1.4牛顿第一定律（精选8篇）
（八）牛顿
说法正确的是（）A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力 B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力 C．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利 D．若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利
解析：选C 根据牛顿
C．在绕地球运转的宇宙飞船内的物体处于失重状态，因而不存在惯性 D．快速抛出的乒乓球和网球，乒乓球运动距离小，是因为乒乓球惯性大的缘故 解析：选B 物体的质量是物体惯性大小的唯一量度，物体的惯性是物体的固有属性，只与质量有关，与物体的运动状态无关，抛掉副油箱可以减小质量，B正确，A、C错误；乒乓球运动距离小是空气阻力造成的，其质量小，惯性小，D错误。
★7.[多选]在水平的路面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的碗。现突然发现碗中的水洒出，水洒出的情况如图所示，则关于小车在此种情况下的运动，下列叙述正确的是（）A．小车匀速向左运动
C．小车可能突然向左减速
B．小车可能突然向左加速
D．小车可能突然向右减速
解析：选BD 原来水和小车相对静止以共同速度运动，水突然向右洒出有两种可能：①原来小车向左运动，突然加速，碗中水由于惯性保持原速度不变，故相对碗向右洒出。②原来小车向右运动，突然减速，碗中水由于惯性保持原速度不变，相对于碗向右洒出，故B、D正确。
★8.(2018·无锡模拟)一个榔头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了。对这一现象，下列说法正确的是（）A．榔头敲玻璃的力大于玻璃对榔头的作用力，所以玻璃才碎裂
B．榔头受到的力大于玻璃受到的力，只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂
C．榔头和玻璃之间的作用力应该是等大的，只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂
D．因为不清楚玻璃和榔头的其他受力情况，所以无法判断它们之间的相互作用力的大小
解析：选C 这里要明确作用力和反作用力的作用效果的问题，因为大小相同的力作用在不同的物体上效果往往不同，所以不能从效果上去比较作用力与反作用力的大小关系。故C正确。
[B级——拔高题目稳做准做]
★9.(2018·福建六校联考)2016年8月16日1时40分，我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭，成功将“墨子号”卫星发射升空并送入预定轨道。关于这次卫星与火箭上天的情形叙
述正确的是（）A．火箭尾部向外喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向前的推力
B．火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力
C．火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进的动力
D．卫星进入预定轨道之后，与地球之间不存在相互作用
解析：选A 火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体，火箭向下喷气时，喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力，即为火箭上升的推动力，此动力并不是由周围的空气提供的，因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关，因而选项B、C错误，选项A正确；火箭运载卫星进入轨道之后，卫星与地球之间依然存在相互吸引力，即卫星吸引地球，地球吸引卫星，这是一对作用力与反作用力，故选项D错误。
★10.[多选]如图所示，用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上静止，下列说法中正确的是（）A．水平力F跟墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力 B．物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力 C．水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力 D．物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力
解析：选BD 水平力F跟墙壁对物体的压力作用在同一物体上，大小相等，方向相反，且作用在一条直线上，是一对平衡力，选项A错误；物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙壁对物体竖直向上的静摩擦力的作用，因物体处于静止状态，故这两个力是一对平衡力，选项B正确；水平力F作用在物体上，而物体对墙壁的压力作用在墙壁上，这两个力不是平衡力，也不是相互作用力，选项C错误；物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是两个物体间的相互作用力，是一对作用力与反作用力，选项D正确。
11．伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图(a)、(b)分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是（）
A．图(a)通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动 B．图(a)中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易 C．图(b)中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成 D．图(b)的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持 解析：选B 伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计时，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力的作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长得多，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推。故A错误，B正确。完全没有摩擦阻力的斜面是实际不存在的，故C错误。伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持，故D错误。
