牛顿第一定律教学范文

牛顿第一定律教学篇1

一、牛顿第一定律教学编排顺序

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。

为了检验学生学习和掌握牛顿第一定律的情况，笔者曾用这样一道题目来检测：你坐在向前匀速直线运动的汽车里，将手中的钥匙竖直上抛，问当钥匙落下来时是落在你手里，还是落在手后面。全班56名同学在试卷上皆答落在手后面。问其原因，皆曰：汽车在走，而钥匙抛出后不再向前走了。

二、怎样更好地改进牛顿第一定律的教学效果

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，是指儿童在学习物理课程以前的生活实际中，对各种物理现象和过程在头脑中反复建构所形成的系统的但并非科学的观念。在物理教学中，那种认为只需要正面传授知识学生就能接受，如果学生仍不理解，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，早已有了与亚里士多德“力是维持物体运动原因”的理论类似的观念。这样，当他们学习了牛顿第一定律之后，就可能把定律纳入到自己原有的认知结构中，牛顿第一定律实际上成了“力是维持物体运动原因”的代名词。让他们解释用手推车、用脚踢球等一些不易暴露错误观念的生活实例时，他们也能解释得头头是道。但当解释用手抛钥匙、飞机扔炸弹的例子时，他们是运用亚里士多德的理论去解释，其错误观念暴露无遗。这正是牛顿第一定律教学效果不佳的症结所在。

三、研究和改进牛顿第一定律的教学，应当了解学生头脑中前科学概念的特点

第一，学生头脑中的前科学概念是自发形成的。在教学中，教师常误认为学生在学习物理之前其头脑如同一张白纸，教师可以在上面任意涂画，事实并非如此。学生在长期的生活实践当中，逐渐形成了自己对客观世界物质运动规律的看法。他们几乎每天都会看到物体在力的作用下运动，而在力停止作用时物体静止，于是主观地断言：有力，则物体运动；无力，则物体静止。这正是亚里士多德“力是维持物体运动原因”的理论。

第二，学生头脑中的前科学概念具有隐蔽性。由于学生头脑中前科学概念都在潜移默化中形成的，所以它以潜在的形式存在。这包含两方面的意义。其一是学生自己并没有意识到它的存在，因为学生并没有有意识地思考并形成“力是维持物体运动原因”的概念。其二是前科学概念平时并不表现出来，但往往在学生运用物理概念解决问题时表现出来，比如上述测验。

第三，学生头脑中的前科学概念具有顽固性，且长期的生活经验与观察又加强了这些概念。因此，学生头脑中的前科学慨念是非常顽固的。按照皮亚杰的理论，学生认识什么和如何行动，主要决定于他们所具有的认知图式（思维模式），而不完全取决于教师所讲述的内容。他们按照自己已有的图式吸收和排斥信息。在有错误认识存在的情形下，就会在头脑中形成和正确信息极不相同的东西。

四、对牛顿第一定律的教学建议

1.注重科学知识、科学方法与科学精神教育。牛顿第一定律不仅在物理学本身占有重要地位，而且在物理教学中也具有很好的教育价值。在教学中，不仅应当注重科学知识教学（定律本身），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，对学生潜移默化地进行科学精神教育。

2.破除教师头脑中的前科学概念。由于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，因此，很难想象这些教师所教的学生头脑中的前科学概念能够彻底破除。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。

3.破除学生头脑中的前科学概念。由于在牛顿第一定律教学中学生头脑中存在着前科学概念，教师必须促使学生头脑中前科学概念的转变，在他们的头脑中引发认知冲突和危机，使他们头脑中原有的观念与当前面临的现实产生无法调和的矛盾，促使原结构的解体以及新结构的建构。这种过程可以说是在学生头脑中引发了一场科学革命。

牛顿第一定律教学篇2

关键词：物理；牛顿；创新；教学

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2017）03-0081

一、教学目标

1. 体会伽利略和亚里士多德对运动和力的关系的不同观点和依据；2. 认识伽利略理想实验的方法是科学研究的重要方法，它对物理学发展的重要意义；3. 理解牛顿第一定律的内容和含义，能够运用牛顿第一定律解释有关现象；4. 知道惯性是物体的固有属性，知道质量是物体惯性大小的量度，会用惯性概念解释有关实际问题。

二、教学重点

探究“力与运动的关系”的过程，理解牛顿第一定律的意义。

三、教学难点

体会伽利略的科学思维方法。

四、教学方法

启发式、合作探究。

五、教学过程

1. 创设情景，引入新课

展示一些小的和大的（火箭发射）运动视频。

2. 新课教学

（1）提出问题

师：展示陀螺，让学生转动，并想方设法转得更持久一些。请学生谈体会及方法。

师：其实，要使陀螺旋转得更久些，这是比较复杂的问题，同学们也提出了许多具有建设性的方案，在本节课结束后，大家还可以继续探讨这个问题。在这里，其中有一种方案值得大家关注――陀螺在更光滑一些的地方会转得更持久一些。

