初中物理牛顿第一定律教案【三篇】

频道：生活应用日期：2025-10-23 03:04:13 浏览：13

®无忧考网编辑汇集了三份关于初中物理牛顿第一定律的授课计划，供你参考借鉴！

教学目标

一、知识与技能:

知道并能用语言表述牛顿第一定律，

九年级物理牛顿第一定律教学设计

二、过程与方法:

培养学生严谨的逻辑推理能力。

通过对大量实例的分析，培养学生归纳、综合能力。

善于思考、善于总结，把物理与实际生活紧密结合。

三、情感态度与价值观:

研究物体不受外力作用时的运动状态，有助于培养求真务实、不盲从权威、顺应自然法则的科学精神。

教学重与难点

重点：“理想实验”法，牛顿第一定律。

难点：让学生确信牛顿第一定律并理解其内涵。

教学准备惯性小车、斜面、木块、木板、毛巾、标志小旗．

教学过程

一、体验、观察、顿悟、阐述

老师：同学们，依据日常的观察和实际经历可以说明：作用力能够让静止的物体开始移动，同样也能让正在运动的物体停下来。大家请留意。

挑选部分学生到台前，让他们尝试使讲桌移动，观察桌子被推动或拉动时的状态，以及停止施力后的变化，发现桌子仅在受到推或拉的作用时才会移动，一旦失去外力作用，桌子便不再继续运动，由此可以推断，维持物体运动状态需要持续施加外力。