★12.如图所示为英国人阿特伍德设计的装置，不考虑绳与滑轮的质量，不计轴承、绳与滑轮间的摩擦。初始时两人均站在水平地面上，当位于左侧的甲用力向上攀爬时，位于右侧的乙始终用力抓住绳子，最终至少一人能到达滑轮。下列说法中正确的是（）A．若甲的质量较大，则乙先到达滑轮 B．若甲的质量较大，则甲、乙同时到达滑轮 C．若甲、乙质量相同，则乙先到达滑轮 D．若甲、乙质量相同，则甲先到达滑轮
解析：选A 由于滑轮光滑，甲拉绳子的力等于绳子拉乙的力，若甲的质量大，则由甲拉绳子的力等于乙受到的绳子拉力，得甲攀爬时乙的加速度大于甲，所以乙会先到达滑轮，选项A正确，选项B错误；若甲、乙的质量相同，甲用力向上攀爬时，甲拉绳子的力等于绳子拉乙的力，甲、乙具有相同的加速度和速度，所以甲、乙应同时到达滑轮，选项C、D错误。
★13.一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上
套着一个环，箱与杆的总质量为M，环的质量为m，如图所示，已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为Ff，则此时箱对地面的压力大小是（）A．(M＋m)g
C．Ff＋Mg
B．Ff＋mg
D．Ff＋(M＋m)g
解析：选C 箱子和杆处于静止状态，由力的平衡条件得，地面对箱子的支持力FN＝Ff′＋Mg＝Ff＋Mg，根据牛顿第三定律，箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力大小，则：FN′＝FN＝Ff＋Mg。
★14.(2017·淄博一模)如图所示，小球C置于光滑的半球形凹槽B内，B放在长木板A上，整个装置处于静止状态。在缓慢减小木板倾角θ的过程中，下列说法正确的是（）A．A受到的压力逐渐变大 B．A受到的摩擦力逐渐变大 C．C对B的压力逐渐变大 D．C受到三个力的作用
在17世纪前人们普遍认定力是维持物体运动的原因。用力推车子, 车子才前进, 停止用力, 车子就停下来, 古希腊的哲学家亚里士多德根据这类经验事实得出结论说:必须有力作用在物体上, 物体才会运动, 没有力的作用, 物体就要静止下来。这与人们实际生活中的亲身体验非常相似, 比如用手推车, 只有你一直给车一个推力, 车才能保持向前运动, 而当你停止给车这个推动力时, 车就会马上停止, 在当时, 这就是证明亚里士多德的观点的非常权威的一个生活实例论据, 以致于之后一直没有人提出相左与这位被称之为古希腊最杰出的哲学家的观点, 这也导致在亚里士多德以后的两千年内, 动力学一直没有多大进展, 直到十七世纪, 意大利著名物理学家伽利略才根据试验指出, 在水平面上运动的物体所以会停下来, 是因为受到摩擦阻力的缘故, 设想没有摩擦, 一旦物体具有某一速度, 物体将保持这个速度运动下去。伽利略还根据下面的理想实验进行推论, 让小球沿一个斜面从静止滚下来, 小球滚上另一个斜面。如果没有摩擦, 小球将上升到原来的高度。他推论说, 如果减小第二个斜面的倾角, 小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程。继续减小第二个斜面的倾角使他最终成为水平面, 小球就再也达不到原来的高度, 而沿水平面以恒定速度持续运动下去。伽利略的试验虽然是想像中的试验, 但是他建立在可靠的事实基础之上的, 这类理想试验以可靠的事实为基础, 经过抽象思维抓住主要因素, 忽略次要因素, 从而深刻的解释了自然规律。伽利略同时代的法国科学家笛卡儿, 进一步补充和完善了伽利略的论点, 他认为:如果没有其他原因, 运动的物体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。笛卡儿为发展动力学又迈出了一步。牛顿在伽利略等人的基础上, 总结出牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动或静止状态。直到有外力迫使它改变这种状态为止。牛顿第一定律不像其他定律是由实验直接总结出来的。它是牛顿以伽利略的理想实验为基础, 总结前人的研究成果, 以可靠的事实为依据, 加之丰富的想象而提出来的。这个理想的实验实际是永远无法做到的, 但它是有事实基础的, 又是可靠的。它的意义在于: (1) 指出了一切物体都有惯性。 (2) 揭示了运动和力的关系:物体维持自己的运动状态并不需要力。外力是使物体运动状态改变的原因。牛顿第一定律所描述的是一种理想化的状态, 即物体不受外力作用的状态。但是, 任何物体都和周围的物体有相互作用, 不受外力作用的物体是不存在的。但我们却能看到匀速直线运动状态和静止状态, 这与牛顿第一定律是否矛盾呢?物体受到几个力的作用, 如果合力为零, 即几个力相互平衡, 这时物体的运动状态并不发生改变, 实际上物体保持静止或匀速直线运动状态是物体受到相互平衡的力的作用结果。这与牛顿第一定律并不矛盾, 也就是说物体所受的合外力为零和物体不受力在保持物体运动状态上是等效的。
牛顿第一定律描述的是直线运动状态的物体, 而它的实质是“物体受到几个合力为零的力的作用, 它的运动状态不会改变”进一步考虑, 我们可以这样假设, 假如这几个力是来自不同方向, 不同大小的力, 那么, 只要他们的合力为零, 这个物体还是会保持原来的运动状态不变的。所以, 我认为, 牛顿第一定律是不完善的, 它只考虑了物体直线运动下的状态, 而没有考虑其他运动状态下的情况, 所以, 我对牛顿第一定律做的修改为:一切物体总保持匀速直线运动或静止或匀速旋转状态直到有外力迫使它改变这种状态为止。学习伽利略的理想实验, 大家都有这样的生活经验, 在水平面内以一定初速度v转动的木偶会因为空气的阻力和相接触面得摩擦力对他做负功而越转越慢直到最后停下来。当把木偶放在比较光滑的平面内, 在给木偶相同的速度v后它转的时间会比上一次长。当再把木偶放在更光滑的平面而且是一个真空环境中后, 给他同样的速度v它转的时间会更长。木偶之所以停下来的原因就是接触面和空气对它有阻力, 想想如过一切阻力都没有了它会怎样呢?答案是它它会永远转动。