牛顿第一定律教学
牛顿第一定律教学范文第1篇
[关键词]惯性 惯性定律 力 运动
牛顿第一运动定律作为牛顿物理学的基石，首先对人类认识运动和力的关系作了历史的回顾，着重介绍了伽利略研究运动和力的关系的思想方法及卓越贡献，而后讲述了牛顿第一定律的内容和物体惯性的概念。为后续的牛顿运动定律的学习打下好的基础。
一、牛顿第一定律的课堂分析
（一）教学三维目标
①知识与技能
1.借助伽利略的理想实验理解力和运动的关系，知道其主要推理过程及结论。
2.理解牛顿第一定律，并理解其意义
3.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
1.培养学生在实验的基础上通过推理得到结论的方法
2.通过伽利略的理想实验，使学生受到科学方法论的教育
3.通过对惯性现象的解释，培养学生灵活运用所学知识的能力
③情感、态度与价值观
1.通过物理学史的简介，对学生进得严密的科学态度教育，了解人类认识事物本质的曲折
2.通过对伽利略对力和运动关系的研究，培养学生敢于坚持真理，不迷信权威的精神和科学探究精神。
（二）教学重点分析
教学重点：牛顿第一定律 惯性
（三）教学难点分析
教学难点：力和运动的关系。学生在从生活经验中得到了一种被现象掩盖了本质的错误认识。
（四）学情分析
高一学生已具备一定的分析推理，逻辑思维能力。但对于学习习惯方面，主动性不强，认知习惯被动，并且以被动学习为主，所以我们最好采取探究式教学。
二、牛顿第一定律的课堂教学
（一）历史的回顾
正如一切规律的发现一样，牛顿第一定律的发现也经历了一个漫长而曲折的历史过程，早在十七世纪前的两千多年里，人们普遍认为力是维持物体运动状态的原因，代表人物有古希腊的哲学家亚里士多德，他通过自己的观察提出：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下来。这一结论一直沿用了两千多年，直到十七世纪意大利物理学家伽利略对他的结论提出了质疑，并设计了一个理想实验来指出亚里士多德的错误，应该说伽利略对力与运动的认识已经很接近牛顿第一定律了，但是他的认识还不够准确，他认为，只有在水平面上物体才能够保持速度的特征，数十年后就牛顿继续了伽利略的研究成果，并以自己的发现做出了完整准确的结论：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使他改变这种状态为止。之后爱因斯坦与诺特尔等伟大的科学家又用了不同的方法对牛顿第一定律进行了不同的更为形象的表述。
其实在整个牛顿第一定律发现的历史过程中其中心主要围绕着运动与力的矛盾展开的，两种对立观点成为牛顿第一定律发展的主线，一种观点是力是维持物体运动的原因，另一种观点是力是改变物体运动状态的原因。
通过分析，运动并不需要力来维持.物体保持静止或匀速直线运动状态是其固有属性，力可以改变它的运动状态.
运动并不需要力来维持，力不是维持物体运动，而是改变物体运动状态的原因.“力是物体运动的原因”，“力维持了物体的运动”.“物体在不受力作用时就要停下来”，“物体受力越大，运动越快”等等说法都是生活中形成的错误经验.这也是教学中的难点。
（二）教学方法
本节属于一节规律课的教学，且牛顿第一定律属于物理定律，物理定律一般是在物理实验观察的基础上，经过归纳推理判断等思维方法所获得的结论.虽然牛顿第一定律是从实验中推理归纳出来的，但是它并不可以用实验进行验证，因为牛顿第一定律描述的是一种理想状态.
（三）教学手段
本课我们主要通过演示伽利略的理想实验来进行的，如果能配合以多媒体教学，应用flash进行演示，同时配合以板书版画进行讲解，这样可以使教学更深动，更直观，同学们也会更容易的掌握.
三、关于牛顿第一定律的习题
牛顿第一定律是一节规律课，同时它又是最简单最基本的规律，所以我认为我们必须以概念题为重点，通过做题让同学们彻底掌握牛顿第一定律的内涵，从而应用牛顿第一定律解决相关的问题。
结束语：牛顿第一定律是一节非常重要的规律课，对牛顿第一定律掌握的好坏直接影响着同学们日后对动力学的学习与研究，因此，我们就这一节课的课堂教学进行了综合的，深刻的探讨。
[参考文献]
[1][英]罗宾·柯林伍德.自然的观念.华夏出版社，1999，1，2版，195.
