7.1 牛顿第一定律 教学设计- 2025-2026学年物理沪科版八年级全一册

该初中物理教学设计聚焦牛顿第一定律及惯性核心知识点，通过太空生活视频导入引发对力与运动关系的思考，基于学生已有力学和运动学知识，以实验探究和科学推理为支架构建知识脉络。 资料亮点在于融合科学探究与科学思维，如模拟伽利略思想实验、设计阻力影响实验培养科学推理能力，结合汽车刹车、生熟鸡蛋区分等生活实例解释惯性，体现科学态度与责任，助力学生建立物理观念，为教师提供可操作的探究式教学方案。

第七章 力与运动 第一节 牛顿第一定律 第1课时 牛顿第一定律 （一）教学设计 课题 7.1.1 牛顿第一定律 课时 1课时 设计者 课型 新授课 设计时间 学习分析 1.课程要求 1.能通过实验和科学推理，认识牛顿第一定律。 2.能了解思想实验的意义，具有质疑和创新的意识。 2.教材解读 本节主要内容有牛顿第一定律和惯性两部分。这样设置是由于牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性，指出物体在不受外力作用或受到平衡力作用时能保持静止状态或匀速直线运动状态的原因在于物体具有惯性。在编写“牛顿第一定律”的内容时，先让学生观察并思考诸如“推箱子”“敲铁钉”等现象，提出亚里士多德的观点；然后阐述伽利略思想实验的发现；最后让学生通过自己的分析与论证得出并表述牛顿第一定律。这部分重点是让学生通过科学探究学习分析与论证的方法。这样设计的目的是让学生通过自己的探究来反驳已有的生活经验，使他们留下深刻的印象。 3.学情分析 学生已经掌握了力的定义、力的三要素、力的作用效果、力的示意图的画法以及相互作用力等力学知识，同时掌握了机械运动、运动的相对性、运动的快慢等运动学知识，但力与运动的关系仍然是一个空白。另外，探究实验经常做，但在探究实验基础上分析推理建立定律还是第一次遇到，这方面能力还不是很强。开始新的一册，学生学习态度很好，但临近中考又使他们心态显得很急躁，静不下来心，所以课前的调整放松很重要。 学习目标 1.通过实验，确认阻力对物体运动的影响。 2.经历建立牛顿第一定律的科学推理过程，认识牛顿第一定律。 3.能体会思想实验在科学研究中的作用。 达成评价 1.能在课上独立思考并回答老师的问题。 2.能独立完成课后作业。 教学重难点 重点： 理解阻力对物体运动的影响。 难点： 建立牛顿第一定律的科学推理过程。 教学准备 教师：多媒体课件，毛巾、玻璃、木板、劈型斜面、小车等。 学生：预习学案 （二）教学过程 教学环节 时间安排 师生活动 设计意图 创设情景 引入新课 活动一：观看动画 【教师活动】播放视频：有趣的太空生活。 航天员在太空舱中游走穿梭，就像鱼儿在水中游泳一样； 航天员用吸管把水挤到空中，然后去喝空中漂浮的大水珠； 航天员洗刷时，随手去拿飘在空中的牙刷、牙膏、剃须刀等； 航天员互传桔子、苹果，然后去吃飘过来的水果。 【学生活动】观看后请学生尝试在教室内再现以上的某个情景。 学生尝试后得出结论：教室内无法再现。 【教师提问】太空舱中的情景在教室内为何无法重现？ 【教师讲解】太空是一个几乎不受力的环境，在这样的环境中，一切物体都可以随拿随放，而在地球上，一切物体都受重力，把物体拿到空中静止释放后，物体并不能静止在原处，而是要落下来。 【教师总结】得出结论：力和运动是有关系的。以此引出课题。 生活情境引入新课，引发思考，激发求知欲。 新课教学 构建新知 活动二：认识物理学发展过程 【教师活动】结合课本160-162页的内容，组织学生思考、讨论并引导学生得出下列问题的答案。 【教师提问】（1）古希腊哲学家亚里士多德的观点是什么，他依据什么得出观点的？ （2）造成亚里士多德得出错误观点的原因是什么？ 【学生回答】（1）力是维持物体运动的原因；观察和直觉。 （2）由于地面环境中重力和摩擦力的干扰。 活动三：伽利略的实验 【教师活动】实验过程 动画展示：层层设问，步步深入，让学生经历伽利略的思考过程，体验思想实验的科学研究方法。 