学生实验二，学生展示小车在木板上的运行状况，用力推动小车时，小车开始移动，当推力消失后，小车依然能够继续前行。

（B、运动不需要力来维持）

师：既然物体的运动不需要力来维持，小车为什么会停下来呢？

生：是桌面对小车的阻力。

（好，下面我们就用实验来探究阻力对物体运动的影响）

二、探究、归纳、推理

（一）探究：阻力对物体运动的影响

1、介绍实验器材。

2、请同学带着下面的问题和老师一起来完成实验探究。

为了准确“揭示”阻碍力对物体行进状态的作用，每次实验时必须保证哪些条件保持不变？怎样调整物体所承受的阻碍？

（2）为什么让小车从斜面的同一高度滑下？

（3）小车在不同材料的平面上终停下来的原因是什么？

3、演示书上图12.5-3所示的实验，

（1）观察实验现象，记录实验结果。

接触面

阻力的大小

（选填“大”“较小”或“小”）

小车运动的距离

（选填“短”“较长”或“很长”）

毛巾

棉布

木板

（2）交流讨论思考题。

（3）展示讨论结果。

（二）归纳

实验表明，表面越是平滑，车辆前进的轨迹就越绵长，表明物体遭遇的阻碍力量就越轻微，其行进速率衰减得也就越迟缓。

（三）推理，升华实验结论。

老师问：假设把木板换成更光滑的玻璃，小车在玻璃上跑的距离，会和在木板上跑的距离比起来，是跑得更远一些吗？

生：在玻璃上运动的距离更远。

老师问：假如存在一种材质，其表面完全平整，小车与它接触时不会有任何摩擦力，那么这辆小车会怎样移动呢？

生：小车将以恒定不变的速度永远运动下去。

老师：运动的物体如果不受外力，会持续运动，那么静止的物体在不受力的情况下，又会发生什么情况呢？

生：永远保持静止状态。

三、揭示规律、板书课题

任何物体若不受外力影响，会持续维持原有静止形态，或者沿着直线方向以恒定速度前进。

老师：今天同学们在动手操作之后，运用深入分析，发现的规律性认识，与17世纪英国科学家牛顿的研究成果完全相符。同学们太出色了，你们堪称现代的牛顿。

板书课题：牛顿第一定律

想想议议（学生交流讨论）

1、牛顿第一定律的适用范围：；成立的条件：；结论：。

静止的物体假如没有外力干扰会维持原样；运动的物体假如没有外力干扰会持续前进。

老师指出，牛顿第一定律深刻阐明了物体运动与力的联系，力并非维持物体运动的原因，而是导致物体运动状态发生改变的原因。

四、课堂练习（见学生手中小练习）

五、课堂小结

牛顿第一定律阐述了物体运动的基本规律，当物体不受外力影响时，它将维持原有运动状态，要么静止不动，要么做匀速直线运动。

适用范围涵盖所有物体，条件是没有任何外力作用，结论是物体将一直维持静止不动，或者以恒定的速度沿直线前进。

3、力是改变物体运动状态的原因。

六、课外作业（略）

附板书设计

12.5 牛顿第一定律

物体不受外力影响时，会维持原有静止状态，或者保持匀速直线前进，这两种情况都会持续存在。

2、适用范围：一切物体；

条件：不受力；

结论：总保持静止状态或匀速直线运动状态。

3、力是改变物体运动状态的原因。

这一部分教材首先梳理了人类探索“运动与力”之间联系的发展历程，阐述了四位科学家在研究运动和力关系时所采用的方法以及他们取得的杰出成就。接着，教材详细说明了牛顿第一定律的要点和物体保持原有运动状态的性质。这一课是初中和高中物理知识过渡的重要环节。学生已经掌握了牛顿第一定律的核心概念，因此教学规划需要以教材中探讨“力是造成运动的原因还是改变运动的原因”这一问题的认知发展历程为脉络，将科学思维训练、科学方法指导以及思维能力提升作为核心任务。教学过程中应当着重分析人类探究“运动与力”之间联系的研究思路、思考方式以及推理环节，并且需要学习科学领域经常运用的理想化实验技术。理解牛顿第一定律的内涵，并思考其与日常现象的关联。为了激发学生的主动学习意识，鼓励他们积极思考，课程运用学生自主探索的方式开展教学活动。

二、教学过程设计

引入新课：运动的起因是什么

（一）学生阅读历史的回顾并找出四位科学家关于力和运动的观点

这些知识里，部分学生已经掌握，还有部分学生还不了解开yunapp体育官网入口下载手机版，不过所有学生都能看明白，因此可以让他们自己来学习，同学们可以互相帮助，老师只需要负责最后梳理和总结。

1．亚里士多德：力是维持物体运动的原因。

情况是这样的：在平坦的道路上，人用力推着车，车子才会前进，一旦人停止施加力量，车子便会停住。

伽利略认为，物体在水平面上之所以会停止，是由于受到了摩擦力的影响，假如没有摩擦力的存在，那么物体在水平面上一旦获得了某个速度，就会持续以这个速度运动。

笛卡儿认为，假如没有其它因素干扰，运动的物体就会保持恒定的速度，沿着直线前进，既不会停止，也不会改变行进的方向。

牛顿提出，物体若不受外力作用，会持续保持匀速直线运动或静止不动，只有在外力干预下，其运动状态才会发生改变。

这四位科学家各自都让人类对世界的理解有所深化，他们前进的每一步都体现在哪里呢？其中，谁的成就最为突出？

老师提出一个特定疑问，明确学生需要钻研的主题和路径，实际操作由同学们共同实施，老师仅负责最后的梳理和提炼。

亚里士多德提出了重要见解，他借助直接的观察来发现疑问，这些疑问为科学工作者的探索指明了方向，并设定了研究的目标。

b）伽利略的成就包括：他揭示了一种难以凭感觉把握的阻力现象，从而修正了亚里士多德基于直接观察得出的直观判断，即认为运动无需外力来维持；此外，他还倡导通过理性思考而非直觉来探索宇宙的奥秘。

c）笛卡儿的重要成就包括：他清晰界定了恒定直线行进的状态，并且强调速度发生转变必然存在其背后的缘由。

牛顿的成就包括：将理论适用范围扩大至所有物质，阐述了静止状态的概念，清晰界定了力的相互作用方式。

对于谁更有贡献，学生们看法不一，没有明确答案，老师也不必给出确切说法，通过研究物理学的发展历程，分析四位科学家的成就，能帮助学生掌握物理学家认识并发现物理规律的基本途径，这样他们可以借鉴历史经验，学习物理学家洞察世界真实面貌的方法来理解世界。从某种角度讲，回溯对规律认知的历程，有助于引导学生掌握科学思维与科学方法，这是提升学生科学素养的重要方法，也是课程设计的核心，更是本节课的特色之处。

这个教学部分里，学生不清楚的是伽利略所设想的那个著名实验，教师应该采取的方法是，设置一连串的问题，目的是让学生学会独立思考，自己找出问题所在，并且自行解决，具体实施步骤可以这样做。

提问：伽利略用什么方法证明物体运动不需要力来维持呢？

说明一种实验方法：首先构造一个倾斜向下的平面，接着平滑地衔接一个倾斜向上的平面。接着，将一个小球放置于下斜面的某个位置上，使其从静止状态开始运动，小球会沿着轨迹冲向另一斜面。