在生活中这样的例子有很多给一个轮子一定的初速度V让它转动但它会越转越慢只到最后停下来, 当给轮轴涂上适量的润滑油并放在真空环境后再给速度V是它转动, 这时大家会发现时间比上次长了。什么原因呢?毫无疑问应为这次减小了转轴的摩擦, 但什么原因是它停下来了呢?应为这些阻力我们只能减小却不能彻底排除。如果有理想环境从在那么它一定会永远转下去的。我认为木偶之所以会停下来是因为各种阻力在木偶转动的时候对它做负功直到耗完木偶所有的动能但是如果把木偶放在理想的平面和环境中这两个力都不会从在, 那么结果就是木偶会不停止的转下去, 他的运动状态不会改变。原因有 (1) 木偶开始有一定的速度, 一定的能量。在不受任何阻力的情况下也就没有力对它做负功, 由于能量守恒所以它的能量不会改变速度的大小也不会改变。 (2) 在木偶转动的时候木偶上的各个质点都在做匀速圆周运动, 所以必须要有一个力提供向心力, 这个力就是各个质点间的引力, 且这些力是作用力与反作用力的关系, 轮子还是处于不受力的状态。而且我认为这也属于一种平衡状态, 是典型的转动平衡, 由此可见转动平衡不一定要力来维持。
【关键词】惯性定律 实质 应用分析
【中图分类号】G64【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）01-0235-01
在十九世纪末，经典力学的影响已经波及到了世界任何角落，以至于很多物理学家都认为物理学的原理已经研究透彻，物理学的体系已经很完善。但是，在接下来的几十年里，和物理相关的电磁理论、原子理论以及放射性等理论的逐步出现，使得人们又开始怀疑自己之前所熟悉的经典力学理论。新旧理论之间产生了巨大冲突。物理学家对于冲突的解决，衍生出来20世纪近代物理学的两大理论的形成，即量子力学和相对论。新的理论并没有否定经典力学的指导作用，而对于其应用的范围开始有了界定。这便是牛顿第一定律的局限性。
1.牛顿第一定律的概况
英国科学家牛顿在经过长期的研究之后于1687年在他的书《自然哲学的教学原理》中提出了一套完善的关于经典力学的科学体系。这套伟大的理论对于物体不受力时的状态做了详尽描述：静止或匀速直线运动。当然牛顿第一定律中关于其运用最多，影响最广泛的就是其惯性定律。惯性的大小仅取决于其自身质量。惯性在生活以及科学研究中不可避免，牛顿对它的解释为我们的生活和科学研究提供了正确的理论指导。
2.牛顿第一定律应用的局限性分析
牛顿定律的影响是深远的，不过，随着文明的进步科学的发展，以及20世纪相对论和量子力学的出现，牛顿定律的伟大地位受到了撼动，而进一步的研究发现，其应用存有一定的局限性，具体描述如下：
2.1牛顿定律的应用需要在一定速率范围内
之所以会受到限制，主要是另一套理论的影响作用，相对力学理论。它们二者结合可以解释机械运动的机理。正是由于爱因斯坦的狭义相对论的被证实，科学家们发现，物理上存在需要时间间隔传递的超距离作用。任何信息的传递都是需要时间的。时间的流失和空间间隔的测量不是绝对的，它是受到惯性系间的相对速度影响的，同样也包括物体的质量的变化，它会随着速率的不同而发生变化的。狭义相对论虽然提出了自然界不存有绝对的时空观念，但是，它提出当物体速率远远小于真空光速的时候后，牛顿的经典力学理论依然可以对物体的运动做出十分精准的解释。在日常生活之中，绝大多数的运动都是低速的，所以，牛顿第一定律在日常生活中还是有很大的应用的。若物体的运动接近光速的时候，牛顿第一定律就无法做出准确解释了，这时就需要借助相对力学理论进行解释，这也就是牛顿第一定律应用的局限性体现之处。
2.2牛顿第一定律对于量子现象解释的局限性
20世纪初，随着人们对于黑体辐射和光电效应以及源自稳定性的研究的逐步开展，科学家们便发现很多研究现象和经典物理学结论是相违背的。经典物理学的理论基础恰恰是牛顿研究的力学理论。经典物理学对于物体微观结构的稳定性和能量变化的不连续性的研究出现了瓶颈。薛丁格和海森堡的量子力学理论对该现象做出了比较合理的解释。同经典力学发生违背的现象：经典力学中认为粒子性和波动性是两个不同的物理性质，而量子现象中实物粒子同时表现出了粒子性和波动性，只不过两种性质在不同条件下反应的程度不同，但是，它们是同时表现的。还有，量子力学中粒子的能量和角动量的值只能是某个量值的整数倍，出现了数值取立的相对独立性，但是，经典物理学中认为其取值是连续的。还有就是，经典力学理论认为粒子具有确定的坐标和位置，同时可以确定其动量，因此便可以确定其运动轨迹，但是，在量子力学研究中发现，速度和坐标是不能够同时确定的，只能确定大概的区域，从而量子运动轨迹只有概率意义。虽然量子理论的研究对于经典力学的冲击是十分之大，但是，经典力学对于微观粒子的研究仍然有很强的指导意义。
2.3牛顿第一定律提出的参考系的应用
牛顿在研究物体运动的时候，提出了一个特殊的参考系，即“不受其它物体作用力”，这就是物体继续保持静止或匀速直线运动的前提条件。牛顿第一定律通过不受外界作用的物体的运动状态来定义惯性参考系，从而为整个力学和物理学的研究提供很好的基础。惯性系便是牛顿在其《原理》中所提到的“绝对空间”。按照牛顿所设想的绝对空间，宇宙是不动的中心。今天看来，这是受到否定的。但是若放在当时的历史环境背景下，牛顿既要对他所讨论的运动引入绝对空间概念，又要结合伽利略的相对性原理，提出这样的“绝对空间”的概念是很困难的，也是可以理解的。他将运动定律适用的参考体系又之前的“绝对”抽象的概念，转化为了一个有很多供选择的条件的一个体系，这也是一项很大的突破。在那样一个时代，这样的理论是思维能力和创造能力的提升的唯一通路。当然，提这样的理论为后世的研究提供了绝对有利的研究基础。
3.结论
总而言之，尽管牛顿第一定律在近代以及现代的物理学研究应用中有一定的局限性，但是，这些局限性的出现，也是建立在对牛顿定律的不断应用中所产生和获得的。因此，牛顿定律对于物理学的研究的作用是毋庸置疑的。当然，除了理论研究上的应用，惯性定律在日常生活中的应用也是很广泛的，它对于日常生活的一些现象给予了正确的解释，同时为我们的生产生活打来了极大便利。
参考文献：
知识与技能：
1.明白伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识
2.明白伽利略的理想实验及其推理过程和结论
3.明白什么是惯性，会正确理解有关现象
过程与方法：
1.观察生活中的惯性现象，了解力和运动的关系.
2.透过实验加探对牛顿第必须律的理解.
3.理解理想实验是科学研究的重要方法.
情感态度与价值观：
1.透过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性.
2.感悟科学是人类进步的不竭动力.
