高中物理《牛顿第一定律》

高一物理必修一《牛顿第一定律》教案【优秀5篇】（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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课题牛顿第一定律班级高一（8）班教材人教版必修一第三章第1节《牛顿第一定律》日期2021.11.14教学目标知识与技能：1. 了解伽利略理想实验；2. 知道牛顿第一定律的内容及惯性；3. 理解牛顿第一定律的内涵，分析影响惯性的因素；4. 能用牛顿第一定律及惯性解释生活中与之相关的现象。

过程与方法：1. 通过实验加深对牛顿第一定律的理解。

2. 体会伽利略理想实验的科学思维过程。

情感态度和价值观：1. 通过阅读人类对力和运动关系认识过程，让学生知道到人类认识自然和世界的艰难，懂得要想取得成功就要付出努力；2. 培养学生勇于质疑，善于思考的好习惯；3. 培养学生将所学物理知识用来解决生活中问题的意识，提升用所学知识解决生活中问题的能力。

教学重点牛顿第一定律惯性教学难点牛顿第一定律的理解；用惯性解释生活中的现象。

教具Ppt、flash、木块、小车等教学过程主要内容及教师活动学生活动教学方法环节一：新课引入（通过实验引入，引起学生好奇心，引出教学主题——力和运动关系）环节二：力和运动关系发展史介绍：环节一：实验1：将木块放在桌子上，使得木块动起来。

问题1：要想让木块动起来，可以有哪些办法？引出本节课的主题：力和运动关系环节二：重复上述实验过程。

设问：在我们对木块施加力的作用后，静止的物块开始运动，撤去力后，物块听了下来，这是不是说明力可以观察演示实验，思考并回答老师提出的问题学生回答问题（由于生活经验的影响，一部分学生会认为是在力的作演示实验法重复上述过程，让学生根据生活常识对力和运动关系做出自己的判断通过亚里士多德的观点，让学生产生共鸣，激发学生对新知识的学习热情。

在实验的过程中，通过对比分析实验现象，产生认知冲突，为下一步正确的力和运动关系观点奠定基础。

维持物体的运动？亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。

讲授：在两千多年前，希腊著名哲学家亚里士多德的想法跟你们完全一致，但是这种观点是否正确，下面请同学们观察实验。

高一物理牛顿第一定律详解高中物理牛顿第一定律的介绍牛顿第一定律有两种表达方式，分别如下：(1)一切物体在没有受到力的作用时，总保持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运动状态。

(2)当一个质点距离其他质点足够远时，这个质点就作匀速直线运动或保持静止。

第一种表达方式较普遍，第二种表达方式在爱因斯坦和吴大猷的著作中曾经被提到，两种表达方式等价。

由于物体保持运动状态不变的特性叫做惯性，所以牛顿第一定律也叫惯性定律。

惯性是一切物体固有的属性，无论是固体、液体或气体，无论物体是运动还是静止，都具有惯性。

注：牛顿第一定律不是对所有的参考系都适用。

在高中物理研究范围内，大部分情况下牛顿定律都使用。

能使牛顿第一定律，这样的参考系被称为惯性参考系，简称惯性系。

牛顿第一定律说明了两个问题牛顿第一定律说明了两个问题：(1)它明确了力和运动的关系。

物体的运动并不是需要力来维持，只有当物体的运动状态发生变化，即产生加速度时，才需要力的作用。

在牛顿第一定律的基础上得出力的定性英文名称：Newton注意，牛顿第二定律的公式表述和我们常用的F合=ma不同。

我们常用的公式，严格来说是牛顿第二定律的变型式。

特别要注意牛顿第二定律的第三句表述。

因为力和加速度都是矢量，它们的关系除了数量大小的关系外，还有方向之间的关系。

明确力和加速度方向，也是正确列出方程的重要环节。

对于高一的学生来说，在刚学习这里的时候，规定出研究的正方向。

牛顿第二定律确立了力和运动的关系，明确了物体的受力情况和运动情况之间的定量关系。

加速度是联系物体的受力情况和运动情况的桥梁(或纽带)。

力的单位的由来我们现在来看这个公式，觉得很简单;但是物理学家们得到这个公式，太不容易了。

为什么?因为当时连力的清晰的定义都没有，更别说力的单位了。

牛顿第二定律的描述中，并没有提到正比、反比中的比例系数。

不知道在看牛顿第二定律内容时，有几个同学注意到了，我们上面写的表达式没有写比例系数k，写的是a=F/m;即取的比例系数为最基本的自然数：1;严格来说，牛顿第二定律的表达式是：a=k*(F/m);当时的“力的大小”，只能用一升水的力(指的是一千克的重力)、两升水的力来定性地做描述。