老师提问：这个物体能行多远，能够恢复到起始位置吗，假设表面没有摩擦力，情况会是怎样呢？

老师用一连串疑问启发学生进行思考。实验表明，物体无法回到原先的高度，原因是摩擦力很大。如果换成摩擦力较小的斜面，就能看到物体接近水平面的高度。摩擦力越低，物体越接近那个高度。这是实际观察到的现象。科学推断，以可信的实验依据作为出发点，接着循着摩擦力不断减小的方向进行科学推断，假设摩擦力极其微小，几乎可以忽略不计，那么小球会非常接近，几乎恢复到原先的垂直高度，这种情况是一种理想化的实验状态，就是小球沿着没有摩擦的斜面能够反弹到原来的高度。老师赞扬“推论”这个词选得恰当，它让物理结果有了合理的延伸，整个过程合乎逻辑。降低第二个斜面的角度，角度越往小里调，小球要返回原高度就得走更远的路；角度越往小里调，经过的路径就越延伸。接着，我们运用科学思维来分析，如果它最终变成平面，那么小球经过的轨迹就会变得没有尽头，只能沿着平面一直滑行。

教师总结：理想实验虽名为实验，实则不同于科学实验。真实实验属于具体操作，而理想实验乃抽象思考，系人们在思维中构想却无法实现的模拟。这种实验依托真实科学实践，聚焦核心问题，淡化次要因素，从而对现实过程进行更深层次的提炼。理想实验遵循严谨的逻辑原则。它在自然科学领域理论研究方面扮演着关键角色。

（三）演示气垫导轨实验

这项实验对学生们来说比较陌生，因此需要师生合作进行，老师会讲解实验设备及其功能，学生负责在气垫板上移动物体，观察其运动轨迹，从而加深对物体在不受外力影响时会保持匀速直线运动的认知。

请指导学生们认真研读牛顿第一定律的表述，同时深入探究该定律所蕴含的多个方面意义

讲解牛顿第一定律时，不能仅限于让学生背诵定律内容，还需引导他们领会定律包含的多个方面。对定律的认识起初是模糊的，不过借助老师的引导，经由学生间的交流探讨，以及独立研究，再加上老师的讲解，可以共同弄清以下三点意义。

1．描述了物体不受外力作用时的运动规律

牛顿一项基本原理阐述了这样一个情形，即物体若未受到外力影响，或者所有施加的力相互平衡，那么该物体会维持其原有的运动情形，表现为沿着直线等速前进，或者保持不动。

2．阐明了力的科学定义

力是物体相互施加的影响，它能够导致物体运动状态的转变，也就是引发加速度，但并非造成或保持物体运动的原因。

所有物体都具备维持恒定直线运动或静止的能力，这一特点表明了物体普遍拥有的特性，即惯性。

（五）学生联系生活中的实际问题自己分析惯性问题

一、三维目标

1．知识与技能

⑴体会伽利略的理想实验思想。

⑵理解牛顿第一定律的内容及意义；理解力和运动的关系。

⑶理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。

2．过程与方法

⑴通过回顾历史探究过程理解牛顿第一定律的形成过程。

⑵理解理想实验是科学研究的重要方法。

3．情感态度与价值观

借助运动与力的相互作用演变历程的学习,让学生领悟到所有法则的产生都有一个从具体到抽象、从简单到复杂的形成、进步和变化过程。

⑵通过理想斜面的教学，体会理想实验的魅力。

二、教材分析

牛顿运动定律构成了整个力学体系的基础，其中牛顿第一定律更是这个基础中的核心，它从定性角度阐释了力与运动之间的联系，引入了惯性的思想，为后续对力与运动关系的精确探究奠定了基础。

高中教材与初中相比，主要有四方面的不同。

初中课本对规律的解释是，物体不受外力时，会维持静止或直线匀速运动；高中课本的表述是，物体总保持直线匀速运动或静止，直到外力使其状态发生改变。高中课本里的说明内容更加充裕，它指出了力是导致物体运动情形转变的缘由，着重突显了第一定律的单独性与关键价值，也为钻研牛顿第二定律打下了某些基础。

