯性，受外力后惯性被克服了．
D．物体的惯性与物体运动状态及受力情况均无关．
2．以下各说法中正确的是（）
A．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时物体的运动规律．
B．不受外力作用时，物体运动状态保持不变是由于物体具有惯性．
C．在水平面上滑动的木块最终停下来是由于没有外力维持它运动的结果．
D．物体运动状态变化时，物体必定受到外力作用．
3．在做匀速直经运动的汽车内，一乘客竖直上抛一个小球，一段时间后球又落回了乘
客的手中，以下关于这个现象的解释，错误的有（）
A．因为上抛的高度不够，球来不及落在乘客的身后
B．抛出的球在空中被空气带动向前运动，因此才能落回乘客手中
C．因为抛出时手对球的摩擦力，使球获得一个向前的与车相同的速度
D．因球抛出后水平方向不受力，将保持原有的和车相同的速度．
思考题答案：1．D2．A、B、D3．D
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