（2）理论分析

师：同学们请想，陀螺原来是静止的，是什么原因让它转动起来的？力！有力物体才会动起来。基于日常生活中的经验，同学们还观察到哪些此类现象？

生：举例。

师：可陀螺最后仍然停下来了，为什么？

生：回答。

师：对，陀螺受到了桌面和空气的（教师可以补充上这点，学生一般会认为只有桌面）摩擦力，这个摩擦力对陀螺来说是阻力。如果没有阻力，陀螺会怎样呢？

生：思考，回答。

师：同学们提出了很好的猜想，怎样来验证我们的想法是正确的呢？对陀螺来说，怎样让它不受阻力呢？

生：思考，回答。

师：评价（可能有极端的想法，比如到真空中，到太空中）。同学们的意见很有建设性，到太空中对我们学生来说还有点困难，能不能结合我们目前的实际情况来做一些工作呢？

师：请同学们再想一下陀螺，刚才转动的时候，怎么样才会更长久一些？对，减小阻力。

（3）自主探究

师：请同学们利用桌面上的器材，来对比验证一下我们的想法。

生：做实验。

师：提问。

生：说结论。

师：总结，并提问，我们毕竟还没有完全忽略阻力的影响，那么根据我们的实验，能否得出没有阻力存在的结果呢？请同学们结合刚才的结果设想一下，阻力越小，会越来越……小到零，会……

师：很好，同学们用的这个方法叫“外推”。利用外推，我得到了运动不需要力来维持。

师：板书：运动不需要力来维持。

师：提问，那么力在运动中扮演了什么角色呢？再回想一下我们的陀螺，不用力不会转动起来，若没有力也会一直转下去，力的存在让它……

生：回答。

（4）得出结论

师：总结：力是改变物体运动状态的原因。

师：让我们把目光投向2千年前。

（5）回顾历史

古希腊学者亚里士多德根据日常生活的经验，得出“力是维持物体运动的原因”这一结论。当时却统治人类思想将近2000年！直到300多年前，伽利略通过自己的观察和思考对这个观点进行了质疑，并指出此结论错误的根源在于研究力和运动关系的时候，忽视了摩擦这一客观存在的事实，从而使人们对力和运动关系的认识误入歧途。同时，他通过仔细的观察，设计出著名的“理想斜面实验”来反驳亚里士多德的观点。

（6）理想斜面实验

师：演示斜面实验

师：我们也可以通过刚才的设想，利用气垫导轨来验证一下伽利略的猜想。

师：介绍气垫导轨，操作验证。

3. 牛顿第一定律

（1）内容

（2）含义

①力是改变物体运动状态的原因；②一切物体都有保持原来静止或匀速直线运动状态不变的性质。

（3）惯性

4. 知识总结

（1）对牛顿第一定律的认识

（2）对惯性的理解

牛顿第一定律教学篇3

【关键词】牛顿定律，高考，重视

一、高考动向

牛顿运动定律是经典力学的核心内容,也是高考考查的重点和热点.涉及牛顿运动定律的考题信息给予方式灵活,解题信息除了以文字叙述和示意图的形式给予外,近年高考及模拟题中还以图表、图象、照片等多种形式给予.解题信息的多种方式给予,可综合考查学生的理解能力、分析能力、推理能力、综合运用知识的能力等。牛顿运动定律是力学中重中之重的部分，对比近年来的高考考查内容，有几个特点：

（一）进一步加强对牛顿运动定律尤其是牛顿第二定律的理解和应用。如平抛运动的应用、直线运动、曲线运动（特别是圆周运动）的特点。超重、失重、牛顿定律在天体问题中的应用，弹力的求解等。其命题方式是从基本的概念定义入手去引领题目内容，出发点也是人们相对熟悉的问题。其解题的关键是明确是明确题目是想呈现什么样的知识点，才能恰当的构建物理情景，再结合牛顿运动定律给予解决。

（二）旧题、常规题推出新意。这类题的整体框架落脚点相应比较低，主要是起点有新意。审题时必须通过题目的表述找出常规知识点，作为突破口，化难为易，同时也必须注意近几年这类题前面的描述相应的少了，这有利于找准核心的知识点。

（三）牛顿运动定律与天体运动的结合仍是热点。因为它符合科技发展的认识需要，万有引力定律的涉及并用于讨论天体运动的知识点是高考的重点内容，近几年高考中出现率达100%，山东高考一般是一道选择题，全国卷可能是一道选择题，也可能是一道中等难度的计算题。总体来说，牛顿定律是力学的基础理论，应用非常广泛，涉及本章的试题综合性比较强，涉及的知识点比较多，考核的能力也比较全面，应当引起足够的重视。

二、教学困惑

1687年，牛顿在他的《自然哲学的数学原理》(以下简称《原理》)一书中，提出了三条运动定律，它们构成了动力学的基础。因此，牛顿运动定律在高中物理教学中具有重要地位和作用。但是，在高中物理教学中讲授牛顿运动定律，尤其是讲授牛顿第二定律时,并没有按照牛顿第二定律确立的历史过程和线索进行讲授，而是在首先给出力和质量的单位及它们的量度方法后，通过学生对加速度与力，加速度与质量关系的实验探究得出了牛顿第二定律。对此，有一种意见认为，这样的教学结构有违史实，尤其是掩盖了正是在牛顿第二定律建立的过程中，才确立了力和质量如何量度的科学内涵，是不可取的。于是，建议按照第二定律确立过程的历史发展线索，重新设计牛顿运动定律的教学结构和线索。这就出现了两个问题。第一，现行的牛顿第二定律的教学结构和线索是否真的是不可取的；第二，如何设计一种新的教学结构和线索，既符合牛顿第二定律确立的历史过程，特别是这一过程中前辈科学家的思维方式，以便取其精髓，有所教益，又能与学生的已有基础和认知水平相衔接。我认为，对牛顿运动定律的确立过程进行必要的历史追向，是可取的，但是如何进行教学才能达到最大的效益。