装置介绍：两个对接的粗糙斜面，中间用圆弧相连。 【教师提问】让小球从一个斜面的某一个高度静止释放，小球的运动情况如何？试描述出来。 【学生回答】小球滚上另一个斜面，到不了原来的高度就返回了，然后在两个斜面间往返运动，高度越来越低，最终停在斜面的低端。 【教师提问】小球为什么达不到原来的高度，而且最终又停下来呢？ 【学生回答】受到摩擦阻力的作用。 【教师提问】设想斜面光滑，没有摩擦，小球的运动情况如何呢？ 【学生回答】小球将达到跟原来同样的高度，然后在两个斜面间往返运动，永不停息。 【教师提问】如果减小第二个斜面的倾斜度，小球的运动情况如何？和前一次有什么异同呢? 【学生回答】小球依然达到同一高度，但经过的路程会更长，用的时间也更长。 【教师提问】推想：如果持续减小第二个斜面的倾斜度，小球的运动情况如何呢？ 【学生回答】小球仍会达到同一高度，只是走的路程越来越长，所需的时间越来越长， 【教师提问】当第二个斜面变成水平面时，小球的运动情况如何呢？ 【学生回答】小球将沿着光滑的水平面一直运动下去，永不返回。 【教师总结】小球在水平方向上不受力，仍可以运动，这就说明：运动并不需要力来维持。伽利略由此得出结论：力不是维持运动的原因。 【教师提问】伽利略实验的整个过程，都是在假设斜面光滑没有摩擦的前提下进行的，而绝对光滑的斜面是不存在的，所以说伽利略的实验是一个思想实验。什么是思想实验呢？ 【学生活动】在学生稍加讨论后，给出思想实验的概念。 【教师讲解】思想实验是在思想中塑造的一种理想过程。它是以科学实验为基础，以科学事实为根据，突出主要因素，排除次要因素，运用逻辑推理，揭示物理世界的内在联系，发现物理规律。这是科学研究的重要方法。 举例说明：思想实验并不神秘。在我们下棋时，每走一步之前，总会先在脑海里布局一个假象的战场，我如何走，对手如何应付，我该怎样走，对手才无路可走。棋技越高，设想的布局方案也就越多，越深入，越全面。在这个过程，我们就在进行着思想实验。 锻炼学生的动手能力，以及分析归纳能力。生活经验与物理知识碰撞激发探究欲望。 知识应用 巩固提升 活动四：实验探究力与运动的关系 【实验设计】 根据伽利略的实验和你对思想实验的理解，设计一个实验，说明力不是维持物体运动的原因。 【实验器材】毛巾、玻璃、木板、劈型斜面、小车 【实验操作】要求：同桌讨论实验方案，说明实验步骤。 在学生讨论完后，请两个同学展示讨论的结果，边做实验边解说。（试验中要体现思想实验的思想，并合理推出结论） 【实验验证】 接触面 小车受到摩擦力大小（填“大、较大、最小”） 小车运动的距离（填“短、较长、最长”） 毛巾     木板     玻璃 推论：如果有无限光滑 (理想状况)  无  无限长 活动五：科学推理出牛顿第一定律内容 【教师活动】播放视频：两位航天员传背包；两位男航天员传送一位女航天员。 【学生活动】请同学们要特别注意观察物体被推出后的运动状态。 太空可以看做是一个几乎不受力的环境，在这样的环境中，具有初速的物体一直运动。这就直接验证了伽利略的结论。 【教师总结】在伽利略实验的基础上，法国科学家笛卡尔，对力和运动的关系做了进一步的推论。英国科学家牛顿做了进一步的补充、完善和总结，提出了牛顿第一定律。 【教师讲解】1.笛卡尔的推论 一个不受外界任何影响的运动着的物体，将保持原来的运动，一个静止的不受外界影响的物体，将保持静止。 2.牛顿第一定律 一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 锻炼学生的动手能力，以及分析归纳能力。 小结 收获感悟 1.今天我学到了什么知识？ 2.我对物理有了哪些新认知？ 3.我还存在的疑惑是什么？ 通过这些问题让学生回顾本节课内容，对有疑惑的地方及时反馈。 课后作业 书面作业：完成教材课后习题。 及时巩固所学知识，对物理学有更深刻的认识。 