牛顿三大定律公式：
1，牛顿第一定律(惯性定律）：
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，牛顿第二定律公式：
F合=ma或a=F合/m
a由合外力决定，与合外力方向一致。

3，牛顿第三定律公式：
F= -F;
负号表示方向相反，F、-F为一对作用力与反作用力，各自作用在对方。

4，共点力的受力平衡公式：
F合=0
二力平衡则满足公式F1=-F2
请注意，二力平衡与作用力与反作用力是不一样的。

二力平衡的研究对象，是同一个物体；而作用力与反作用力，研究对象是两个不同的物体。

5，超重与失重的公式：
超重满足：N>G
失重满足：N<G
N为支持力，G为物体所受重力，不管失重还是超重，物体所受重力是不变的。

牛顿三大定律的内容：
1、牛顿第一定律：一切物体总是保持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。

（定性的描述了力与运动的关系，物体的运动不需要力维持，但改变物体的运动一定需要力，牛顿第一定律也叫惯性定律）
2、牛顿第二定律：物体加速度的大小跟它所受的作用力成正比、跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。

（定量的计算力与运动的关系，F=ma）
3、牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力，总是大小相等、方向相反，作用在同一条直线上。

（说明了力的作用是相互的）。

1.牛顿第一定律【课程标准】1.理解牛顿第一定律。

2.能用牛顿第一定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。

【知识导图】情境引入《周礼》中有“劝登马力,马力既竭,辀(zhou)犹能一取焉”,意思是马拉车的时候,马虽然对车不再施力了,但车还能继续向前运动一段距离。

请同学们思考,这一现象符合伽利略的观点还是亚里士多德的观点?学完本节你就会明白。

必备知识·认知导学一、“运动与力的关系”的历史认知1.亚里士多德认为:必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要静止在一个地方。

2.伽利略的理想实验(1)斜面实验:让静止的小球从第一个斜面滚下,冲上第二个斜面,如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度;减小第二个斜面的倾角,小球滚动的距离增大,但所达到的高度相同;当第二个斜面放平,小球将永远滚动下去。

(2)推理结论:力不是(选填“是”或“不是”)维持物体运动的原因。

二、牛顿第一定律1.内容:一切物体总保持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。

2.意义(1)指出力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因。

(2)指出了一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又称惯性定律。

3.惯性(1)定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。

(2)量度:质量是物体惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小。

(3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性,与物体的运动情况和受力情况无关。

[提醒]任何物体、任何时候都有惯性。

动手求真在验证“伽利略的理想斜面实验”的描述中,是由于摩擦作用导致小车停止,设计以下情景演示,让一个小车从同一斜面上同一高度处滑下,水平面上分别放置毛巾、木板和玻璃板,水平面与斜面平滑连接,小车行驶距离最大的是玻璃表面,其次是木板表面,距离最小的是毛巾表面。

明辨是非1.运动速度大的物体不能很快地停下来,是因为物体的速度越大,惯性也越大。

牛顿第一定律一、牛顿第一定律1.内容：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.关于牛顿第一定律的理解注意以下几点：（1）牛顿第一定律反映了物体不受外力时的运动状态.（2）牛顿第一定律说明一切物体都有惯性.（3）牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因.3.惯性：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性.一切物体都有惯性，惯性是物体的固有性质.（1）质量是惯性大小的惟一量度.惯性与物体是否受力及受力大小无关，与物体是否运动及速度大小无关.（2）惯性的表现形式：○1物体在不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变（静止或匀速直线运动）○2物体受到外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度.惯性大，物体运动状态难以改变，惯性小，物体运动状态容易改变.4.理想实验方法：也叫假想实验或思想实验.它是在可靠的实验事实基础上采用科学的抽象思维来展开的实验，是人们在思想上塑造的理想过程.牛顿第一定律即是通过理想实验得出的，它不能由实际的实验来验证。