三、教材分析

（一）牛顿第一定律。牛顿第一定律是牛顿定律的基石，正是因为它破除了长达近两千年的亚里士多德的错误，改变了人类的自然观和世界观，才导致牛顿第二定律得出。与此同时，它本身还包含着力、惯性、和参考系这些极富成果的科学概念，成为物理学理论的支柱和基石。另外，伽利略的研究过程蕴涵了重要的科学方法，教学中要引导学生领会牛顿第一定律的含义，充分说明伽利略“理想实验”的实验基础和推理过程，展示了伽利略斜面理想实验的猜想依据、推断结果这一思维过程，通过教学让学生明确运动和力的关系，提升对力、惯性、质量等基本概念的理解。惯性是学生学习运动和力的基础，因其抽象难懂而成为难点。新课标中本节内容对学生有以下基本要求：1、了解亚里士多德对力和运动关系的论述及存在的错误。2.认识伽利略研究运动和力关系的思想方法，了解理想实验的作用。3.知道速度是描述物体运动状态的物理量。4.理解牛顿第一定律的内容，能够运用牛顿第一定律解释有关现象。5.知道惯性是物体的固有属性，知道质量是物体惯性大小的量度。6.运用惯性概念，解释有关实际问题。在发展要求中：1.了解运动学和动力学研究角度的差异。2.会识别惯性系与非惯性系。

（二）牛顿第二定律。对于实验的探究根据斜面小车，打点计时器实验来探究即可。对于牛顿第二定律的由来通过控制变量法来探究出来，关于实验的基本思路，由于初中阶段的学习，学生应该很清楚，但让学生结合自身的生活经验和一些常识，对加速度与力、加速度与力、加速度与质量间的定量关系进行合理的猜想还是必要的，因为这与实验数据的处理直接相关。因为正比、反比关系用图像进行数据处理比较直观，而且有利于减少误差的影响和进行误差分析，所以实验用图像方法处理数据。但a-m间的双曲线关系却不是能准确、直观看出的，这时用1/m的数据作为横坐标，就能够使问题变得简单。这一处理方法将会对学生的思维和心理产生深刻的影响。从而探究出三者之间的关系。

教科书将牛顿第二定律的探究试验和公式表达分成了两节内容，目的在于加强试验探究和突出牛顿第二定律在力学的重要地位。牛顿第二定律的首要价值是确立了力与运动之间的直接关系，即因果关系。本节内容是在上节实验的基础上，通过分析说明，提出了牛顿第二定律的具体内容表述，得到了牛顿第二定律的数学表达式。教科书突出了牛顿的单位1牛顿的物理意义，并在最后通过两个例题介绍牛顿第二定律应用的基本思路。它们也是学习理解牛顿第二定律的基本组成部分。

牛顿第一定律教学篇4

关键词：牛顿第一定律；牛顿第二定律；运动定律应用解析

一、如何使学生深入了解牛顿第一定律

牛顿第一定律认为，所有物体均是保持着匀速直线运动的状态或是静止的状态，除非有一个来自外部的力使得物体被迫改变其一贯保持的这种状态。这就是牛顿第一定律的实质和精髓。这一定律是运动定律的基础，实际理解起来并不简单，在教学过程中应注意以下几点：

（1）在日常教学当中，很多老师认为牛顿第一定律可以被理解成牛顿第二定律在特殊情况下（即力之和等于0，ΣF=0）的一种表现，描述的是物体合外力为零的一种运动，事实上这种看法并不能被称之为科学。在牛顿定律当中，我们不能仅仅去关注其表面上提到的“力”和“惯性”这两个概念，这里我们应该强调一个更为重要的概念，即为一个特殊的参考系――惯性系。这个惯性系的非常重要的意义就在于，在这样一个参考系中，如果一个物体不受外力的作用，那么它将保持着匀速直线运动或者静止的状态。

（2）在进行牛顿第一定律的教学时，我们要将其与“惯性”放在一起进行串联。亚里士多德曾经指出，物体要是运动，必须要受力，这也是目前学生普遍拥有的一种错觉。所以，当他们在理解“物体不受外力则会保持静止”这一说法时不会很困难，但是在理解“物体不受外力仍可以保持匀速直线运动”时则会产生较多认知上的困难。所以，教师在对这一部分知识进行教学时，要注意让学生亲身体验，主动实验，参与到定理的实际演练当中，这样才能对经验中保持的错误的看法有所警觉而进行有意识的改正。

二、如何使学生深入了解牛顿第二定律

牛顿第二定律是这样表述的：物体运动时的加速度的大小与其所受的力成正比，但是与其质量成反比例关系。加速度a的方向是与作用力的方向一致。数学表达式：F=ma牛顿第二定律是运动定律教学的重点，同时又是个难点，在教学时应特别强调以下几点：

（5）F=ma在数量上、单位上以及方向上均确定了F，m和a三者的关系，所以在运用的时候需要注重单位的统一。尤其是力的单位。

（6）F=ma只适用于宏观和低速物体，而且只适用于惯性系。一般在中学阶段，只用于质点动力学或刚体的平动。对于非共点力系或刚体的转动，需要用到刚体动力学；对于非惯性系，这些内容都已超出目前中学物理的范围，我们不去研究。