[2]《物理教学论》李新乡，张德启，张军明，王守江主编.科学出版社，2005年9月
[3]《中学物理教学概论》阎金译，田世昆主编.高等教育出版社，1999年5月第1版
[4]《中学物理教学法》许国梁主编，高等教育出版社，1981年1月第1版
牛顿第一定律教学范文第2篇
关键词: 牛顿第一定律三维教学目标课堂教学
牛顿第一定律,是力学的重要定律,在教学过程中,它既是重点,又是难点。对于运用推理的方法得出结论,学生往往难以接受。根据学生的基础和认识规律,教师可在这一课题的教学中,让学生通过观察实例和实验现象,运用分析、比较、推理等方法,引导学生去讨论,在讨论中去点拨、指导学生,从而把学生的感性认识上升到理性认识,使学生在探究中逐步地悟出正确的道理,从一般的现象中概括出事物的本质特性。
新课标要求教师要把知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观这三维目标渗透到每一个具体的教学环节中。在新的教学理念指导下,为实现本课题的教学目标,笔者结合自己教学体会,进行了以下探讨。
一、三维教学目标的确定
1.知识与技能
(1)掌握牛顿第一定律,知道牛顿第一定律的建立过程,正确理解力和运动的关系。
(2)明确惯性的概念,能正确解释惯性现象。
(3)建立伽利略理想斜面实验的模型。
2.过程与方法
(1)经历“牛顿第一定律”的建立过程。
(2)体会科学探究的一般方法。
(3)知道理想实验是科学研究的重要方法。
3.情感态度与价值观
(1)让学生以“牛顿第一定律”的建立过程为载体,学习科学家追求真理、勇于探索的精神。
(2)让学生意识到人类对客观事物的正确认识需要经过由表及里、由此及彼、由片面到全面长期渐近的过程。
二、课堂教学中三维教学目标的实现
1.知识与技能目标的实现
笔者根据学生的特点,结合日常生活经验,采用理想实验及演示实验等学习方法来达到教学目标。学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到了错误观念,认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体,它就运动;不推它时,它便静止。为使学生摆脱这种错误观念,笔者首先把运动和运动的变化区别开,确立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念,为揭示力和运动的关系做了重要铺垫。在此基础上,笔者结合学生课前预习,提问:“要使物体运动,必须有力作用在物体上,你同意这个观点吗?”让学生展开讨论,学生先分组讨论,再集中讨论。在讨论过程中,学生结合课本上的知识,提出各种实例来证明自己的观点正确,如:物体加速、减速时需要力,所以运动离不开力;物体受力才能运动起来,所以运动离不开力;运动物体碰到其他物体会有力的作用,所以运动物体具有力;物体在冰上滑,不需要力来维持;汽车在发动机关闭后还能继续前进一段距离,正在前进的自行车不用脚去蹬踏板也会前进,所以运动不需要力;地面上滚动着的球,不受外力作用时,还能继续滚动一段距离。在此基础上,笔者通过演示实验(气垫导轨)说明物体运动不需要力来维持,同时针对学生提出的诸多问题引导学生共同剖析,如:用力推一辆小车,使它运动起来,撤去推力,小车运动一段距离停下。分析:小车受力后由静止到运动,是运动状态发生改变,而撤去外力运动一段距离停下,这一过程小车不受力吗?如果把小车放在桌面上和在桌面上铺上毛巾,小车运动情况有什么不同?学生明白了小车停下是摩擦力作用,并不是不受力停下,而且摩擦力使小车由运动到停止,改变了小车的运动状态,由此确立了“力是改变运动状态的原因”的概念。笔者再通过伽利略的理想斜面实验,使学生建立“不受力的物体运动状态不变”的概念。
2.过程与方法教学目标的实现
为了实现预定的教学目标,笔者对惯性现象进行了探究。
方法:笔者课前布置学生在教材中寻找理论依据,并设计实验检验,课间学生探究,合作交流讨论。
方式:3―5人组成小组。
评价:教师和学生进行统一评价。
由于课前进行了提前布置,学生准备比较充分,展示、讨论热烈,一些平时不爱说话的学生也主动发言、积极参与。这种方法可操作性强,广泛调动了学生学习的积极性,学生不需要死记硬背就能够把学过的知识灵活运用。
