《牛顿第一定律》教学设计-2025-2026学年北师大版（北京）（2024）初中物理八年级全一册

《牛顿第一定律》教学设计-2025-2026学年北师大版（北京）初中物理八年级(全一册）核心素养目标物理观念1.理解牛顿第一定律内容，明确力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。2.认识惯性是物体的固有属性，能解释生活中的惯性现象。科学思维基于实验现象进行分析、归纳和推理，提升逻辑思维能力。运用牛顿第一定律和惯性知识，对实际问题进行科学推理和解释。科学探究经历“探究阻力对物体运动的影响”实验过程，学会控制变量法和科学推理法。培养观察、分析实验现象以及收集、处理数据的能力。科学态度与责任体会科学探究的曲折性，学习科学家敢于质疑、坚持真理的精神。关注生活中的物理现象，认识物理知识对社会发展的重要性。教学重难点教学重点通过实验探究阻力对物体运动的影响，得出牛顿第一定律。理解惯性概念，能用惯性解释生活中的现象。教学难点理解牛顿第一定律中物体不受力时的运动状态，领悟其理想实验的推理过程。区分惯性与惯性定律，运用惯性知识解决复杂实际问题。教学过程导入新课（5分钟）1.展示现象教师播放一段汽车急刹车时，车内乘客身体前倾的视频，以及运动员跳远时助跑能跳得更远的视频。提问学生：“同学们，在刚才的视频中，汽车急刹车时乘客为什么会向前倾？运动员助跑为什么能跳得更远呢？”引导学生思考物体的运动和受力之间的关系。2.联系生活让学生回忆乘坐公交车的经历，当公交车突然启动时，身体会怎样？当公交车匀速行驶时，身体又是什么状态？鼓励学生分享自己的感受。教师总结：“我们在生活中会遇到很多类似的现象，物体的运动状态似乎和力有着千丝万缕的联系，今天我们就一起来探究其中的奥秘，学习牛顿第一定律。”设计意图：从学生熟悉的生活场景和有趣的视频现象入手，激发学生的好奇心和求知欲，引发学生对物体运动和力的关系的思考，自然地导入本节课的主题，同时让学生感受到物理知识与生活的紧密联系。新课讲授1.阻力对物体运动的影响（20分钟）观点冲突教师介绍：“在很久以前，古希腊的学者亚里士多德通过观察生活中的现象，比如推动桌子，桌子就运动，停止推动，桌子就静止，他得出了力是维持物体运动的原因这一观点。这个观点在很长一段时间被人们所接受。”接着提问：“同学们，你们在生活中有没有类似的感受，觉得物体要运动就必须有力的作用呢？”让学生思考并发表自己的看法。然后引出伽利略的观点：“但是，后来意大利科学家伽利略通过理想实验，提出了不同的观点。他认为物体的运动不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力。”展示伽利略理想实验的示意图（如下），并讲解：“让小球从一个斜面的顶端滚下，如果没有摩擦力，小球会在另一个斜面上上升到与原来几乎相同的高度。如果减小第二个斜面的倾角，小球为了达到原来的高度，就会运动得更远。当把第二个斜面放平，小球就会一直运动下去。”提问学生：“从伽利略的这个理想实验中，你们能得到什么启示呢？”引导学生思考力和运动的真正关系。[此处插入伽利略理想实验示意图]实验探究教师：“到底谁的观点正确呢？我们通过实验来探究阻力对物体运动的影响。”展示实验器材：斜面、小车、毛巾、棉布、木板。组织学生阅读教材中关于“探究阻力对物体运动的影响”实验的相关内容，思考以下问题：实验中为什么要让小车从斜面的同一高度由静止滑下？如何改变小车受到的阻力大小？实验中观察和记录的内容是什么？学生分组讨论后，教师请小组代表回答问题，并进行总结和补充：让小车从斜面同一高度由静止滑下，是为了使小车到达水平面时具有相同的初速度（控制变量法）。通过改变水平面的粗糙程度（毛巾、棉布、木板）来改变小车受到的阻力大小。观察并记录小车在不同水平面上运动的距离。学生分组进行实验，教师巡视各小组，指导学生规范操作，提醒学生注意观察实验现象并准确记录数据。实验结束后，各小组汇报实验数据，教师将数据汇总在黑板上的表格中（如下）：引导学生分析数据：“同学们，从表格中的数据可以看出，阻力大小和小车运动距离之间有什么关系呢？”