应用运动定律解题，一般解决两类问题。一是已知运动状态求力，二是已知力求运动情况。在解题过程中要灵活应用，不要生搬硬套。

牛顿第一定律教学篇5

从全局观点分析力学部分教材，揭示物理学的基本规律，有目的地提高学生的思维品质，增强学生的物理思维能力，对此应从以下三个方面认真分析教材．

1．力学教材的基本知识结构

牛顿运动定律是经典力学的基础，也是经典物理的基础之一．动能定理和动量定理及其守恒定律为经典力学的栋梁．现行教材的体系是先讲静力学，后讲运动学，最后讲动力学．把牛顿三定律按三、一、二的顺序安排，第三定律放在静力学中讲授．这种安排符合由易到难、循序渐进的原则．即学习静力学时，有牛顿第三定律作准备知识，学习牛顿第二定律时，有力的合成与分解作先行．通过静力学的教学，要求学生正确理解力的概念．

物体受力分析是力学中的关键，几乎所有的力学问题都要涉及物体的受力分析，所以静力学教学是最重要的基础．

2．物理思维方式

思维是人脑对客观事物进行加工的过程，是人脑的功能，通过表象、概念判断和推理以及其它过程来反映客观现象的能动过程．物理思维就是运用思维的一般规律于物理学习、研究中所体现的具体的一种思维方式．

在教材分析中掌握物理思维结构，就是要掌握怎样运用思维的基本形式（概念、推理、论证等）和思维的基本方法（比较、分类、鉴别、分析、综合、归纳、证明、反驳等）以便能更好地、有目的地培养学生的思维能力．

第一章“力”要重点讲清三种力产生的条件及力的大小和方向，为物体受力分析做好准备．力的三要素，在初中已经讲过，对质点来说不会发生关于力的作用点的问题，而对刚体来说，力的作用效果除了跟力的大小和方向有关外，还跟力的作用点的位置有关．教材中虽然没有明确提出刚体概念，但所说的物体都是指刚体．力的作用点可以沿力的作用线移到刚体内任一点而不改变力的作用效果．因此，与其说力的作用点是一个要素，还不如说力的作用线是一个要素．物体的平衡，用了“平衡”和“固定转动轴的物体”等理想模型方法；“力的分解和合成”用了分析、综合、等效的方法．

第二章“物体的运动”用了理想模型（过程模型）的方法．高中教材以初中教材为基础，先提出质点这个理想化模型，在研究物体在一直线上的运动以后，立即研究物体在一个平面内运动的有关概念、规律和描述方法．运动学是力学的重要组成部分，是学习其它各章的必备知识．对平面运动的速度的合成与分解运用了分析、综合、等效的方法．

第三章“牛顿运动定律”用了经验归纳方法论．虽然第一定律不能用实验直接证明，但由第一定律推导出的一切结论都与实验结果相符合，这就间接地证明了牛顿第一定律的正确性．当今的实验已能近似地验证这个定律，例如用气垫导轨实验，运动物体——滑块在水平方向可以近似地认为不受力，因而它近似地做水平匀速直线运动．随着科学技术的日益发展，牛顿第一定律有可能得到更加严密的证明．牛顿第二定律是通过实验归纳得出的．在功和能，机械能守恒定律，动量、动量守恒这几章中，主要是用了推理的方法．如教材中机械能守恒定律是借助于运动学和动力学的知识推导出来的．但应当明确一点，这是一条实验规律，是实践经验的总结，是客观规律的反映．这此规律能够相互推导，这说明它们之间存在着内在联系．动量定理出自于牛顿第二定律，又异于牛顿第二定律．牛顿第二定律是一个瞬时的关系，而动量定理则说明状态过程，它可以按过程始末状态处理物体的动量变化，而不必涉及过程的细节．如果只考虑两个物体的孤立体系，把牛顿第三定律与牛顿第二定律结合起来，就得到作用前后的总动量不变．我们可以用实验进行检验，牛顿也正是用这个方法验证牛顿第三定律的．

“振动与波”一章研究的主要方法是从一般到特殊的推理过程，运用了动力学和运动学的基本规律，导出满足机械能和机械振动规律的新结论．

3．数学是表达物理学规律最精确的语言

在教学过程中，只有将教材的教学方法、结构搞清楚，才能达到运用数学方法解决物理问题的目的．在“力”这一章中，重点解决什么是矢量和矢量的运算方法问题．对物理矢量必须透彻理解，掌握其数学运算法则——矢量的平行四边形法则．引导学生对“代数和”与“矢量和”进行对比，体会矢量的质的差别，从而自觉地运用矢量运算法则．在“物体的运动”这一章中，先提出质点这个理想化模型，并研究质点动力学中的几个基本概念、位移、速度、加速度等．从数学角度分析这些量之间的函数关系（包括文字叙述、数学公式、函数图象等），再进行运动的合成与分解的矢量运算．

在“牛顿运动定律”这一章中，牛顿运动定律起着承上启下的作用，即能进一步加深对静力学、运动学知识的理解，又能为顺利学习机械能和动量铺平道路．牛顿第二定律的数学表达式，只有以地球和相对地球静止或做匀速直线运动的物体为参照系才是适用的．教材由分析物体只受一个力产生加速度与力的关系，过渡到分析物体受几个力产生加速度，以及加速度与力的关系，从而概括出能适合各种情况的牛顿第二定律的数学表达式ΣF＝ma．在公式中，力与加速度都是矢量，故此式是一个矢量式．牛顿第二定律概括了力的独立性原理（或力的叠加原理），即几个力同时作用在一个物体上所产生的加速度，应等于每个力单独作用时所产生的加速度的叠加——矢量和．在解题中，运用了正交分解法等基础知识．

