物理是初二學生接觸的一門新課程。這門課對於部分學生來說簡直有點“談虎色變”,因爲他們聽說物理最難學,所以對物理課的學習或多或少產生逆反心理。爲幫助老師更好上課，分享了八年級物理《牛頓第一定律》教案設計與反思，歡迎參考！
教學目標
1、知識與技能
(1)知道牛頓第一定律的內容
(2)知道慣性的概念
(3)知道二力平衡
2、過程與方法
(1)通過活動體驗任何物體都具有慣性
(2)探究摩擦力對物體運動的影響
(3)探究二力平衡條件
3、情感、態度與價值觀
通過活動和閱讀感受科學就在身邊
教學重難點
教學重點
1、探究摩擦力對物體運動的影響
2、認識生活中的慣性現象
3、探究二力平衡條件
教學難點
1、探究摩擦力對物體運動的影響實驗結論的進一步分析
2、對牛頓第一定律文字敘述的理解
3、怎樣解釋慣性現象
4、學生設計實驗探究二力平衡條件
教學工具
多媒體
教學過程
一、牛頓第一定律
1、提出問題
(1)讓學生閱讀課文第34頁第1頁自然段，看圖11.5-1。
①討論交流：課文列舉了一類什麼現象？
自行車、列車等運動的物體，停止施加動力，還會繼續運動，但最終要停下來。
②根據你的生活經驗或對身邊所發生現象的觀察。類似的例子請再舉幾個？
(2)讓學生做類似實驗：將筆盒放在課本上，在桌面上用力拉動課本。筆盒隨課本運動，停止用力看看筆盒是否還會運動？
(3)“對運動的物體會停下來類生活中常見的現象，請你提一個相關的問題。如：運動的物體爲什麼會停下來？運動要靠力來維持嗎？等。
(4)亞里士多德和伽利略對“運動的物體會停下來“的解釋。
古希臘哲學家亞里士多德認爲：如果要使一物體持續運動，就必須對它施加力的作用。如果這個力被撤消，物體就會停止運動。
科學家伽利略卻通過理想實驗，運用邏輯推理，對亞里士多德的觀點提出了質疑。伽利略認爲：物體的運動並不需要力維持，運動之所以會停下來，是因爲受到了摩擦阻力。
讓學生以對亞里士多德和伽利略觀點進行評價，談自己的看法。
對同一種現象，亞里士多德和伽利略給出了截然不同的解釋。都有其理由。到底哪個說法正確，僅僅靠思辨不能回答，讓我們自己動手、動腦來探究論證吧。
2、實驗探究
探究：摩擦力對物體運動的影響。
怎樣進行實驗呢？
(1)讓學生閱讀課文第35頁探究“摩擦力對物體運動的影響“。先完整地看一遍實驗內容。
(2)提出問題讓學生討論。
①此實驗過程中，控制哪些條件保持不變？用什麼方法控制？
(要控制小車進入水平面時的速度大小和方向保持不變，控制方法：用同一輛小車，讓小車自斜面頂端(相等的高度)從靜止開始滑下。)
②哪些條件需要發生變化？用什麼方法來實現這種變化？
(要改變小車在水平面上受到的摩擦力大小，改變方法：給水平桌面鋪上粗糙程度不同的物體(毛巾、棉布)
③要觀察和記錄哪些數據
(要觀察小車從同一高度滑下後在水平面上運動狀態的變化情況，記錄小車在水平面上通過的距離)
(3)學生分組實驗
(4)學生交流觀察到的三種情況下小車運動變化的情況，教師引導學生分析引起變化的原因。從表格記錄中找出變化規律。
結論：平面越光滑，小車運動的距離越遠，這說明小車受到的摩擦力越小，速度減小得越少。
(5)進一步引導學生進行推理：如果物體不受力，速度不會減慢，它將永遠運動下去。
3、牛頓第一定律
(1)伽利略對類似的實驗進行了分析得出：如果表面絕對光滑，物體受到的阻力爲零，速度不會減慢，將以恆定不變的速度永遠運動下去。
(2)笛卡兒對伽利略推理結論的補充：物體如果不受力，運動方向也不會改變。
(3)英國科學家牛頓總結了伽利略等人的研究成果，概括出一條重要的物理規律：一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。
說明：(1)牛頓第一定律說明了物體的運動不需要靠力來維持。物體運動之所以會停下來，是由於物體受到了阻力。
(2)對牛頓第一定律中“將保持靜止狀態或勻速直線運動狀態“這句話的含義，我們可以理解爲：物體不受力時，原來靜止的物體將永遠保持靜止狀態；原來運動的物體將永遠做勻速直線運動，速度的大小和方向都不改變。
二、慣性
1、演示：讓學生照課文第36頁圖11.5-4所示，把4 個棋子摞起來。先猜猜：如果像圖中那樣用尺迅速打擊最下面的棋子，上面的棋子落在何處？
提問：上面的棋子爲什麼不和被打飛的棋子一起飛出去呢？
2、讓學生閱讀課文第36頁有關內容：從牛頓第一定律可以知道，一切物體都有保持原有運動狀態的特性。我們把物體保持運動狀態不變的特性叫做慣性，牛頓第一定律也叫慣性定律。
爲了幫助學生理解，告訴學生：可以通俗地用物體有一種“習慣性”或叫“惰性”來理解“慣性”。就是說，一切物體都有一種“惰性”，這種“惰性”的表現就是不願意改變原來的運動狀態。只要不受到外界力的作用，它就保持原來的運動狀態。除非有外力作用於它，才能迫使它改變原來的運動狀態。
3、應用牛頓第一定律解釋慣性現象
