【完美导学】5.1 牛顿第一定律教学设计（1）-2022-2023学年高一物理同步备课全套（鲁科版2019必修第一册）

第五章牛顿运动定律第1节牛顿第一运动定律牛顿第一定律是牛顿物理学的基石，牛顿第一定律把基本的匀速直线运动和物体是否受力联系起来，它定性地揭示了力和运动的关系。牛顿第一定律是正确理解和掌握牛顿第二、第三乃至整个动力学知识的基础和关键，为定量研究力和运动的关系拉开了序幕。【物理观念】能理解牛顿第一定律的内涵；知道力与运动之间的关系。【科学思维】能领悟科学实验的科学推理方法及其意义；能从不同的角度解决动力学问题。【科学探究】能从生活现象中提出可探究的物理问题。【科学态度与责任】能对一些既有的结论有质疑和创新的意识；通过与伽利略、牛顿相关的史实，能认识物理学研究是不断完善的。【教学重点】对牛顿第一定律和惯性的理解；科学思想的建立过程。【教学难点】力与运动的关系；惯性和质量的关系。【导入新课】观察这三幅图片，思考：力和运动之间有何关系？（引出本节主题）【讲授新课】一、力与运动的关系1、根据实例体验得到亚里士多德观点（观察思考）静止在桌面上的课本，观察当有推力时和无推力时，课本的运动状态。（根据课本受力情况和运动情况，看能得到什么结论）有推力时-------课本运动【结论】用力推静止在桌面上的课本撤去推力后-----课本停止运动【结论】力是维持物体继续运动的原因总结得出亚里士多德观点：“有外力作用时物体才能运动，物体运动需要力来维持。”思考：他的观点正确么？2、观察冰壶的受力及运动情况，体验总结伽利略观点观察冰壶的运动情况。静止在地面上的冰壶，当人推它时，冰壶开始运动。------力推物动，符合亚里士多德观点当冰壶脱离运动员的作用时，冰壶没有立即停下，而是继续向前运动。----力撤物还动，违背亚里士多德观点思考：撤去推力之后，为什么冰壶最终还是会停下？原因：冰壶停下来的原因是摩擦力。如果没有摩擦力，运动物体会一直运动下去。【总结现象】运动员对冰壶有推力作用冰壶由静变为运动撤去推力后，运动的冰壶受到摩擦力作用冰壶由运动最终变为静止总结得出伽利略观点：力是改变物体运动状态的原因。3、伽利略理想实验提出问题：伽利略是怎么验证他的观点的？（引出伽利略理想斜面实验）eq\o\ac(○,1)介绍实验的客观背景客观事实：小球从斜面的一侧某高处滚下，会滚上斜面另一侧，摩擦力越小，越接近原来的高度。eq\o\ac(○,2)介绍本实验的理想情况：摩擦力大小为零，小球将会达到同一高度。eq\o\ac(○,3)合理外推：小球将会达到同一高度对接斜面倾角越小，运动距离越远对接斜面倾角为零，小球永远运动。总结归纳理想实验法（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，在现实生活并不能实现。（2）理想实验的结论是正确的，因为它是建立在可靠的科学事实基础上，并把实验结果合理外推到一种理想状态的科学方法。4、笛卡尔完善观点笛卡尔观点：在没有重力、摩擦力、空气阻力等的理想情况下，运动物体将继续以原来的速度沿直线运动。二、牛顿第一定律1、牛顿第一定律的内容最终牛顿在总结前人成果的基础上提出“牛顿第一定律”。牛顿第一定律：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、牛顿第一定律的意义结合牛顿第一定律的内容，思考其意义：（1）正确揭示了力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因。（2）不受外力或合外力为0时：物体处于静止或匀速直线运动状态。受外力或合外力不为0时：物体运动状态改变。3、惯性的概念及特点eq\o\ac(○,1)根据牛顿第一定律总结惯性的概念，即一切物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。得出“牛顿第一定律”又可以叫做“惯性定律”的结论。eq\o\ac(○,2)特点：（1）一切物体都具有惯性；（2）惯性是物体的固有属性，不论物体处于什么状态，都具有惯性。【体验思考】光滑的水平面上，质量大的小球去碰撞质量小的小球，哪个小球的运动状态容易改变？以此为例，得出惯性大小的决定因素。“惯性的大小与质量有关”完善惯性的特点特点：（1）一切物体都具有惯性；（2）惯性是物体的固有属性，不论物体处于什么状态，都具有惯性。（3）惯性只与物体的质量有关。质量大,惯性大,物体的运动状态就难以改变。4、体验生活中的惯性为什么汽车紧急刹车时，我们的身体会前倾？【解释】乘客原来随车向前运动，忽然车子急刹车，车子由于摩擦力停止运动，由于惯性，乘客保持向前运动。如图，撞击锤子把柄，可以使锤头紧套在把柄上。【解释】锤头随锤子一起向下运动，当锤子碰到椅子时，锤子把柄突然停止，但锤头仍具有向下的速度，所以松动的锤头紧套在把柄上。三、随堂练习1、关于伽利略实验，下列说法正确的是（）A．完全是理想的，没有事实为基础；B．是以可靠事实为基础的，经科学抽象，深刻反映自然规律的；C．没有事实为基础，只有理想推理；D．以上说法都不对；2、下列关于惯性的说法中,正确的是（）A.物体只有在静止时才具有惯性B.物体运动速度越大,其惯性也越大C.太空中的物体没有惯性D.不论物体运动与否,受力与否,物体都具有惯性3、火车在长直轨道上匀速行驶,门前紧闭的车厢内有一人向上跳起,发现仍落回原处的原因是（）A.人跳起后,车厢内空气给他以向前的推力,带着他随