二、教学资料剖析
本节课的地位和作用：
本节惯性定律的资料及导出过程，强调它在科学中的地位与作用，意在引导学生了解科学的发现和发展。科学的发现都有其深刻的社会背景和科学背景，同时，科学家自身的创造性思维品质和敢于置疑、坚持真理的献身精神又成为情感态度价值观教育的好素材。
本节课教学重点：
牛顿第一运动定律、惯性的概念。
本节课教学难点：
1.消除“力是维持物体运动的原因”的错误观点。
2.牛顿第一运动定律。
3、惯性概念的理解及应用。
三、教学准备
电化教室、“3.1牛顿第必须律.”ppt”文件
[教学过程设计]
一.引入
播放视频剪辑《汽车事故实验》，在视频剪辑中，我们看到撞车后假人和车子的运动状况.我们要讨论的是，
牛顿第必须律教案(高中版)
人和车子为什么会做这种或那种运动.要讨论这个问题，务必明白运动和力的关系.在力学中，只研究物体怎样运动而不涉及运动和力的关系的分科叫做运动学，研究运动和力的关系的分科叫做动力学.
动力学的奠基人是英国科学家牛顿.牛顿在1687年出版了他的名著《自然哲学的数学原理》.这部著作中，牛顿提出了三条运动定律，这三条定律总称为牛顿运动定律，是整个动力学的基础.这一章我们要学习的就是牛顿运动定律.
二.正课
1、历史的回顾.
远在两千多年以前，人们已经提出了运动和力的关系问题.但是直到伽利略和牛顿时代，才对这个问题给出了正确的答案
演示实验:用力推车，车子才前进，停止用力，车子就要停下来.
1.1亚里士多德(Aristotle)
在17世纪前人们普遍认为力是维持物体运动的原因.用力推车，车子才前进，停止用力，车子就要停下来.古希腊的哲学家亚里士多德(公元前384—前322)根据这类经验事实得出结论说：务必有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来.(力是维持物体运动状态的原因)
在亚里士多德以后的两千年内，动力学一向没有多大进展.直到17世纪，意大利著名物理学家伽利略才根据实验指出，在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故.
教师对亚里士多德做简单的介绍，以培养学生对科学家们的热爱。
1.2伽利略(Galileo)
牛顿第必须律教案(高中版)牛顿第必须律教案(高中版)
在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故.
若阻力十分小，物体将做什么运动呢
课件演示实验:物体沿气垫导轨的运动很接近匀速直线运动.
介绍:上海磁悬浮列车示范运营线、设计最高时速430公里/小时.
若阻力减少到零，状况又会怎样呢
计算机模拟实验:伽利略的理想实验.
结论:设想没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将持续这个速度继续运动下去.
而水平桌面上推物体物体动起来，不推物体就不动，正是由于摩擦力的作用使物体改变了运动状态，所以力是改变物体运动状态的原因。
伽利略的研究方法:以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地揭示了自然规律.
对伽利略进行简单的介绍。
牛顿第必须律教案(高中版)
1.3笛卡儿(Descartes)
如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原先的方向.
讲解:牛顿在伽利略等人研究的基础上，并根据他自己的研究，系统地总结了力学的知识，提出了三条运动定律.
2牛顿第必须律
牛顿第必须律教案(高中版)
2.1资料
一切物体总持续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。
牛顿:“站在巨人的肩上”.
学生讨论:牛顿第必须律的含义.
2.2含义
2.2.1我们所遇到的实际问题中，物体不受力的状况是没有的.物体受平衡力时，或者说合力为零时的状况跟不受力的状况是相同的.
2.2.2物体运动状态的改变需要外力.
力是改变物体速度的原因.
2.2.3一切物体都有持续匀速直线运动状态或静止状态的特性.
3、惯性
3.1定义
物体的这种持续原先的匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性.
情景介绍并回映本课开头的视频:
牛顿第必须律教案(高中版)
当汽车突然开动的时候，汽车里的乘客会向后面倾斜.当汽车突然停止的时候，汽车里的乘客会向前面倾斜.
提问:在视频《汽车事故实验》实验的剪辑中，当车撞到墙时，假人为什么会从车子中往前飞出。并适当的对学生进行安全教育。
3.2性质
3.2.1一切物体都具有惯性，物体的运动并不需要力来维持.
3.2.2惯性是物体的固有性质，不论物体处于什么状态，都具有惯性.
讲解:天上的飞机、地上的汽车、羽毛都具有惯性.
3.2.3惯性与物体的质量有关，物体质量越大惯性越大
牛顿第必须律教案(高中版)
如：课件演示惯性炮实验，从而让学生明白质量小的物体惯性也小，用很小的力就能把静止的空气变成运动的空气。
三.小结
1.伽利略对力和运动关系的研究方法.
伽利略对科学的贡献就在于毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它.
2.历史上对力和运动关系的看法和研究.
教会对伽利略的迫害.
3.牛顿第必须律的资料及含义.
4.惯性及应用惯性知识解决实际问题的方法.
五.作业
1.教科书:P75.问题与联系1、2、3
2.教科书:P74.科学漫步
[板书设计]
1、历史的回顾
1.1亚里士多德(Aristotle)
务必有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来.
1.2伽利略(Galileo)
在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故.
伽利略的斜面实验.
1.3笛卡儿(Descartes)
如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原先的方向.
2牛顿第必须律
2.1资料
一切物体总持续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.
2.2含义
2.2.1物体不受外力时，总持续匀速直线运动状态或静止状态.
力不是维持物体速度的原因.
2.2.2物体运动状态的改变需要外力.
力是改变物体速度的原因.
2.2.3一切物体都有持续匀速直线运动状态或静止状态的特性.
3惯性
3.1定义
物体的这种持续原先的匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性.
3.2性质
3.2.1一切物体都具有惯性，物体的运动并不需要力来维持.