机械能和动量这两章是在运动学和动力学的基础上，讨论力的空间和时间积累效应，从而引出功和能、冲量和动量等概念．功和能将矢量运算变成了代数运算．教材从力对物体做功引出动能和动量定理，研究了重力、弹力做功的特点，引出势能的概念，得出在只有重力、弹力做功时，机械能守恒．最后，从一般的功能原理阐明功的本质是能量变化的量度作为本章的总结．能的转换和守恒揭示了物理学各部分的内在联系．在讨论动量定理时，应强调牛顿第二定律的关系式是一个瞬时关系，而动量定理则说明状态过程，应用它研究某一过程而不是研究某一瞬时，只有在t0时，才是相等的．实验是讲述动量守恒定律的基础，教材这样处理是考虑到动量守恒定律的产生不是从牛顿运动定律推导得出的，而是一个独立的物理规律．而动量守恒定律的适用范围远远超出牛顿力学的适用范围．对动量守恒定律的数学表达式没有具体给出，目的是避免学生只是死记公式，注重培养学生学会运用物理规律对具体问题进行具体分析的能力．在应用动量守恒定律时，应选用惯性系，物体的动量mv、速度v的大小和方向也与参照系的选取有关．应特别注意计算同一系统中各部分的动量不能用不同的参照系．机械振动和机械波是较复杂的机械运动，它需要力学、圆周运动、运动图象等知识作基础．简谐运动是最简单、最基本的振动，是讲清波的关键．建立振动和波的联系与区别，是突破机械波教学难点的关键．

物理教学即要发展学生的智力，又要培养学生的能力，而后者较前者更为重要．从物理学本身来看，它研究的各种现象和规律是互相联系的．例如功和能的概念及能的转换和守恒定律，又渗透在各个分科中．教学职能即要从人类知识的总汇中挑选最精华的，运用最科学的方法传授给学生，又要使他们具有独立获取知识和驾驭知识的能力．要重视知识的传授，离开知识的掌握，能力的发展就成为无源之水，无本之木．

1．系统化结构化的教学

在中学物理教学中，贯穿力学的两条主线——动能定理和动量定理、机械能转换和守恒定律及动量守恒定律．这两个定理、两个定律来源于牛顿运动定律，与牛顿三定律一起构成质点动力学的基本规律，是力学部分的重点知识．围绕这两条主线，要深入分析牛顿运动定律，为这两个定理打好基础．动量定理、动能定理是在牛顿定律基础上派生出来的定理或推论，它们提供的表达式与牛顿运动定律等价，可代替牛顿二定律的矢量表达式中的某分量式，而不是什么新的表达式．但是动量守恒定律是自然界最普遍的规律之一，能量守恒和转换定律也是反映自然现象的最重要的规律之一．它们的作用远远超出了机械运动的范围．

2．培养学生的独立实验能力和自学能力

要培养思想活跃，有创新精神和创造能力的人材，必须加强学生的实验能力和自学能力．物理实验是将自然界中各种物理现象在一定条件下，按照一定的物理规律创造一定的条件使它重现．做物理实验，必须满足于一定的条件才能获得预想的结果，如设计实验步骤、选择测量仪器、正确观察现象、完整的读取数据、严格的计算，是做好实验不可缺少的过程．让学生按照上述过程有目的的科学训练，自觉地掌握科学实验的规律，激发学生的学习积极性就能增强学生灵活运用物理知识解决实际问题的能力．

培养学生的自学能力是教师的一项重要工作任务．调动学生的学习积极性，就得改变由教师“一讲到底”的状况，避免由于教师教学方法的单调，而使学生产生厌烦情绪．

牛顿第一定律教学篇6

一、从全局观点分析力学部分

从全局观点分析力学部分，揭示物理学的基本规律，有目的地提高学生的思维品质，增强学生的物理思维能力，应从以下三个方面分析。

1.力学的基本知识结构

牛顿运动定律是经典力学的基础，动能定理和动量定理及其守恒定律是经典力学的栋梁。现行的体系是先讲静力学，后讲运动学，最后讲动力学。把牛顿三定律按三、一、二的顺序安排，第三定律放在静力学中讲授。这种安排符合由易到难、循序渐进的原则，即学习静力学时，有牛顿第三定律作准备知识；学习牛顿第二定律时，有力的合成与分解先行。静力学的教学，要求学生正确理解力的概念。物体受力分析是力学中的关键，几乎所有的力学问题都要涉及物体的受力分析，所以静力学教学是最重要的基础。

2.物理思维方式

思维是人脑对客观事物进行加工的过程，是人脑的功能，通过表象、概念判断和推理及其他过程来反映客观现象的能动过程．物理思维就是运用思维的一般规律于物理学习、研究中所体现的具体的一种思维方式。掌握物理思维结构，就是要掌握怎样运用思维的基本形式和思维的基本方法，以便能更好地、有目的地培养学生的思维能力。

“力”章中，要重点讲清三种力产生的条件及力的大小和方向，为物体受力分析做好准备。力的三要素，对质点来说不会发生关于力的作用点的问题，而对刚体来说，力的作用效果除了跟力的大小和方向有关，还跟力的作用点的位置有关。与其说力的作用点是一个要素，还不如说力的作用线是一个要素。物体的平衡用“平衡”和“固定转动轴的物体”等理想模型方法；“力的分解和合成”用分析、综合、等效的方法。