3.情感态度价值观目标的实现
为了达到情感态度价值观的教学目标,笔者让学生阅读教材,去体会、感悟一个错误的观点:“物体的运动需要力来维持”竟束缚人们的思想将近两千年,使学生明白了规律认识的漫长过程。笔者还对学生进行物理学史教育:牛顿第一定律的成功问世是从亚里士多德的观点开始,伽利略研究,笛卡尔补充,牛顿总结,它是很多科学家智慧的结晶,包含极丰富的科学成果。这使学生意识到,对客观事物的正确认识需要人们经过由表及里、由片面到全面的长期的过程。
三、三维教学目标的效果
培养学习兴趣是提高教学效果的根本途径。世界著名的教育家夸美纽斯认为:“兴趣是创造一个乐观和光明的教学环境的主要途径之一。”如在惯性这个抽象概念的教学中,笔者提问:“在运动会上,赛跑到终点的同学为什么不能立即停下?跳远的同学为什么要有一段助跑?惯性是力吗?”让学生思考、讨论、交流,使学生在感受生活的同时,感悟道理。教师要把生活中的事例迁移到物理学习中来。一个能激发学生激情的贴近生活的例子,一个发人深省的提问都能引起学生的兴趣。学生在学习中一旦有了兴趣,就会主动、积极、愉快地学习。教师在备课中带着这样的问题去设计一堂课,就能最大限度地调动学生的学习积极性,从而取得事半功倍的效果。
高中物理新课程的目标是培养学生学习终身发展必备的物理基础知识和技能,了解这些知识与技能在生活、生产中的应用;学习科学探究方法,发展自主学习能力,养成良好的思维习惯,能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题;发展好奇心与求知欲,发展科学探索兴趣。如在伽利略的理想斜面实验教学中,笔者提问:“这个实验哪些做法是理想的?哪些做法是可以实际操作的?哪些是运用逻辑思维推理得出的?”给学生思考的空间,使学生去理解实验、分析实验、归纳总结实验,进而培养了学生解决问题的能力。
新课程的理念要求教师在教学过程中要围绕三维教学目标设计课程,培养学生掌握知识和技能,具有终身学习的能力,就要一改过去灌输式的教学方法,变为科学探究方法,发展学生的自主学习能力,使学生养成良好的思维习惯,能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。教师只有把三维教学目标贯穿到每一个教学环节中,才能实现预期的效果。
参考文献:
[1]物理教学.(沪)2005.3.
[2]布鲁纳.教育过程[M].北京文化教育出版社,1982.
牛顿第一定律教学范文第3篇
1.（2021八下·龙江月考）下列说法正确的是（
）
A. 物体受到力的作用时就会运动
B. 物体不受力的作用时处于静止状态
C. 物体运动速度越大其惯性越大
D. 物体运动状态改变时，一定受到力的作用
2.（2021八下·龙江月考）如图所示，在一辆表面光滑的小车上,放有质量分别为m1、m2的两个小球,随车一起做匀速直线运动，当车突然停止运动，则两小球（设车无限长，其他阻力不计）（
）
A. 一定相碰
B. 一定不相碰
C. 若m1
则肯定相碰
D. 无法确定是否相碰
3.（2021八下·漳平月考）若小球由如图所示位置向右摆动到最低点时绳子断裂，假设此时所有外力均消失，此后，小球的运动情况是（
）
A. 匀速直线下落 B. 匀速直线上升
C. 静止 D. 水平向右匀速直线运动
4.（2021八下·北京月考）在水平轨道上有一辆实验车，其顶部装有电磁铁，电磁铁下方吸有一颗钢珠．在实验车向右匀速直线运动的过程中，钢珠因断电下落．图是描述钢珠下落的四个示意图，图中虚线表示钢珠下落的路径．以实验车为参照物，正确描述钢珠下落路径的示意图是（
）
5.（2021八下·北京月考）珍爱生命，要有安全意识，自行车骑得太快，易造成交通事故，这是由于(
)
A. 运动快惯性大，因此难停下来
B. 刹车时产生的惯性不够大，所以难停下来
C. 由于惯性，即使紧急刹车，也要向前运动一段距离才能停下来
D. 刹车时来不及克服惯性，所以难停下来
6.（2021八下·北京月考）根据实验事实和合理的理论推理来揭示自然规律是科学研究的重要方法．如图所示,从斜面上同一高度释放一个小车,观察小车在水平面上的运动情况,并做出合理的推理,小明同学给出了如下的一些表述:
①
在木板表面的水平面上,小车运动路程较长
②
如果在没有摩擦的水乎面上,小车将做匀速直线运动
③
拠果在较光滑的水平面上,小车运动路程很长
④
在铺有棉布的水平面上,小车运动路程较短
⑤
在铺有毛巾的水平面上,小车运动路程很短
为揭示小车以一定的速度在水平面滑行的规律,下面的判断和排列次序正确的是_________
A. 事实①④⑤,推论②③
B. 事实⑤④①,推论③②
C. 事实①②3③,推论④⑤
D. 事实①③②,推论⑤④
7.（2021八下·中山月考）关于惯性，下列说法正确的是（
）
A. 汽车行驶时有惯性，静止时没有惯性
B. 汽车安全带能防范惯性带来的危害
C. 跳远运动员助跑速度越大，惯性越大
D. 空中的石块是利用惯性加速竖直下落的
8.（2021八下·中山月考）竖直上抛一个小球，在上升过程如果突然外力消失，它将（
）
A. 静止在最高点
B. 匀速直线下降
C. 匀速直线上升
D. 先减速上升，再加速下降
9.（2021八下·永年月考）如图所示，静止在水平桌面上的玻璃瓶，水中有个气泡和金属球。突然向右水平抽动瓶子时，相对瓶子而言，下列现象描述正确的是（
）
A. 气泡向左运动，金属球向左运动
B. 气泡向右运动，金属球向左运动
C. 气泡向左运动，金属球向右运动
D. 气泡向右运动，金属球向右运动
10.（2021八下·福州月考）轰炸机轰炸地面目标时，总要提前投弹才能命中目标，如图所示。下列关于飞机投弹的几种说法正确的是（
）
A. 炸弹脱离飞机时，炸弹的速度为零
B. 炸弹能继续向前飞行，是因为炸弹具有惯性
C. 炸弹能继续向前飞行，是因为炸弹受到向前的推力
D. 惯性与速度有关，炸弹速度越大其惯性越大
11.（2021八下·江油月考）关于力与运动的关系，下列说法中正确的是（
）
A. 人推桌子，桌子没有动，是因为推力小于摩擦力
B. 一个物体受到力的作用，它的运动状态一定改变
C. 伽利略认为力不是维持物体运动的原因
D. 推出去的铅球能在空中飞行，是因为铅球受到惯性的作用
12.（2020九上·广州开学考）金属球用细绳挂在车厢内，并相对于车静止，位置如图甲所示。下列选项中能导致球突然从如图甲位置变成如图乙位置的是（
）
A. 车向西起动
B. 车做匀速直线运动
C. 车向东直线运动时加速
D. 车向东直线运动时减速
13.（2020八下·来宾期末）下列事例中，属于防止惯性造成危害的是（
）
A. 助跑投掷标枪
B. 摔跤选手质量较大
C. 汽车座椅设置有头枕
D. 体温计使用前要用力甩几下
14.（2020八下·赣榆期末）关于惯性，下列说法正确的是（
）
A. 人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性
B. 气体、固体与液体都具有惯性
C. 系好安全带可以减少驾驶员的惯性
D. 汽车加速行驶时，惯性在不断增大
15.（2020八下·高邮期末）汽车最基本的安全装置是头枕和安全带，如图所示，以下说法正确的是（
）
A. 有了头枕，能减小因后车撞击对司机造成的伤害
B. 系上安全带，能减小因后车撞击对司机造成的伤害
C. 有了头枕，减小因撞上前车对司机造成的伤害
D. 系上安全带，能减小人在撞车时受到的惯性
16.（2021八下·吉林月考）某同学坐在行驶的公共汽车上，刹车时，该同学会向________(选填“后仰”或“前倾“)，这是由于他具有________。
17.（2021八下·林州月考）竖直向上扔一个石块，石块到最高点，若所受力全部消失，球将________；球下落过程中速度越来越大，因为________改变了球的运动状态。
18.（2021八下·江油月考）如图是牛顿第一定律的实验基础之一，让同一小车从斜面相同高度静止下滑，比较小车在不同水平面上通过的________，据此可以推理得出：当水平面绝对光滑时，小车将做________。
19.（2020八下·滦州期中）如图所示，在水平公路上向前行驶的汽车中，有一竖直站立的人突然向前倾，这是因为车突然________（选填“加速”或“减速”），人的脚受________力而改变运动状态，人体的上身由于________而向前倾倒。