3.2.2惯性是物体的固有性质，不论物体处于什么状态，都具有惯性.
3.2.3惯性与物体的质量有关，质量越大惯性越大。
教学资源：
亚里士多德是第一个尝试研究物理学并给出“物理学”这一
名称的人。他生活在古希腊礼貌发展的鼎盛期。从17岁开始，跟
随大哲学家柏拉图一向学习了。
亚里士多德力图以世界的本来面目来说明各种自然现象，这
是他的进步之处。但由于当时研究物理学只是依靠直觉和思维来
进行，所以他的很多关于物理方面的论述，显然这天看来是错误
的，然而在当时，能够摆脱神的意志，个性是构成一套自圆其说的体系，这是很不简单的。
亚里士多德曾说过：“我没有现成的根据，没有可照抄的模
式。我是一位开拓者，所以我是渺小的。我期望读者诸君能够承认我已成就的，原谅我所未能成就的。”
亚里士多德几乎在每一个科学领域(如：植物、动物、天文
、气象、数学和物理等)都作出了自己的贡献，其学说对后世的西方思想和科学产生了重大的影响。这一点没有其他任何一位古希腊思想家能够相比。
公元前323年，马其顿王朝被希腊人推翻。亚里士多德也遭到不幸，失去了他苦心搜集的各种标本和资料，失去了他的全部书稿。第二年，在极度失望的状况下，这位科学的始祖饮毒而死。
亚里士多德曾说过一句名言：“我敬爱柏拉图，但我更爱真理。”由此可见亚里士多德追求真理的执著精神。
当今世界著名的高等学府美国哈佛大学的校训就是：
“让柏拉图与你为友，
让亚里士多德与你为友，
更重要的是，让真理与你为友。”
伽利略，著名意大利数学家、天文学家、物理学家、哲学家。是首先在科学实验的基础之上融会贯通了数学、天文学、物理学三门科学的科学巨人。伽利略是科学革命的先驱。伽利略科学上的成就与他首创的实验与理论相结合的研究方法分不开。他对物理规律的论证十分严格，这个论证过程可概括为：
观察-假说-数学分析、推论-实验验证……
他不但亲自设计和演示过许多实验，而且亲自研制出不少技术精湛的实验仪器，例如浮力天平、温度计、望远镜、显微镜等。他倡导实验与理论计算相结合的方法，把实验事实与抽象思维结合起来，用实验检验理论推导，开创了以实验为基础具有严密逻辑理论体系的近代科学，被誉为“近代科学之父”。
今天我说课的内容是一个科学探究的实验：牛顿第一定律。
一、教材分析：
(一)教学内容：本节的主要内容是关于如何引导学生利用“实验+推理”的科学方法建立牛顿第一定律的过程及对该定律的理解。
(二)教材地位：本节内容不但是本章的重点，也是整个力学的重点，因为它把最基本的匀速直线运动和物体是否受力两者联系起来，是《力和运动》的开端，是力学的“奠基石”，并为后面学习惯性、二力平衡的知识打下了坚实基础，起到承前启后的作用。
(三)重、难点确定。
本节课的重点：探究牛顿第一定律。
难点：伽利略理想实验的推理过程。
理由：①把本实验做好是关键，而这个实验所涉及的斜面与水平面接轨处及小车释放高度，小车是否在同一个方向运动等系列因素都会影响实验效果，影响定律的表述。
②该定律是在实验基础上推理而得，内容较难借助例证来验证。
③根据新课程标准以及历年来中考特点决定。
(四)任务分析
二、学情分析：在学生已经建立力的概念的基础上，进一步研究力产生的作用效果：即物体在不受外力作用时的运动状态。并为后面惯性和二力平衡的学习打下坚实基础。在以往的教学中，教师比较关注知识的本身、往往以教师和学科为中心，学生则一味被动地接受，很难有自己的发现;而本节课则在尊重学生的思维方式及知识的形成过程的前提下，开展了以学生或问题为中心，以教师引导、小组合作为主要方式的探究性学习的一种尝试。
三、教学程序：为了实现教学目标，基于对教材的分析、初二学生学情状况分析和学校的实际情况，确定以下的教学程序：
教学程序内容理由创设情境
发现问题1、老师出示论据，提出问题。
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【教学内容】
义务教育课程标准实验教科书，物理（人教版）九年级第十二章第五节。
本节内容以日常的生活实际为基础得出两个相互矛盾的观点，即“物体的运动是否需要力来维持？” 并进一步用亚里士多德和伽利略两个伟人来强化这种矛盾，从而激发学生的学习兴趣；以“探究阻力对物体运动的影响”为核心，在基本的实验事实的基础上，调动学生的积极性，引导学生积极思维，进一步概括、推理得出结论。同时对“维持物体的运动需要力吗？”的教学时，不要使学生对亚里士多德产生片面的认识。【学生分析】
本节内容所涉及的现象是学生在生活中比较熟悉，也是他们容易发生兴趣的现象，教学中要注意培养学生学习物理的兴趣，充分发挥实验及多媒体教学手段，迎合他们好奇，好动好强的心理特点，调动他们学习的积极性和主动性，同时初中生思维方式要求逐步由形象思维向抽象思维过渡，因此在教学中应注意积极引导学生应用已掌握的知识，通过理论分析和推理判断来获得新知识，发展抽象思维能力，当然在此过程仍需以一些感性认识作为依托，可以借助实验加强直观性和形象性，以便学生理解和掌握。【教学目标】
知识与技能：知道牛顿第一定律的内容； 过程与方法：实验探究阻力对物体运动的影响。
情感态度与价值观：通过活动和阅读感受科学就在身边。【教学重点】实验探究阻力对物体运动的影响。
【教学难点】理解牛顿第一定律，并能解释简单的现象。【教学过程】
教学内容 设计意图 教材处理 师生活动 情景导入
结合本地实际，让学生回忆骑自行车滑行的情景，给学生留下“物体受力运动，不受力停止运动”的印象。利用多媒体展示“火车进站”“自由摆动的秋千”“地上滚动的足球”视频，思考：这些运动的物体为什么会停止运动呢？请同学们说出你的观点并从生活中找到其他实例来支持这个观点。
教师展示多媒体课件并声情并茂进行讲述。学生思考讨论并说出自己的观点
从生活实例入手，引导分析可使学生感受到物理知识并非高深莫测，增强学习物理的信心，体现了“从生活走向物理的理念”。
利用学生的认识的局限激发学生的求知欲 切入主题