“牛顿运动定律”用经验归纳方法论。虽然第一定律不能用实验直接证明，但由第一定律推导出的一切结论都与实验结果相符合，这就间接地证明了牛顿第一定律的正确性。例如用气垫导轨实验，运动物体――滑块在水平方向可以近似地认为不受力，因而它近似地做水平匀速直线运动。随着科学技术的日益发展，牛顿第一定律有可能得到更加严密的证明。牛顿第二定律是通过实验归纳得出的。在“功和能”、“机械能守恒定律”、“动量、动量守恒”这几章中，主要是用推理的方法。如教材中机械能守恒定律是借助于运动学和动力学的知识推导出来的。但应当明确一点，这是一条实验规律，是实践经验的总结，是客观规律的反映。这些规律能够相互推导，这说明它们之间存在着内在联系。动量定理出自牛顿第二定律，又异于牛顿第二定律。牛顿第二定律是一个瞬时的关系，而动量定理则说明状态过程，它可以按过程始末状态处理物体的动量变化，而不必涉及过程的细节。如果只考虑两个物体的孤立体系，把牛顿第三定律与牛顿第二定律结合起来，就得到作用前后的总动量不变的结论。我们可以用实验进行检验，牛顿也正是用这个方法验证牛顿第三定律的。

“振动与波”一章研究的主要方法是从一般到特殊的推理过程，运用了动力学和运动学的基本规律，导出满足机械能和机械振动规律的新结论。

3.物理学规律最精确的语言表达

在教学过程中，只有将教材的教学方法、结构搞清楚，才能达到运用数学方法解决物理问题的目的。在“力”这一章中，重点解决什么是矢量和矢量的运算方法问题。对物理矢量必须透彻理解，掌握其数学运算法则――矢量的平行四边形法则。引导学生对“代数和”与“矢量和”进行对比，体会矢量的质的差别，从而自觉地运用矢量运算法则。在“物体的运动”这一章中，先提出质点这个理想化模型，并研究质点动力学中的几个基本概念、位移、速度、加速度等。从数学角度分析这些量之间的函数关系，再进行运动的合成与分解的矢量运算。

“机械能”和“动量”这两章是在运动学和动力学的基础上讨论力的空间和时间积累效应，从而引出功和能、冲量和动量等概念。功和能将矢量运算变成了代数运算。教材从力对物体做功引出动能和动量定理，研究了重力、弹力做功的特点，引出势能的概念，得出结论：在只有重力、弹力做功时，机械能守恒。在应用动量守恒定律时，应选用惯性系，物体的动量mv、速度v的大小和方向也与参照系的选取有关。应特别注意计算同一系统中各部分的动量不能用不同的参照系。

二、既要发展学生的智力，又要培养学生的能力

物理教学既要发展学生的智力，又要培养学生的能力，而后者较前者更为重要。从物理学本身来看，它研究的各种现象和规律是互相联系的，既要运用最科学的方法传授给学生，又要使他们具有独立获取知识和驾驭知识的能力。

1.系统化结构化的教学

在中学物理教学中，两条主线贯穿力学――动能定理和动量定理、机械能转换和守恒定律及动量守恒定律。这两个定理、两个定律来源于牛顿运动定律，与牛顿三定律一起构成质点动力学的基本规律，是力学部分的重点知识。围绕这两条主线，要深入分析牛顿运动定律，为这两个定理打好基础。动量定理、动能定理是在牛顿定律基础上派生出来的定理或推论，它们提供的表达式与牛顿运动定律等价，可代替牛顿二定律的矢量表达式中的某分量式，而不是什么新的表达式。但是动量守恒定律是自然界普遍的规律之一，能量守恒和转换定律也是反映自然现象的重要的规律之一，它们的作用远远超出了机械运动的范围。

2.培养学生的独立实验能力和自学能力

要培养思想活跃，有创新精神和创造能力的人才，就必须加强学生的实验能力和自学能力。物理实验是将自然界中各种物理现象在一定条件下，按照一定的物理规律创造一定的条件使它重现。做物理实验，必须满足于一定的条件才能获得预想的结果，如设计实验步骤、选择测量仪器、正确观察现象、完整的读取数据、严格的计算，是做好实验不可缺少的过程。让学生按照上述过程科学训练，掌握科学实验的规律，激发学习积极性，就能增强学生灵活运用物理知识解决实际问题的能力。

牛顿第一定律教学篇7

1 牛顿第一定律的改写

牛顿第一定律是由英国科学家牛顿总结概括出来的，又称为惯性定律.该定律对力和运动状态这两者之间的关系进行了阐述，并提出惯性的概念，是物理学中的一条基本定律.其内容为：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止.高中生初次接触牛顿定律，对于定律中涉及到的“匀速直线运动或静止状态”和所反映的“惯性”概念的理解较为模糊.为了使得定律更容易理解，我们在保持定律原意的基础上，将定律改写.

改写牛顿第一定律，实际上是为了加强学生的理解，使用通俗易懂的语言描述该定律，根据牛顿第一定律的实质，我们可以将其改写为： 一切物体总有保持当下时刻运动速度的特性，直到有外力迫使它改变该速度为止.其中“运动速度”是学生在小学就有所了解的名词，在初中又进一步学习与速度有关的知识，因此，学生对改写后的牛顿第一定律抵触性较低，积极性较高.

2 改写牛顿第一定律的实际意义

改写后的牛顿第一定律词义表达比较浅显，教师可以带领学生从发现过程、定律的内容、定律的实质、定律和惯性的关系以及定律的应用这五个方面理解改写后的牛顿第一定律.