【例1】静止在水平面上的小车，必须施加推力才能沿水平面做匀速直线运动，推力撤去后小车很快停止运动，下列说法正确的是：（）A．力是维持物体做匀速直线运动的原因B．推力的作用只是为了克服阻力的影响C．力是改变运动状态的原因D．由于物体具有惯性，推力撤销后物体将停止运动【拓展1】火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一个人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为( )A．人跳起后，厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动B．人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动C．人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已D．人跳起后直到落地，在水平方向上人和车具有相同的速度【例2】如图3—1—15所示，一个劈形物体ABC置于固定的光滑斜面上，AB面光滑且水平，在AB面上放一个小物体，现将ABC由静止开始释放，则在小物块碰到斜面之前的运动由它的受力情况可知是（）A.匀速直线运动B.初速度为零的匀加速直线运动C.自由落体运动D.平抛运动【拓展2】从水平匀速向右飞行的飞机上按相等的时间间隔依次放出a、b、c三个球，不考虑空气阻力，站在地面上的人看到它们在空中的排列情况是()【拓展3】在平直轨道上，匀加速向右行驶的封闭车厢中，悬挂着一个带有滴管的盛油容器，如图所示。

高中物理必修一第四章第1课《牛顿第一定律》课件一、教学内容教材章节：高中物理必修一第四章第1课《牛顿第一定律》详细内容：本节课主要讲解牛顿第一定律的内容，包括定律的定义、表达式以及定律的适用条件和局限性。

通过实例分析，让学生理解惯性的概念以及惯性与质量的关系。

二、教学目标1. 了解牛顿第一定律的内容，掌握定律的表达式。

2. 能够分析实际情境，判断物体是否受到外力作用。

3. 理解惯性的概念，掌握惯性与质量的关系。

三、教学难点与重点重点：牛顿第一定律的理解和应用。

难点：惯性的概念及其与质量的关系。

四、教具与学具准备教具：多媒体课件、黑板、粉笔。

学具：笔记本、课本、练习题。

五、教学过程1. 引入：通过一个简单的实例，如放置在桌面上的书本，让学生观察在没有外力作用下，书本保持静止或匀速直线运动的状态，引发学生对牛顿第一定律的思考。

2. 讲解：详细讲解牛顿第一定律的内容，包括定律的定义、表达式以及定律的适用条件和局限性。

通过示例和动画演示，让学生直观地理解惯性的概念以及惯性与质量的关系。

3. 练习：给出一些实际情境，让学生判断物体是否受到外力作用，并运用牛顿第一定律进行分析。

例如，分析一个正在运动的物体突然停止的原因，或者一个正在减速的物体为什么最终会停止。

4. 讨论：组织学生进行小组讨论，分享彼此对牛顿第一定律的理解和应用，引导学生从不同角度思考问题，提高学生的合作能力。

六、板书设计板书《牛顿第一定律》板书内容：牛顿第一定律：物体在没有外力作用下，保持静止或匀速直线运动的状态。

表达式：F = ma（力等于质量乘以加速度）适用条件：没有外力作用局限性：只适用于低速、宏观物体惯性：物体保持原来运动状态不变的性质惯性与质量的关系：质量越大，惯性越大七、作业设计作业题目：1. 解释牛顿第一定律的含义，并给出一个实例说明。

2. 分析一个正在运动的物体突然停止的原因，并运用牛顿第一定律进行解释。

3. 讨论惯性与质量的关系，给出一个生活中的实例说明。

高中物理重难点及高考题解牛顿运动定律一.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，这就是牛顿第一定律，又叫惯性定律。

这种保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性。

1.牛顿第一定律牛顿第一定律揭示了宇宙中一切物体(或物质)的存在形式，即一切物体在不受外力作用时处于匀速直线运动状态，或处于静止状态，并且运动是绝对的，而静止是相对的。

同时牛顿第一定律也说明了力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因。

2.惯性(1)惯性是物体本身的固有属性，不论物体处于怎样的运动状态，物体均具有惯性。

(2)质量是物体惯性大小的量度。

质量越大，惯性也就越大。

【难点突破】惯性是物体最基本的属性。

表现为：当物体不受外力或所受合外力为零时，惯性表现为物体运动状态不改变；当物体所受合外力不为零时，惯性表现为改变物体运动状态的难易程度。

【例题】如图所示，水平放置的小瓶内有水，其中有一气泡。

当瓶从静止状态突然向右运动时，小气泡在瓶内将向何方运动？(1)甲同学认为：在瓶内的小气泡由于惯性将向左运动，你认为这个结论正确吗？并说明理由。

(2)乙同学认为：瓶中的水由于惯性保持原来的静止状态，相对于瓶子来说向左运动，而瓶中的气泡就向右移动，你认为这个结论正确吗，请说明理由。

【分析】【题解】【答案】二.牛顿第二定律物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。

1.牛顿第二定律(1)牛顿第二定律揭示了物体的加速度跟它受到的合外力及物体本身质量之间的定量关系，其数学表达式为a ∝mF 式中各物理量取国际单位制中的单位后可以写为F 合=ma(2)牛顿第二定律反映了合外力的方向决定加速度的方向，而加速度的方向和速度改变量的方向一致，所以速度改变量的方向也就决定于合外力的方向。