亚里士多德一生勤奋治学，他的思想对人类产生了深远的影响。他创立了形式逻辑学，丰富和发展了哲学的各个分支学科，对科学等作出了巨大的贡献。
伽利略是近代实验科学的先驱者，是意大利文艺复兴后期伟大的天文学家、力学家、哲学家、物理学家、数学家。也是近代实验物理学的开拓者，被誉为“近代科学之父”。对亚里士多德和伽利略的观点进行讨论，从而引出本节课的核心内容──探究阻力对物体运动的影响。
教师简介亚里士多德和伽利略，强调他们在各自领域的成就。学生讨论并说出自己的观点
通过教师的介绍进一步强化学生认知上的矛盾，激发学生的学习兴趣。猜想与假设
阻力对物体的运动有何影响呢？请同学们相互讨论说说自己的猜想
教师提出问题，让学生提出自己的想法，并让学生说说他们的猜想依据。让他们明白猜想不是臆想，不是胡乱瞎想。锻炼学生的联想思维能力以及分析归纳能力
根据已有经验进行合理的猜想是科学探究中最具创造性的一环，有利于培养学生的创造能力和发散思维能力。设计实验
同学们的猜想是否正确呢？请同学们设计实验来证明你的猜想，在设计实验之前，教师引导学生阅读课本P45的相关内容
①课本中所述的实验方案体现了什么方法？是如何体现的？
②我们的观察要点是什么？
③除了课本中的方法，你有没有其他的方法？ 学生讨论各抒己见
引导学生将这些因素中相类似的因素合并，把问题简化 教师引导学生尝试设计实验过程 学生小组讨论自主进行实验设计
学生上台进行展示，其他学生则对其方案进行“挑刺”，使方案更加完善合理
通过设计实验培养学生的创新能力
通过展示，培养学生的语言表达能力及表演能力。进行实验与收集证据
1．各小组进行实验，并要求认真细致的做好实验数据的记录，课件展示数据记录表格。
滑行 表面 材料 阻力 大小 滑行 距离 速度变 化快慢 1 毛巾 2 粗布条 3 木板
2．学生讨论交流完成实验数据的填写。3．教师演示课本所示的实验 4．总结实验结论
结论：平面越光滑，小车运动的距离越，这说明小车受到的阻力越，速度减小得越。
6．进一步展示实验表格，学生讨论交流完成相关内容。
滑行 表面 材料 阻力 大小 滑行 距离 速度变 化快慢 1 毛巾 大近快 2 粗布条 较大 较远 较慢 3 木板 小 远 慢 玻璃 某材料 理想平面
7．你在完成上述表格时用到了什么方法？并具体谈谈你是怎样应用的。
小组成员分工协作，教师巡回指导，并提示不必局限于老师所提供的实验器材
教师演示过程中有意忽略控制变量法即让小车从斜面的同一高度从静止开始下滑 学生认真观察
引导学生分析实验数据得出相关结论
教师课件展示数据记录表格，并引导分析观察已填数据，明确所选材料的特性，完成表格内容，为进一步得出结论打下基础。
学生归纳所采用的方法
让学生经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识
充分调动学生学习的积极性，培养学生的协作能力和动手操作能力。
教师的演示并不是学生实验的简单重复，旨在通过演示进一步强化学生对控制变量法的理解，培养学生的观察能力 通过科学想像与科学推理方法的结合，发展学生的想像力和分析概括能力，使学生养成良好的思维习惯，敢于质疑，勇于创新
及时强化总结实验方法，同时也使学生明确概括、推理是建立在一定的事实基础之上的 得出结论
1．请大家继续用上述方法得出结论。2．归纳得出牛顿第一定律。
一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态 教师引导学生进行表述
通过对结论的表述使学生体验到成功感，同时也使学生明确叙述的严密性 强 化 练习
牛顿第一定律是通过分析事实，进一步概括、推理得出的，是力学基本定律之一。课件展示习题
1．正在做曲线运动的物体，若它所受到的外力同时消失，那么它将（）A．物体立即停下来 B．物体继续做曲线运动 C．物体将做匀速直线运动 D．物体将改变运动方向
2．关于力和运动的关系，下列说法正确的是（）A．物体受力才会运动
B．力使物体的运动状态发生改变 C．停止用力，运动的物体就会停止
D．力是使物体保持静止或匀速直线运动状态的原因 学生利用所用知识认真思考讨论，并叫同学到讲台上向全班同学讲评，解决简单的问题，体会成功的喜悦
学生利用所学的知识来解决实际问题，有利于培养学生灵活运用知识的能力，创新思维能力，也能及时巩固所学习的知识。教师要做好“欣赏者”与学生一起分享成功的喜悦。小 结
在研究阻力对物体运动的影响的实验过程中你学到了哪些研究物理问题的方法。
教师着重引导学生从物理学习方法的小结上进行阐述 及时小结学习方法，为学习下一内容奠定方法基础。应 用 迁 移
1．请同学们结合力的作用效果谈谈对牛顿第一定律的理解 2．牛顿第一定律的重要贡献是如下两个方面：（1）力不是维持物体运动的原因（2）力是改变物体运动状态的原因。
请同学们应用生活中的实例来进一步说明支持这两个观点。学生反思回顾
教师适时点拨，鼓励学生具有创造性的奇思妙想，拓展学生的思维
通过引导学生反思，发现学习中存在的不足，促进学习能力的提高。总结 升 华
通过对本章的学习你有哪些收获呢？请同学们从以下方面进行表述。
①在物理知识方面你有哪些收获？存在哪些疑惑？ ②在物理方法的学习运用上你又有哪些收获？ 学生讨论交流
及时总结在知识与学习方法上的收获，使知识内化形成学生的能力
【教学流程图】 【教学反思】
1．本节课首先利用具体情境来调动学生学习的积极性，增强学习的动力，激发学生的兴趣，然后引导学生进行分析思考以发现问题，通过学生间的交流与讨论，动手操作使学生更真切的感受到物理学就在我们身边，最后应用所学习的知识解决实际问题，使学生的能力得到进一步的提高。2．本节课充分体现了由“教教材”到“用教材”的转变。具体表现为在探究阻力对物体运动的影响时，教师没有仅仅停留在课本所给出的三种材料上，而是引导学生结合生活实际进一步的推理想象，培养学生的探索精神和创新意识，便于学生对牛顿第一定律的理解。