学生回答后，教师总结：“平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越远，速度减小得越慢。”进一步提问：“如果水平面绝对光滑，小车不受阻力，它会怎样运动呢？”引导学生进行推理，得出结论：如果运动的物体不受阻力，它将以恒定不变的速度永远运动下去，即做匀速直线运动。这也就证明了伽利略的观点是正确的，物体的运动不需要力来维持。设计意图：通过介绍历史上关于力和运动关系的两种对立观点，引发学生的认知冲突，激发学生的探究欲望。实验探究过程中，让学生亲身体验科学研究的方法，培养学生的动手能力、观察能力和数据分析能力。通过推理得出物体不受阻力时的运动状态，渗透科学推理法，让学生体会科学探究的严谨性。2.牛顿第一定律（15分钟）定律得出教师讲解：“伽利略的理想实验为牛顿第一定律的建立奠定了基础。后来，英国科学家牛顿在总结了伽利略、笛卡儿等前人研究成果的基础上，通过自己的深入思考和研究，概括出了一条重要的物理规律——牛顿第一定律。”展示牛顿第一定律的内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。引导学生逐字逐句分析牛顿第一定律：“一切物体”表明该定律对所有物体都适用，无论是固体、液体还是气体。“总保持”意味着物体具有保持原来运动状态的性质。原来静止的物体，不受力时将永远保持静止；原来运动的物体，不受力时将以原来的速度和方向做匀速直线运动。“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”说明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。理解深化教师举例：“比如在太空中的卫星，当它在不受其他天体引力等外力作用时，它将沿着原来的轨道做匀速直线运动。而在地球上，静止的桌子如果没有外力推动，它将一直保持静止。”让学生进一步理解牛顿第一定律。提问学生：“同学们，根据牛顿第一定律，你们能解释一下为什么汽车在行驶过程中，关闭发动机后还能继续向前滑行一段距离吗？”学生回答后，教师点评并总结：“汽车关闭发动机后，由于不再受到牵引力，但因为它具有保持原来运动状态的性质，所以会继续向前滑行。不过，由于受到地面摩擦力等阻力的作用，它的速度会逐渐减小，最终停下来。这很好地体现了牛顿第一定律中力和运动的关系。”设计意图：详细讲解牛顿第一定律的得出过程，让学生了解科学发展的历程，体会科学家们不断探索和创新的精神。深入分析定律内容，通过举例和提问，帮助学生准确理解牛顿第一定律的内涵，突破教学重点和难点。3.惯性（15分钟）概念引入教师进行小实验：将一个小木块放在一张纸条上，快速抽出纸条，木块几乎保持静止。提问学生：“为什么纸条快速抽出时，木块没有跟着纸条一起运动，而是保持原来的静止状态呢？”引导学生思考物体具有保持原来运动状态不变的性质。展示教材中关于惯性的定义：物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。生活实例分析让学生列举生活中常见的惯性现象，如拍打衣服上的灰尘、跳远运动员助跑、汽车急刹车时人会向前倾等。以汽车急刹车时人向前倾为例，教师引导学生分析：“汽车在行驶过程中，人和汽车一起向前运动。当汽车急刹车时，汽车受到刹车装置的阻力，运动状态发生改变，速度迅速减小。而人由于具有惯性，要保持原来的运动状态，所以会继续向前运动，从而向前倾。”接着提问：“在生活中，惯性现象既有利也有弊。你们能分别举例说明吗？”学生讨论后回答，教师总结：“利用惯性的例子有很多，比如用铲子将煤送入炉灶内，就是利用了煤的惯性。而惯性带来危害的例子，像汽车超速行驶时，由于惯性，在遇到紧急情况刹车时，很难在短时间内停下来，容易引发交通事故。”影响惯性大小的因素教师讲解：“惯性是物体的固有属性，一切物体在任何情况下都有惯性。那么，惯性的大小与什么因素有关呢？”