教学案例《牛顿第一运动定律》
一、牛顿第一运动定律
创设情境引入：
多媒体显示几幅关于运动的图片（关闭发动机的汽车，荡秋千，打出去的球）
请根据生活经验，思考为什么物体最终停下来，要让它们动起来怎么办？
学生讨论：物体停下来是由于没有力的作用，施加力就可以动起来。
演示实验1：利用身边的器材，演示一个物体是在力的作用下开始运动的。
设疑：结合实验和生活现象，有力的作用时物体就运动，没有力物体运动就停止，你认为物体运动需要什么？
学生讨论：需要力。
回顾历史
早在公元前400年前，古希腊著名的科学家亚里士多德，就提出了类似的观点。他观察马拉车的现象：马用力拉车，车前进；马停止用力，车就停止。于是他认为：物体受到力的作用，才能运动；不受力，物体就静止不动。结论：力是维持物体运动状态的原因。
师：由于时代的局限和科学条件的限制，亚里士多德提出了这样的观点，当时被人们认为是正确的、后来又被科学实验否定，意大利科学家伽利略就是敢于挑战所谓权威的众多人之一。究竟是什么支持伽利略对这一结论产生怀疑呢？下面我们就来重温一下他当年做的实验。
伽利略斜面理想实验：如图1所示。
1、两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。
2、如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度。
3、减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍要达到原来的高度。
4、继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持续的匀速直线运动。
设疑：小球在水平位置时，受力情况如何，运动情况如何？
学生讨论：物体做匀速直线运动，没有力的维持。
教师小结：伽利略认为，力不是物体运动的原因，运动不需要力来维持。
实验改进（将斜面直接换成斜面与水平面组合形成的）
思考
1小球每次都从相同高度释放目的是？
2根据实验观察的现象，你能得出什么结论？
3伽利略实验最后推论是什么？
讨论
1、在实验步骤2中，伽利略基于什么条件做出推测？
2、体会伽利略将斜面倾斜角度不断减小的巧妙之处？
3、伽利略怎样处理理论与实验之间的分歧，他怎样分析事物的矛盾？
4、伽利略理想实验的意义是什么？
教师小结：亚里士多德尽管一生成就卓越，开拓了科学研究的新时代，但是由于只凭观察、推理，过分夸大了形式逻辑的作用，忽视了实验验证这一重要手段，导致了许多错误，在学习时，我们必须要坚持“实践是检验真理的唯一标准。”
伽利略构想的理想实验（假想实验）以可靠的事实为基础，把实验和逻辑推理结合在一起，其科学探究的方法有力的推动了动力学及其他科学的发展。
后继科学家的研究
笛卡儿经过自己的研究补充完善了伽利略的论点：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。
后来牛顿结合前人的研究成果，牛顿对力和运动的关系做出了如下表述：“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。”这就是牛顿第一定律。
师：牛顿第一定律也阐明了力的概念，明确了力是物体间的相互作用，指出了是力改变了物体的运动状态。牛顿虽然获得了伟大的成就，但是他对于自己所见的成就还是很谦虚的说：“我是站在巨人的肩膀上才成功的。”
讨论：1、从上述科学规律发现之旅你从中得到什么启示？
2、你对牛顿所说“我是站在巨人的肩膀上才成功的。”这句话怎么理解？
学生讨论：人类对力和运动关系的认识，经历了一个曲折发展的过程。我们学习科学家对所取得的荣誉虚怀若谷的
引导归纳牛顿第一定律的内容及意义
牛顿第一定律
内容
物体 保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有 迫使它改变这种状态为止。
理解 (1)物体 外力时，运动状态保持静止或匀速直线运动；说明力 维持物体运动的原因；
(2)外力的作用是迫使物体改变原来的运动状态，说明力是 物体运动状态的原因；
(3)一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做 。
二、惯性
演示实验：引入惯性的概念。
演示实验1：在装满水的水杯底下迅速抽出纸，观察会发生什么现象？请解释这一现象？
演示实验2：纸片上放鸡蛋，弹出纸片，鸡蛋落下，观察会发生什么现象？请解释这一现象？
演示实验3：用刻度尺敲象棋子。观察会发生什么现象？请解释这一现象？
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