(3)作用在物体上的每一个力都会使物体产生一个加速度，物体最终表现出来的加速度是这些加速度的矢量和，由此可以提供计算物体加速度的两条途径，即可以先求合外力，再求合外力产生的加速度；可以先求所有外力产生的加速度，再求这些加速度的矢量和。

牛顿第一定律知识集结知识元惯性知识讲解一、惯性与质量1．质量是惯性大小唯一的量度．2．质量只有大小，没有方向，是标量，用符号m表示．在国际单位制中，质量的单位是千克，符号为kg．二、对惯性的理解1．惯性与质量：（1）惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．（2）质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大．2．惯性与力（1）惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质，始终具有且与外界条件无关；力只有在物体间相互作用时才有．因此说“物体受到了惯性作用”“产生了惯性”“受到惯性力”等都是错误的．（2）力是改变物体运动状态的原因，惯性是维持物体运动状态的原因．对于同一物体，力越大，运动状态越易改变．惯性越大，运动状态越难改变．（3）惯性与物体的受力情况无关．惯性与力对比惯性力物理意义物体保持匀速直线运动或静止状态的性质物体间的相互作用存在条件是物体本身的固有属性，始终具有，与外界条件无关力只有在物体间发生相互作用时才有量度有大小（无具体数值，也无单位），无方向有大小、方向、作用点及单位3.惯性与速度（1）速度是表示物体运动快慢的物理量，惯性是物体本身固有的属性．（2）一切物体都具有惯性，和物体是否有速度即速度的大小均无关．4．惯性与惯性定律（1）惯性不是惯性定律，惯性没有条件限制，是物体的一种固有属性．（2）惯性定律是物体不受外力作用时物体运动所遵守的一条规律．例题精讲惯性例1.就一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是（）A．采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机，这表明可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性B．射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性变小了C．货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性D．摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到转弯的目的例2.下列关于惯性的说法，正确的是（）A．惯性是物体保持原来运动状态的力B．速度越大，物体的惯性也越大C．不论在什么地方，质量越大，惯性也越大D．同一物体在地球上的惯性比在月球上大例3.对一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性的角度加以解释，其中正确的是（）A．采用大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度。

高中物理牛顿第一二三定律详解牛顿第一定律（惯性定律）伽利略首先发现内容任何物体如果没有力作用在它上面，都将保持静止的或作匀速直线运动的状态。

理解1. 实验定律?通过思想实验, 运用想像力, 归纳得到，找不到无力的环境。

2. 定义了惯性参考系第一定律内容逻辑上隐含了参考系静止或运动相对谁? 惯性系存在又有一层含义：不是惯性系的参考系也存在。

假设世界上只存在惯性系，那也就没必要定义这个名词了。

比如：一列火车相对于E（地面）以加速度a向右匀加速运动，物体和车厢之间没有摩擦（假想实验）。

在E看来物体保持静止状态，在S系（火车）看来，物体是以相反方向大小a的加速度运动，状态改变了，所以火车不是惯性系。

牛顿第一定律在逻辑上成立于惯性系中，牛顿第一定律成立的参考系称为惯性系。

实际的惯性系：（近似的惯性系）地面参考系自转 a ~ 3.4 cm/s2地心参考系公转 a ~ 0.6 cm/s2太阳参考系绕银河系 a ~ 310-8cm/s2遥远的恒星参考系, 接近理想的惯性系天文观测, 用更好的惯性系3.定性了力没有力, 物体运动状态不改变（力的性质，）4. 揭示了物体的自然属性: 惯性没有力为什么物体运动状态就不改变呢，没人知道，命为自然属性。

但是在牛顿第一定律之前人们是不知道物质的这种属性的，是牛顿第一定律第一次揭示了这种属性。

第一定律陈述方式似乎模糊，其实逻辑自洽：牛顿第一定律成立的参考系是惯性系，牛顿第一定律在惯性系中才成立。

概念的开放性。

物理学的理论体系都是逻辑自洽的体系。

牛顿第一定律的理论体系是完善的。

惯性系没有施加限度，现代对惯性系的理解已经远远深于当时。

牛顿第二定律物体的加速度跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。

公式 F=ma牛顿第二定律的理解在实际情况中F表示物体所受的合力，a为合力F产生的加速度。

矢量性加速度a的方向和合外力F的方向相同瞬时性加速度a与合外力F是同时产生，同时消失。