新课标要求教师要把知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观这三维目标渗透到每一个具体的教学环节中。在新的教学理念指导下，为实现本课题的教学目标，笔者结合自己教学体会，进行了以下探讨。
一、三维教学目标的确定
1. 知识与技能
(1)掌握牛顿第一定律，知道牛顿第一定律的建立过程，正确理解力和运动的关系。
(2)明确惯性的概念，能正确解释惯性现象。
(3)建立伽利略理想斜面实验的模型。
2. 过程与方法
(1)经历“牛顿第一定律”的建立过程。
(2)体会科学探究的一般方法。
(3)知道理想实验是科学研究的重要方法。
3. 情感态度与价值观
(1)让学生以“牛顿第一定律”的建立过程为载体，学习科学家追求真理、勇于探索的精神。
(2)让学生意识到人类对客观事物的正确认识需要经过由表及里、由此及彼、由片面到全面长期渐近的过程。
二、课堂教学中三维教学目标的实现
1. 知识与技能目标的实现
笔者根据学生的特点，结合日常生活经验，采用理想实验及演示实验等学习方法来达到教学目标。学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到了错误观念，认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体，它就运动;不推它时，它便静止。为使学生摆脱这种错误观念，笔者首先把运动和运动的变化区别开，确立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念，为揭示力和运动的关系做了重要铺垫。在此基础上，笔者结合学生课前预习，提问：“要使物体运动，必须有力作用在物体上，你同意这个观点吗?”让学生展开讨论，学生先分组讨论，再集中讨论。在讨论过程中，学生结合课本上的知识，提出各种实例来证明自己的观点正确，如：物体加速、减速时需要力，所以运动离不开力;物体受力才能运动起来，所以运动离不开力;运动物体碰到其他物体会有力的作用，所以运动物体具有力;物体在冰上滑，不需要力来维持;汽车在发动机关闭后还能继续前进一段距离，正在前进的自行车不用脚去蹬踏板也会前进，所以运动不需要力;地面上滚动着的球，不受外力作用时，还能继续滚动一段距离。在此基础上，笔者通过演示实验(气垫导轨)说明物体运动不需要力来维持，同时针对学生提出的诸多问题引导学生共同剖析，如：用力推一辆小车，使它运动起来，撤去推力，小车运动一段距离停下。分析：小车受力后由静止到运动，是运动状态发生改变，而撤去外力运动一段距离停下，这一过程小车不受力吗?如果把小车放在桌面上和在桌面上铺上毛巾，小车运动情况有什么不同?学生明白了小车停下是摩擦力作用，并不是不受力停下，而且摩擦力使小车由运动到停止，改变了小车的运动状态，由此确立了“力是改变运动状态的原因”的概念。笔者再通过伽利略的理想斜面实验，使学生建立“不受力的物体运动状态不变”的概念。
2. 过程与方法教学目标的实现
为了实现预定的教学目标，笔者对惯性现象进行了探究。
方法：笔者课前布置学生在教材中寻找理论依据，并设计实验检验，课间学生探究，合作交流讨论。
方式：3—5人组成小组。
评价：教师和学生进行统一评价。
由于课前进行了提前布置，学生准备比较充分，展示、讨论热烈，一些平时不爱说话的学生也主动发言、积极参与。这种方法可操作性强，广泛调动了学生学习的积极性，学生不需要死记硬背就能够把学过的知识灵活运用。
3. 情感态度价值观目标的实现
为了达到情感态度价值观的教学目标，笔者让学生阅读教材，去体会、感悟一个错误的观点：“物体的运动需要力来维持”竟束缚人们的思想将近两千年，使学生明白了规律认识的漫长过程。笔者还对学生进行物理学史教育：牛顿第一定律的成功问世是从亚里士多德的观点开始，伽利略研究，笛卡尔补充，牛顿总结，它是很多科学家智慧的结晶，包含极丰富的科学成果。这使学生意识到，对客观事物的正确认识需要人们经过由表及里、由片面到全面的长期的过程。
三、三维教学目标的效果
培养学习兴趣是提高教学效果的根本途径。世界著名的教育家夸美纽斯认为：“兴趣是创造一个乐观和光明的教学环境的主要途径之一。”如在惯性这个抽象概念的教学中，笔者提问：“在运动会上，赛跑到终点的同学为什么不能立即停下?跳远的同学为什么要有一段助跑?惯性是力吗?”让学生思考、讨论、交流，使学生在感受生活的同时，感悟道理。教师要把生活中的事例迁移到物理学习中来。一个能激发学生激情的贴近生活的例子，一个发人深省的提问都能引起学生的兴趣。学生在学习中一旦有了兴趣，就会主动、积极、愉快地学习。教师在备课中带着这样的问题去设计一堂课，就能最大限度地调动学生的学习积极性，从而取得事半功倍的效果。
高中物理新课程的目标是培养学生学习终身发展必备的物理基础知识和技能，了解这些知识与技能在生活、生产中的应用;学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯，能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题;发展好奇心与求知欲，发展科学探索兴趣。如在伽利略的理想斜面实验教学中，笔者提问：“这个实验哪些做法是理想的?哪些做法是可以实际操作的?哪些是运用逻辑思维推理得出的?”给学生思考的空间，使学生去理解实验、分析实验、归纳总结实验，进而培养了学生解决问题的能力。
新课程的理念要求教师在教学过程中要围绕三维教学目标设计课程，培养学生掌握知识和技能，具有终身学习的能力，就要一改过去灌输式的教学方法，变为科学探究方法，发展学生的自主学习能力，使学生养成良好的思维习惯，能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。教师只有把三维教学目标贯穿到每一个教学环节中，才能实现预期的效果。
参考文献
[1]物理教学. (沪) 2005.3.