2.1 了解定律的发现过程

亚里士多德提出“力是维持物体运动的原因”，而伽利略在17世纪了这一理论，提出“物体在运动中不受外力作用，它的速度将保持大小不变.”这一理论是牛顿第一定律的前身，它正确地阐述了牛顿第一定律的内容，改写后的定律与伽利略提出的正确理论中都涉及到“速度”一词，两个理论意思相近，都通俗易懂，能够为学生深入理解牛顿第一定律提供帮助.

2.2 加深对定律内容的理解

要想深入了解牛顿第一定律的内容，要从以下三方面入手：

（1）牛顿第一定律中的“任何物体”说明牛顿第一定律的适用范围是所有物体.

（2）“直到外力迫使它改变……”说明了“力”是改变物体运动状态的条件.

（3）“保持匀速直线运动或静止状态”是此内容的结论.

以上是对牛顿第一定律内容的分析，将定律改写之后，原定律中的“保持匀速直线运动或静止状态”被转换成了“保持当下时刻运动速度”；“改变运动状态”变成了“改变运动速度”，清晰地说明了该定律的条件、范围和结论，且强调了“当下时刻”的重要性，帮助学生轻松掌握定律内容.

2.3 加深对定律实质的理解

牛顿第一定律的实质也有三个方面：

（1）一切物体都有惯性.利用改写之后的定律解释这一实质，“一切物体总有保持当下运动速度的性质”中“保持当下时刻的运动速度”说明物体的速度没有发生改变，教师可以以此为切入点，提出速度有快有慢，如果速度为零时，物体是什么状态，学生很容易理解，并回答是“静止状态”；如果物体的直线运动速度一直为5 m/s或者是1 km/h，那么物体保持什么运动，学生也能很容易理解为匀速运动.总结速度为零以及速度不变这两种现象，物体的状态为静止或者是匀速直线运动，那么学生对于牛顿第一定律中“任何物体都要保持匀速直线运动或是静止状态”的理解就会简单很多.

（2）外力是迫使物体改变运动状态的原因.利用改写后的牛顿第一定律来理解这一实质，“直到外力迫使它改变该速度”中“该速度”指的是物体原有的速度，即速度为零或者速度不变的情况，也就是“静止状态或者匀速直线运动状态”，那么“改变该速度”就很好理解了，在某一特定的时刻，物体的速度被相应时刻的力所改变，学生自然而然地想到某一时刻的状态被当时的力改变，了解了外力是迫使物体改变运动状态的原因这一实质.

（3）力不是维持物体运动的原因.利用改写后的牛顿第一定律来解释，在不受外力的作用下，物体会“保持当下时刻的运动速度”，每一个特定时刻，物体都没有受到力而改变速度，即当下时刻的运动状态没有改变，也就是说物体的运动过程不需要力，进而得出力不是维持物体运动状态的原因这一实质.

为了更加形象地解释定律的实质，教师可以组织学生现场进行“推课本”的实验，拿起物理课本，放在桌面上轻轻推动，当手对课本有了一定的推力时，课本开始运动，且每一个时刻都对应着特定时刻的力，即当下的力对应着当下速度的改变.松开手，课本就恢复到之前的状态，运动速度为零，也就即恢复到改写的定律中“保持当下时刻的速度”，进行多次实验，学生能够发现，力改变了物体的运动状态，但不是物体维持运动状态的原因.

2.4 了解定律与惯性的关系

牛顿第一定律说明了两个问题：说明了力与运动的关系；提出了惯性的概念.通过“一切物体总有保持当下时刻运动速度的特性”来说明这一特性即惯性是所有物体固有的属性，包括固体、液体、气体；因为在不受外力作用的某一时刻，物体的速度没有发生改变，能够说明物体的惯性与力无关.由于高中学生首次接触到“惯性”这一名词，需要通过牛顿第一定律中的运动状态来理解，若学生对于运动状态的意义理解不够充分，那么容易出现思路混乱，知识结构不清的现象.而改写之后的定律能够引导学生通过“速度”来了解惯性，通俗易懂，学生很容易掌握惯性的概念.

例如，举出例子来形象地解释惯性的定义，组织学生观察橡皮和书本，当没有外力作用的每一个特定时刻，二者都保持静止状态，提出生活中的所有物品同样具有这一性质，来帮助学生理解惯性.为了探究惯性的影响因素，教师可以组织学生轻抛橡皮和书本，学生会发现用同样的力度，质量较轻的橡皮飞出的速度快，进而得出惯性和质量有关.

2.5 学会在实践中应用

学习理论知识的目的在于增强学生的实践能力.因此，通过具体的例题来讲解定律并组织学生进行测试，能够有效提高学生的应用能力.例如，将以下题目来作为例题，教师引导学生在实践中理解牛顿第一定律.

例题 对牛顿第一定律的理解，不正确的是

A.一切物体都具有惯性

B.物体不受力的作用也能运动

C.物体受到力，运动状态一定改变

D.物体的运动状态改变，一定受到力

在实践中应用牛顿定律的思路为：（1）确定研究对象；（2）确定研究过程；（3）进行受力分析；（4）根据力的改变推断出状态的改变；（5）具体问题具体分析.

3 需要注意的问题

第一，是牛顿在第一定律中没有说明静止状态或者匀速直线运动状态的参考系是什么，我们一般将物体运动理解为在绝对空间内的相对运动，即以空间内的“土地”或者是其他物体为参考系.

第二，虽然力是改变物体运动状态的原因，但是，不是所有的力都可以改变物体的运动状态，例如，物体在受到多个外力作用时，运动速度没有改变，这时物体受到的合力为零.