(1) 引導學生嘗試用牛頓第一定律分析演示實驗現象：上面的棋子原來的狀態(靜止)，由於慣性，它要保持靜止狀態，所以落回原處。
(2) 讓同學們談一下乘坐公交車，公交車啓動、剎車時身體的感受。
(3) 學生看課文圖11.5-5，討論交流：爲什麼錘頭鬆了木工師傅把錘柄在凳子上撞擊幾下，錘頭就能緊緊地套在錘柄上？(錘子向凳子撞擊時，錘頭和錘柄一起向下運動，錘柄撞到凳子受到力作用，運動狀態改變而停止運動，錘頭繼續向下運動使錘柄套緊。)
(4) 學生看課文圖11.5-5，討論交流：爲什麼騎車的速度太快，容易發生事例？(減速、拐彎或剎車時，騎車的人由於慣性身體會保持原來的速度向前運動，從而容易產生事故。)
(5)讓學生閱讀課文第37頁科學世界<<汽車安全帶>>認識人們如何利用安全帶防止和減小汽車發生事故時由於慣性對駕駛員和乘客造成的傷害。
三、二力平衡
1、二力平衡
(1) 提出問題：慣性定律告訴我們，物體不受力時，將保持靜止或勻速直線運動狀態。但不受力的物體是不存在的，那麼爲什麼有些物體還會保持靜止或勻速直線運動狀態呢？
(2) 探究：讓學生提着書包不動。書包受重力和手對它向上的拉力，爲什麼書包受兩個力作用會保持靜止 ？
在平直馬路上勻速行駛的汽車，受到牽引力和阻力。爲什麼水平方向汽車受兩個力作用會保持勻速直線運動狀態？
討論：如果將手鬆開，書包將落到地上，顯然向上的拉力將使書包下落的效果抵消了。使書包不至於下落；同樣道理，汽車牽引力將阻力產生的效果，也可以說阻力將牽引力產生的效果抵消了。使汽車的速度不發生變化。
(3)結論：一些物體雖然受力，但是這幾個力的作用效果相互抵消，就相當於不受力。
如果作用在物體上的幾個力，它們作用在物體上的各個力改變物體運動狀態的效果相互抵消，我們就說這幾個力相互平衡。這時的物體我們就說它處於平衡狀態。
2、二力平衡條件
(1)物體受兩個力作用保持平衡的情況最簡單，我們先來研究這種情況。
問題：物體受兩個力作用一定就能保持靜止或勻速直線運動狀態嗎？
舉例：放在光滑斜面上的書，受重力和斜面的支持力但要沿斜面向下滑；電梯受重力和向上的拉力，起動時，速度越來越快。
問題：如果作用在物體上的力只有兩個，且物體處於平衡狀態，這兩個力應該滿足什麼樣的條件呢？
(2)探究：①讓學生猜想在什麼條件下二力平衡。(可能與作用力的大小、方向、作用位置…..有關)
②學生根據桌上所準備的實驗裝置，如圖所示(還有若干質量相等或不等的'砝碼)，自己設計實驗探究二力平衡時，兩個力的大小、方向、作用點應該有什麼關係。
③實驗方法：在兩邊盤子中放質量相等的砝碼，使木塊受到大小相等、方向相反、作用在同一直線上的力。木塊處於平衡(靜止)狀態。改變木塊的受力情況：
a、改變其中一邊盤子的砝碼的質量，使木塊受到的力大小不等。
b、將其中一邊盤子的砝碼移到另一邊使木塊受到的力方向相同。
c、轉動木塊，使木塊受的力不在同一直線上。
d、垂直於木塊受力方向移動木塊，使木塊受的力不在同一直線上且方向相同或不相同。
④各實驗小組交流設計的實驗方案，並對自己設計的方案進行修改。
⑤學生進行實驗。
⑥結論：作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反，並且在同一直線上，這兩個力就彼此平衡。
力的平衡在日常生活中有許多實際應用，應會根據平衡狀態，找出平衡力；根據物體受力情況，判斷它是否處於平衡狀態。
例：吊在空中重5N，靜止不動時，電線對它的拉力是多大？
課後小結
牛頓第一定律說明了兩個問題：
⑴它明確了力和運動的關係.物體的運動並不是需要力來維持,只有當物體的運動狀態發生變化,即產生加速度時,才需要力的作用.在牛頓第一定律的基礎上得出力的定性定義：力是一個物體對另一個物體的作用,它使受力物體改變運動狀態.
⑵它提出了慣性的概念.物體之所以保持靜止或勻速直線運動,是在不受力的條件下,由物體本身的特性來決定的.物體所固有的、保持原來運動狀態不變的特性叫慣性.物體不受力時所作的勻速直線運動也叫慣性運動。
牛頓第一定律是學生認識的第一個力學定律，它貫穿了整個力學的學習，是一條非常重要的定律。
本節先通過探究阻力對物體運動的影響，使學生直觀地看到物體所受的阻力越少，運動得越遠，偉講述伽利略的推理作準備。然後講述伽利略的推理方法和通過推理得到的結論。牛頓最後總結出了慣性定律。通過以上活動使學生了解定律的得出是建立在許多人研究的基礎上的，指出牛頓第一定律不是直接由實驗得出的，而是用推理的方法概括出來的，給學生以科學方法論的教育。
本節教學容量比較多，而且也比較抽象，學生不容易理解，需要結合大量的生活現象來幫助學生理解“牛一”。慣性是由“牛一”引出的，生活中的慣性例子非常多，同學們的認識比較深刻，但應用慣性來解釋實際情況還是有一定的難度，區分慣性的應用與防治還需要加強。時間比較緊，如果分爲兩個課時來上，可能效果比較好。