第二点在于思维深度的差异：中学阶段着重说明所有物体都具备惯性特征，而大学则更关注惯性与物体质量之间的关联性。

第三点是实验的构思方式、研究过程以及思考层次存在差异：初中进行的是斜面小车实验；而高中则采用伽利略的理想实验，强调了理想实验这一科学方法的重要意义。

第四点在于情感倾向、立场观念的彰显各异：初中阶段对于牛顿第一定律的形成过程只是简单提及，高中课本则深入探究了其历史背景，使学生领悟到一项原理的发现需要众多前人持续付出，从而点燃他们向往科学、敢于革新的热忱。

三、学情分析

初中阶段的学习，使学生对牛顿第一定律有了基本认识，也接触了惯性知识，然而并未了解该定律的形成过程，对其内容理解也不够深入。

学生对“质量是惯性的标示”理解不深，根据个人经历，常把速度当作惯性的体现。老师需要课堂上有力指引，借助实验演示，引用现实状况，以便明确概念。

教学活动证明，学生在心里构建力与运动之间准确联系的过程，并不那么顺利，经常产生类似亚里士多德的想法，而且非常牢固。当面对具体问题时，一些基于直觉的错误看法会反复出现，表现出明显的言行不一现象。

四、教学重难点

教学核心在于梳理历史研究路径，从而认识牛顿第一条原理；同时需明确惯性概念。

2．教学难点：力和运动的关系；惯性和质量的关系。

五、教学活动设计

（一）创设游戏，引入课题

撕纸游戏

猜一猜：

一张纸被剪成了两部分开yun体育app入口登录，但连接处并未彻底分开，倘若立刻使劲扯拉两端，纸张会变成几段？

现在将纸张分割为三个部分，但并未彻底切断，倘若立刻用力扯动两侧，纸张会变成几段？

大家不要动手，先猜一猜。

如果在纸张正中间放置一个夹子，接着立刻扯动纸的两侧，纸张会分成好几个部分吗？

大家不妨思考一下：为何会出现这样的现象呢？又该如何说明我们的游戏原理呢？事实上，我们的游戏还关联着一个古老议题——作用与运动：用力扯开纸片，纸条会断裂并开始移动。作用力与运动现象之间究竟存在怎样联系呢？带着这些疑问，我们一同模拟古人探索的过程，掌握古人的研究思路，从而更深入地认识阐述作用力与运动关系的牛顿第一定律。

（二）回顾历史，探究定律

1．情景设问，经验猜想

人类文明发展进程中，活动与作用力相伴相随，始终与个人活动、社会运作紧密相连。例如：马匹牵引车辆则车会前行，一旦停止牵引，前行的车辆便会停下；人体推动车辆则车会前行，一旦停止推动，前行的车辆便会停下；用脚踢球，球体在草地上向前移动，一旦停止踢击，移动的球体会逐渐停下。

思考：运动和力之间有什么关系呢？

早提出这个问题并给出经验猜想的是古希腊学者亚里士多德。

他凭借日常实践认知推断：需要有外力施加于物体，物体才会活动起来；若缺乏外力干预，物体便会固定在某个位置上。维持运动状态同样需要外力支持。

他的看法源于真实经历，也能通过真实经历加以证实，因此获得了普遍认可，并且持续了将近两千年。

设问：我们现在知道，他的观点是错误的。那么他有贡献吗？

亚里士多德的贡献：开创了一个新的研究领域。

首先质疑并深入研究的是十六世纪的伽利略。他观察了球的滚动。

2．质疑假设，科学猜想

球在斜坡上往下滑动时，速率会越来越快，而在斜坡上往上升动时，速率会逐渐减慢。他根据这个现象推断：如果球在平地上移动，它的速率应当保持稳定。然而实际观察显示：在平地上移动的球会逐渐减速，最终停止不动。