牛顿第一定律教学篇8

教学目标：1.了解牛顿第一定律的内容；2.了解牛顿第一定律的建立过程及其意义。

教学重点：牛顿第一定律的内容。

教学难点：牛顿第一定律的建立过程及其意义。

为了突出重点、突破难点，对本节教材的处理时特意把牛顿第一定律的内容直接放在课前预习栏目中，让学生课前先去预习牛顿第一定律的内容，围绕这个主题，通过学生自主学习，把生成的疑问带到课堂上。课堂内主要通过学生的展示、质疑、点评等互动环节解决预习中产生的疑问，从而达成教学目标。

课前预习及课内探究部分（片段取自导学案）设计如下：

一、课前预习

1.牛顿第一定律：一切物体在作用时，它们的运动状态保持不变，包括速度始终等于零的状态和状态。

2.说明：

（1）牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过概括出来的。

（2）牛顿第一定律是一种的规律。

二、课内探究

活动一观察从斜面滑下的小车在平面上的运动。

实验1：让小车在斜面上运动下来，到达底部的水平长木板上，观察现象。

现象：（1）小车在斜面上运动时速度会。

原因：小车在斜面上运动时由于小车受到的作用。

现象：（2）小车在水平木板上运动时速度会。

原因：小车在水平木板上运动时由于小车受到的作用。

拓展：（3）同一小车在不同高度处由静止状态开始从斜面上运动下来时，在水平木板上运动距离是否一样？

（4）同一小车在相同高度处分别由静止状态和运动状态开始从斜面上运动下来时，在水平木板上运动距离是否一样？

思考与讨论： 结合（3）（4）谈谈，要使小车刚进入水平木板上时有一个相同的初速度，我们应该怎样设计实验？

活动二小车在水平面上滑动的距离的长短跟什么因素有关？

请你用手边的实验器材，设计一套实验方案来验证“小车在水平面上滑动的距离的长短跟接触面的粗糙程度有关”。

【实验器材】一个斜面、一块棉布、一条毛巾、一辆小车。（演示）

【学法指导】应用控制变量法，哪些条件保持不变，哪些条件发生变化，需要记录哪些信息？

各小组设计实验方案：。

设计实验表格：

材料种类小车受到摩擦力大小

（填“大”、“较小”或“小”小车在水面上运动的距离

（填“短”、“较长”或“长”）讨论分析、归纳得出结论：水平表面越光滑，小车运动受到的阻力越，通过的距离越，速度减小得越。

推测： 假如小车在运动过程中不受任何阻力，情况又会怎样呢？

反思1.预习对学生的帮助非常大，有时能起到事半功倍的效果。那么，我们作为教师究竟要让学生预习些什么呢？我认为让学生去预习的无非就是下节课要上的内容。究竟怎样让学生去预习呢？这才是关键，现在我们“高效课堂”使用的导学案就是让学生能更好地进行预习的辅助工具。主要分两步：第一步快速地浏览教材的知识点，要学哪些知识点做到心里有底；第二步结合导学案带着问题认真阅读第二遍，并在课本中用不同颜色的笔做记号，划出重点知识，记下疑难问题。有些知识学生可以在预习中自己解决的，就让学生自行解决。把预习过程中生成的疑问带到课堂上来解决。那么把牛顿第一定律的内容放在课前预习栏目中有利于学生围绕这个重点展开预习。2.在课堂教学时，教师充当的角色应该是主持人，引导学生把握本节课的知识重点，并主持学生课内的思维的碰撞环节，即对学、群学、展示、质疑和点评，从而让学生在思维的碰撞中解决在预习过程中和当堂生成的疑难问题。学生通过预习后肯定会产生有关牛顿第一定律的建立过程及其意义方面的疑问，这是本节课的教学难点，教师在课内安排小组实验（4～6人），通过实验探究及组内、班内生生、师生的思维互动进行难点突破。

2课题《密度》（第一课时）

教学目标：1.知道物质密度与物体轻重的关系；2.记住密度公式；3.记住一些常见物体的密度；4.会用托盘天平、刻度尺等器材测定固体的密度。

教学重点：密度概念。

教学难点：密度概念的建立。

本节课密度的有关知识在教材华师大版七下第一章《水》的教学中有所体现。学生已初步解了水的密度的相关知识。但学生了解的只是水的密度的个性问题，本节课的教学目标是要让学生了解物质密度的共性问题。针对这个学情，对教材的处理时把密度概念的建立放在课内，让学生通过小组实验探究及对数据的综合分析得出密度的概念。

课内探究部分（片段取自导学案）教学设计如下：

活动一1.探究物体的质量和体积的关系。

实验器材：铁块1、铁块2、铝块1、铝块2、刻度尺、天平及砝码。

对象长（cm）宽（cm）高（cm）体积（cm3）质量（g）质量/体积（g/cm3）铁块1铁块2铝块1铝块2（1）比较铁块1和铁块2（或铝块1和铝块2）得出结论：同一种物质，质量和体积成，即质量和体积的比值是一个（填“定值”或“不定值”）。（2）比较铁块和铝块的质量/体积的数据得出结论：不同种物质，它们的质量和体积的比值一般（填“相同”或“不同”。（3）表格中（质量/体积）在科学上我们用来表示，由此可见，同一种物质的密度（填“相等”或“不相等”）；

不同种物质密度（填“相等”或“不相等”）；所以密度是物质的一种，也是鉴别物质的主要依据之一。

2.密度的概念：；符号：。

3.根据上述概念得出密度的公式：；单位：。