板书设计 物体运动不需要力来维持 阻力对运动的影响 演示：阻力对运动的影响 牛顿第一定律 牛顿第一定律 教学反思 本节属科学探究类型，需要在分析和论证方面强化学生的能力。提倡尽可能多地呈现现实生活中与“在力的作用下物体运动；没有持续外力作用，运动物体停止”相一致的实例(如：演示在持续推力作用下，小车前进；停止推动，小车停下来)，尽量让学生展示他们的生活概念，或者说引导学生尽量呈现出与亚里士多德观点一致的生活经验，然后提出亚里士多德的观点，让他们觉得所持观点有理论上的支持；接下来提出伽利略的观点，展示伽利略的思想实验，用严格的推理方法让学生感受伽利略观点的不可批驳，从而质疑“为什么会出现这两种截然不同，但又各具一定道理的观点”。强化矛盾，让学生充分思考、交流。讲述伽利略的推理时，要强调他是在分析大量事实的基础上进行合乎逻辑的科学推理，不是凭空想象，即使这样由推理得出的结论也必须经过实践的检验。注意对学生进行科学态度和科学方法的教育。 第2课时 惯性 （一）教学设计 课题 7.1.2 惯性 课时 1课时 设计者 课型 新授课 设计时间 学习分析 1.课程要求 1.能运用物体的惯性解释生活中的相关现象。 2.能运用惯性，解释当汽车急刹车、转弯时，车内可能发生的现象，讨论系安全带等保护措施的必要性。 3.能自觉践行安全健康的生活。 2.教材解读 本节课先提出惯性的概念，然后让学生通过惯性小实验和“迷你实验室”认识惯性，接着通过一组生活中的事实，如“劳动时利用惯性”“安全带的作用”，来获知如何利用惯性和防止惯性带来的危害，这样设置的目的是让学生通过具体的事例来认识抽象的概念，并将抽象的惯性应用于实际的生活情景。 3.学情分析 通过上节课的学习，学生们已经知道牛顿第一定律的内容和意义，他的成立条件是物体没有受到外力，对于受到外力的物体将会有何种现象，学生十分好奇。 学生对于“质量是惯性唯一的量度”更是缺乏认识，凭借自己的生活经验，认为速度也是惯性的量度。教师要在课堂上充分引导，配合实验、结合生活事例来澄清概念。 学习目标 1.知道惯性的概念，能通过生活经验和大量事实认识一切物体都具有惯性。 2.能用物体的惯性解释生活和自然中的有关现象。 3.主动进行科学普及，倡导安全与健康的生活。 达成评价 1.能在课上独立思考并回答老师的问题 2.能独立完成课后习题 教学重难点 重点： 1.认识任何物体在任何运动状态下都具有惯性。 2.解释日常生活中简单的惯性现象。 难点： 1.认识任何物体在任何运动状态下都具有惯性。 2.正确解释惯性现象；惯性与惯性定律的区别。 教学准备 教师：硬币、硬纸板、水杯、多媒体课件、展示台、生熟鸡蛋各一枚、象棋子、钢尺等。 学生：预习学案 （二）教学过程 教学环节 时间安排 师生活动 设计意图 创设情景 引入新课 活动一：引入 【教师活动】利用课本中图7—5的装置做一演示实验。组织学生进行实验前的猜想与试验后现象对比。 【教师提问】为什么硬纸片被弹走，而砝码却不动呢？ 说明物体有保持原有状态不变的性质，物理学中称其为惯性。 激发学生学习兴趣，主动思考，引入惯性的概念。 新课教学 构建新知 活动二：惯性 【教师活动】演示1：如图所示，迅速击打硬币下的硬纸板，上面的硬币会怎么样？ 演示2：如图所示，用尺子迅速打出下面的棋子，上面的棋子会怎么样？ 【教师提问】(1)弹飞纸片的时候，硬币为什么没有飞出，而是落进杯子？ (2)为什么打出下面的棋子，其他的几个棋子能够保持原来的状态？ 【学生活动】以四人为小组，针对老师提出的问题，结合自己所观察到的演示现象，积极展开讨论。 【教师总结】学生回答后，教师总结分析实验现象： 演示1：因为硬币原来是静止在硬纸片上的，当纸片飞出去时，硬币由于惯性依然保持原来的静止状态，所以硬币最后没有随硬纸片飞出去，而是掉进玻璃杯里。 演示2：用尺迅速打出下面的棋子，上面的棋子由于惯性要保持原来的静止状态，所以就会落在正下方。 【教师总结】物体保持运动状态不变的性质叫惯性。 【教师引导学生总结】得出关于惯性的几点理解。 