展示两个质量不同的物体（如一个小木块和一个大铁块），提问：“如果用相同大小的力推动这两个物体，使它们从静止开始运动，哪个物体更容易改变运动状态呢？”学生回答后，教师总结：“质量小的物体更容易改变运动状态，这说明质量越小，物体的惯性越小；质量越大，物体的惯性越大。所以，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的运动状态、是否受力等因素无关。”设计意图：通过有趣的小实验引入惯性概念，让学生对惯性有直观的感受。分析生活中的惯性现象，让学生将抽象的物理概念与实际生活紧密联系起来，加深对惯性的理解。探讨惯性的利与弊以及影响惯性大小的因素，拓宽学生的知识面，培养学生用辩证的观点看待物理现象的能力。课堂小结（5分钟）1.知识回顾教师引导学生回顾本节课所学内容：“同学们，我们今天学习了牛顿第一定律和惯性的相关知识。首先，谁能来说说牛顿第一定律的内容？”请一位学生回答后，教师再次强调牛顿第一定律的重点内容和关键要点。接着提问：“什么是惯性呢？生活中有哪些惯性现象呢？”让学生回忆并回答，教师进行补充和完善。总结阻力对物体运动的影响实验结论：“通过实验我们知道，平面越光滑，小车受到的阻力越小，运动距离越远，进而推理出如果物体不受阻力，将做匀速直线运动。这为牛顿第一定律的得出提供了重要依据。”2.方法总结强调实验探究中用到的控制变量法和科学推理法：“在探究阻力对物体运动的影响实验中，我们通过控制小车从斜面同一高度由静止滑下，改变水平面的粗糙程度，来研究阻力对小车运动的影响，这是控制变量法的应用。而根据实验现象推理出物体不受阻力时的运动状态，运用了科学推理法。这些科学研究方法在我们今后的学习中会经常用到，大家要掌握。”3.学习收获请几位学生分享本节课的学习收获和体会，教师进行点评和鼓励：“同学们，通过今天的学习，大家对力和运动的关系有了更深入的理解。希望大家在今后的学习和生活中，能够运用所学的物理知识去解释更多的现象，解决更多的问题。”设计意图：通过知识回顾，帮助学生梳理本节课的重点知识，形成系统的知识体系。总结科学研究方法，培养学生的科学思维能力。让学生分享学习收获，增强学生的学习成就感，激发学生学习物理的兴趣。课堂练习（10分钟）1.基础题一个正在运动的物体，如果它受到的外力全部消失，它将（）立即停下来速度越来越慢，最后停下来做匀速直线运动速度越来越快答案：C解释：根据牛顿第一定律，一切物体在不受外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。正在运动的物体，外力消失后，将保持原来的运动状态，即做匀速直线运动。关于惯性，下列说法正确的是（）只有静止的物体才有惯性只有运动的物体才有惯性任何物体在任何情况下都有惯性物体的速度越大，惯性越大答案：C解释：惯性是物体的固有属性，一切物体在任何情况下都有惯性，惯性大小只与物体质量有关，与物体运动状态无关。2.提高题汽车在高速公路上行驶，当遇到紧急情况刹车时，由于惯性，汽车不能立即停止，会继续向前滑行一段距离。请分析在这个过程中，汽车的运动状态是如何变化的？受到了哪些力的作用？答案：汽车刹车时，速度逐渐减小，运动状态由原来的高速行驶变为静止。在这个过程中，汽车受到重力、支持力、摩擦力（刹车装置产生的摩擦力和地面摩擦力）的作用。重力和支持力相互平衡，不改变汽车的运动状态；摩擦力阻碍汽车的运动，使汽车速度减小，最终停止。乘坐公交车时，当车突然启动时，乘客会向（）倾倒；当车匀速行驶时，乘客（）；当车急刹车时，乘客会向（）倾倒。请解释这些现象。答案：后；保持与车相同的匀速直线运动状态；前。解释：车突然启动时，脚随车开始运动，而身体由于惯性要保持原来的静止状态，所以向后倾倒；车匀速行驶时，乘客与车保持相对静止，以相同速度做匀速直线运动；车急刹车时，脚随车停止运动，身体由于惯性要保持原来的运动状态，所以向前倾倒。3.拓展题如图所示，在一辆表面光滑的小车上，放有质量分别为m1、m2的两个小球，随车一起做匀速直线运动。当车突然停止时，如不考虑其他阻力，两个小球将（）[此处插入小车和小球的示意图]一定相碰一定不相碰若m1＞m2，则肯定相碰无法确