[2]布鲁纳.教育过程[M].北京文化教育出版社, 1982.
[3]布鲁纳.论认知[M].北京文化教育出版社, 1982.
关键词:总结;原因;教学建议
牛顿第一定律的实验教学,在中学物理教学中已经很久了。许多教师对于这一定律的教学发表了自己颇有见地的教学见解,我在教学实践中运用这些教学策略时发现,确实可以取得如同一些文献中所述的预期效果。然而,当我设计一些新的情境让学生运用“牛顿第一定律”去解决问题时,却令我们十分吃惊。
学习了《牛顿第一定律》之后,为了检验学生学习和掌握牛顿第一定律的情况,我曾用这样一道题目来检测学生。题目如下:你站在在向前匀速直线运动的汽车里,当你竖直向上跳起并落下后,是落在起跳处,还是落在起跳处后面。全班75%以上的同学答:落在起跳点后面。问其原因,答曰:汽车向前在走。
学生对于“牛顿第一定律”的掌握程度非常之差,这使我困惑不解。为何对同一教学策略结果的评价会出现如此之大的偏差?是教师教的原因,还是学生学的原因,抑或两者兼而有之?这促使我对“牛顿第一定律”的教学进行深层次的思考和研究。
一、总结传统教学模式
通常牛顿第一定律的教学,一般是按教材编排顺序,先进行演示实验引出课题,然后通过讲解伽利略与亚里士多德的争论,消除“力是维持物体运动原因”的错误观念,进一步通过做斜面小车实验证明牛顿第一定律的正确性,最后让学生运用牛顿第一定律去解释日常生活中的现象,从而完成整个教学过程。这种教学效果由前面的例子已经显而易见。
二、查找原因
怎样更好地改进牛顿第一定律的教学效果,使牛顿第一定律的教学效果真正是实实在在意义上的令人满意。我认为,一般形式上的教学方法的改进已是隔靴搔痒,而必须深入到学生的认知结构中去考察学生产生错误认识的根源。
认知心理学的理论告诉我们,学生学习物理概念、规律时所形成的错误,常常是由于其头脑中的前科学概念的影响。
所谓前科学概念,是指学习者在接受正式的科学教育之前,在现实生活中通过长期的经验积累与辨别式学习而获得的一些感性印象,积累的一些缺乏概括性和科学性的经验,是一些与科学知识相悖或不尽一致的观念和规则。比如牛顿第一定律就是如此,学生们在学习之前,总是认为“力是维持物体运动的原因”,这种错误的认为就是学习者的前科学概念。在物理教学中,那种认为“牛顿第一定律”只需要“正面”传授知识,学生就能接受,如果他们仍不理解,可以多讲几遍就能达到目的的想法,实践证明是过于天真了。因为在有些学生的经验中,他们解释用手推车、用脚踢球等一些不易暴露错误观念的生活实例时,也能解释得头头是道。这正是牛顿第一定律教学效果不佳的症结所在。
三、教学建议
在上述研究的基础上,我对《牛顿第一定律》的教学提出如下教学建议:
第一,必须破除教师头脑中的前科学概念。
不少初中物理教师头脑中还具有牛顿第一定律的前科学概念,很难想象出这些教师所教授出的学生头脑中的前科学概念能否加以破除。所以,破除教师自己头脑中前科学概念是牛顿第一定律教学的前提。
第二,注重科学知识、科学方法与科学精神教育。
在“牛顿第一定律”教学中,不仅应当注重定律本身的教学,而且要特别强调定律得出所运用的科学方法。包括理论实验的方法和科学推理的方法,这一点常常是许多物理教师容易忽略的方面。而且,还要结合定律的教学,潜移默化地对学生进行科学精神教育。为什么只有伽利略能够大胆地怀疑亚里士多德延续两千多年的错误结论?引导学生树立起科学的怀疑精神,树立实践是检验真理的唯一标准的信念。这样融知识、方法和精神于一体的教学,才真正体现了牛顿第一定律教学的全部内涵。
比如,我们可向学生布置如下一个问题:匀速向前行驶的汽车前后座位上各有一名同学,两同学同时以相同的速度向后和向前走去,问:是前座同学先走到后座还是后座同学先走到前座?如果学生正确回答了这个问题,说明学生头脑中该问题上的前科学概念已经破除。否则,则认为仍然没有破除。
第三,坚持纠正前科学概念。