对惯性的几点理解： (1)惯性是物体固有的属性，一切物体都具有惯性。 (2)惯性与运动状态无关：不论物体处于怎样的运动状态，惯性总是存在的。 (3)惯性与是否受力无关，与速度大小无关。 【教师活动】多媒体展示：乘客坐在行驶的汽车上，汽车转弯时，乘客倾斜；汽车急刹车，乘客向前倾倒。 【学生活动】解释看到的现象。(从“研究对象→原来的运动状态→受力情况→运动状态变化情况”来分析) 【教师活动】教师随时订正不准确之处。 【教师讲解】惯性和惯性定律的区别与联系。 1．教师先引出上节课所学的牛顿第一定律的概念。 牛顿第一定律：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。由于物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质，所以牛顿第一定律也叫惯性定律。 2．教师利用表格对两者进行对照比较，并跟学生一起总结填写表格内容。 【教师活动】多媒体展示：惯性(性质)≠惯性定律(运动规律)。 【教师引导学生总结】两者的区别及联系： 惯性 惯性定律 区别 固有性质 运动规律 物体处于任何运动状态都存在 物体不受外力的作用时才成立 联系 惯性定律是物体不受外力作用时，物体惯性的直接表现 锻炼学生的动手能力，以及分析归纳能力。 知识应用 巩固提升 活动三：生活中的惯性现象 【教师活动】活动1：多媒体演示以下两实验(如图)。 (1)突然拉动小车　(2)小车突然停下来 【学生活动】学生观察实验后，小组讨论分析现象，学生大胆举手发言，与班上同学分享自己对此现象的分析结果。最后跟随老师一起得出，分析惯性现象这类问题的一般解题思路。 【学生活动】学生分析现象(1)：木块处于静止状态，突然拉动小车时，木块下部随车一起运动，上部由于惯性保持原来的静止状态，所以向后倒。 学生分析现象(2)：木块处于运动状态，小车突然停下时，木块下部随车一起停止运动，上部由于惯性保持原来的运动状态，所以向前倒。 【教师引导学生总结】教师归纳总结：分析惯性现象的一般解题思路： (1)交代研究对象原状态。 (2)物理过程(突然发生的情况)。 (3)研究对象由于惯性要保持原状态。 【教师活动】活动2：在日常生活中如何区分生鸡蛋和熟鸡蛋呢？ 教师拿两枚鸡蛋演示，学生观察现象并总结结论。 【学生活动】观察实验后，小组讨论分析现象，学生大胆举手发言，与班上同学分享自己对此现象的分析结果。 【教师引导学生总结】综合学生分析得出结论：因为生鸡蛋里面的蛋黄和蛋白是液体，当我们转动鸡蛋后，蛋壳开始旋转，而鸡蛋里面的液体由于惯性的作用，要保持原来的静止状态，所以生鸡蛋转起来比较慢！ 【教师活动】活动3：请学生列举惯性现象的实例，分析它的应用和危害。 【教师引导学生总结】如：奔跑的人不易停下来；公共汽车在进站前几米处就关闭油门；用力甩手可将手上的水甩掉；翻滚过山车向最高点运动(如图)靠什么；宇航员走出飞船后，仍然能与飞船并肩前进，不会落在飞船的后面等。 用所学知识解释生活现象。 小结 收获感悟 1.今天我学到了什么知识？ 2.我掌握了哪些研究方法？ 3.我还存在的疑惑是什么？ 通过这些问题让学生回顾本节课内容，对有疑惑的地方及时反馈。 课后作业 书面作业：完成教材课后习题 及时巩固所学知识 板书设计 惯性 定义 影响因素 惯性 生活中利用惯性 生活中的惯性现象 预防惯性造成的危害 教学反思 对于惯性的知识，学生在生活中已经有所了解，但惯性这个概念比较抽象，同学们理解不深。因此，在上《惯性》这一节内容时，我在教学中紧扣物理学科的特点，突出实验教学，让学生充分动手、动口、动脑，激发他们的学习兴趣，培养他们观察、分析、归纳的能力，增强实践能力。通过在课堂上演示这些实验，化抽象为具体，由静到动，由易到难，使学生更易理解所学知识，充分调动学生学习的积极性，整个课堂十分轻松活跃。 大自然的神奇 大自然的神奇 学科网（北京）股份有限公司 $