①现象：沿水平面滚动的球越来越慢，后停下来。

亚里士多德认为，球体之所以会停止运动，是因为缺乏外力驱动。伽利略正是基于这个现象，对亚里士多德的理论表示了反对。

②质疑：滚动的球之所以停下来，真的是因为没有力的作用吗？

设问：球停下来的原因是什么呢？

在伽利略那个年代，人们还没有察觉到摩擦力这种看不见的力，伽利略是率先发现摩擦力存在的那个人。

他调整了地面的平整度，注意到：地面越是平滑，球体滚动得越远。他由此推测，这是摩擦力阻碍的效应。

结论：滚动的球停下来，是摩擦阻力作用的结果。

③假设：若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的球将怎样运动呢？

④猜想：若没有摩擦阻力，球将永远滚动下去。

过渡：伽利略设计了一个双斜面实验。

3．实验探究，得出结论

（1）双斜面实验

左斜面保持不动，右斜面角度可以调整。实验时我们要求小球总是从左斜面的特定位置处开始下落，并且初始状态是静止的。

固定右斜面，调整小球受到的摩擦力，看小球能达到多高的位置，多做几次。

思考：

小球受到的摩擦阻力数值，与小球能够达到的上限高度，二者之间存在怎样的联系？

2．摩擦阻力的大小与释放点到上升的高点的高度差是什么关系？

3．如果没有摩擦，小球会上升到多高的地方？

降低右侧斜面的角度，看小球在斜面上行进的距离有多远，接着再试一次。

思考：

1．减小右斜面倾角，小球沿斜面运动的远距离如何变化？

如果不存在摩擦力，右斜面的倾斜度减小，沿着斜面滚动的小球会滚得更远，滚动的距离会变得更大，小球会继续向上运动，最终达到的高度也会更高。

③将右斜面放平，释放小球，观察小球的运动。

思考：

1．如果水平木板足够长，小球会停下来吗？

2．如果没有摩擦，水平木板足够长，小球将滚到哪里去呢？

实验事实

逻辑推理（无摩擦，右斜面足够长）

右斜面固定

摩擦越小,球滚得越高

球将滚上原来的高度

减小右倾角

球沿斜面滚得越远

球沿斜面滚得越远，一直滚到原来的高度

放平右斜面

球滚得远

球将一直滚动下去

现在借助动画来演示小球不受摩擦力影响时的运动轨迹，同时为动画配上了一段剧本。

（2）动画模拟

（老师扮演伽利略，学生扮演小球。）

伽利略说，假设没有摩擦力，小球会达到多高的位置呢，请告诉我，小球先生或者小姐。

小球：我将借助理想的路径，逐级攀升，直至抵达起始的位置。

伽利略；如果我减小右斜面的倾角，你还会爬到原来的高度吗？

小球：梦想有多高开元ky888棋牌官方版，我就可以爬多高，只是我要走的路程更长了。

伽利略：如果我继续减小右斜面的倾角呢？

小球：我心依旧，只是又多了一段山水之程。

伽利略：如果我把右斜面放平，你还会为了自己的梦想而前行吗？

小球：前路遥远且漫长，我将持续探索不懈，因为选定高处，留给世人的便只有远去的身影。

播放周杰伦的《蜗牛》部分：需要按部就班地攀登上去，在上方借助翼片式交通工具向前进，狭窄的苍穹里，曾经流过的泪水和付出的努力，最终会迎来我个人的专属天空

同学们应当以梦想为动力，如同微小的物体一般，沿着人生之路持续前进，每一步都坚定不移！终有一天，每个人都能拥有属于自己的广阔天空！

过渡：伽利略的双斜面实验是一个理想实验。

（3）理想实验的魅力：

实验（事实）+逻辑推理

运用确凿的实验依据，结合严谨的推理过程，能够归纳出某种法则。

理想实验的魅力：实验不能实现的地方，思维向前一步。

这种方法十分卓越！爱因斯坦曾这样评价：伽利略的成就以及他运用的科学探究方式是人类智慧的杰出贡献，并且是物理学真正起步的标志。这个评价客观公正，从亚里士多德到伽利略，历经2000年，物理学发展缓慢；从伽利略到爱因斯坦，仅用300多年，物理学体系初步形成，众多杰出人才涌现。这都得益于伽利略首创的实验研究方法。

过渡：通过双斜面理想实验，伽利略得出了结论。

伽利略提出，如果没有摩擦力，球体在水平面上滚动将不会停止。运动状态无需外力来维持。

回顾、思考：

①静止的车、足球为什么运动起来？

②运动的车、足球为什么会停下来？

③力和运动之间有什么关系？

力是改变物体运动状态的原因。

设问：运动状态是用什么物理量描述？

物体从静止状态转为活动状态，承受了推动或拉拽的作用力；从活动状态转为静止状态，则遭遇了摩擦力的阻碍。球体在静止时被启动，得益于脚施加的力；在运动中停歇，源于地面的摩擦作用力。

那个和伽利略是同一时期的人，法国那边有一位科学家，叫笛卡尔，他对于伽利略的看法，增添了一些内容。

4．补充完善，形成定律

除非物体承受外力影响，否则物体会持续维持静止或运动状态，不会主动改变运动轨迹，始终沿着直线前进。这一观点应当确立为一条基本准则，它构成了人类对自然界的整体认知框架。