20.（2020八下·忻州期中）如图所示，用细线栓一块橡皮，甩起来，使橡皮绕手做圆周运动，这说明力可以改变物体的________；如果这时橡皮所受的力都突然消失，橡皮将做________运动，这是因为橡皮具有________。
21.（2020九下·重庆月考）如图所示，在粗糙的水平桌面上，一本书在外力的推动下，和书上竖直放置的一块橡皮一起向右做匀速直线运动，以书为参照物，橡皮是________（选填“运动”“静止”）；如果书遇障碍物突然停止运动，橡皮将会________（选填“向右倾倒”“向左倾倒”或
“继续向右匀速直线运动”）。
22.（2021八下·岫岩满族自治月考）用如图所示的装置来探究“阻力对物体运动的影响”。第一次在水平木板上铺毛巾如图甲，第二次将毛巾换为棉布如图乙，第三次撤去棉布如图丙。观察小车在水平面上滑行的距离，回答下列问题：
（1）为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实时应让小车从同一斜面的________滑下。
（2）小车到达水平面后不能立即停下来，是因为小车具有________；
（3）如图所示，在________（选填“毛巾”、
“棉布”或“木板”）表面上小车运动状态改变得最快。
（4）水平面越光滑，运动小车受到的阻力越小，运动的距离越远，速度减小得越________（选填“快”或“慢”）；
（5）进一步推理，如果水平面足够光滑，小车不受阻力，小车将做________
运动。
（6）牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律是建立在________
A.日常生活经验的基础上
B.科学家猜想的基础上
C.直接实验结果的基础上
D.实验和科学推理相结合的基础上
23.（2021八下·林州月考）如图所示是探究“阻力对物体运动的影响”实验。
（1）实验时，让同一小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，其目的是为了使小车________；
（2）由图可知：小车所受阻力越小，速度减小得就越慢，运动的距离就越________，如果小车在运动时不受任何阻力，则小车将做________运动，同时说明物体的运动________（选填“需要“或“不需要”）力来维持；
（3）根据（2）中结论，九年级学生在投掷实心球运动到最高点时，如果所受的力全部消失。则实心球将________（选填“保持静止”、“竖直向下运动”或“做匀速直线运动”）。
24.（2020八下·周宁期中）在水平在后面上铺上粗糙程度不同的材料（如毛巾、棉布、木板等），让小车自斜面顶端从静止开始滑下，三次实验现象如图所示，比较小车沿水平面运动的距离。
请你观察实验现象思考后回答
牛顿第一定律教学范文第4篇
【关键词】 牛顿第一定律 惯性 绝对空间 相对论
1 引言
在大学物理的教学过程中，一般在讲完第一章质点运动学后，即进入第二章质点动力学内容的讲述。而在质点动力学里重点讲述牛顿三大定律及其应用[1-2]。对于牛顿三大定律的应用部分，因为涉及矢量分析及其计算、微分及积分运算等高中物理基本不涉及的内容，故该部分相对来说内容比较好讲，课堂效果也比较好。但对于牛顿三大定律的阐述部分，因为在高中物理里就对此有比较系统的论述，故大部分学生感觉这一部分内容和高中物理一样，甚至有些老调重弹的感觉。因此，在大学物理课堂里讲述牛顿三大定律的时候，如果不对牛顿三大定律作一些拓展的话，那课堂效果将比较差。本教学论文将从绝对空间、相对论等近代物理知识点出发对牛顿第一定律的拓展作些相关研讨。根据本人的教学经验，这种简要的拓展对课堂效果是会起到良好作用的。它不仅可加深学生对牛顿第一定律的理解，而且也让学生简单了解了近代物理和经典物理的异同。特别是，通过这种简要的拓展，可激发学生对学习物理及探索自然界规律的兴趣。
2 牛顿第一定律的相关拓展
在高中物理里，物理教材一般会对牛顿第一定律的内容作如下描述：如果物体所受的合外力为零，则物体将保持其静止或匀速直线运动的状态不变[1-2]。需要注意的是，经过上个世纪无数物理学家的努力，以相对论和量子力学为基础的近代物理已建立起来。而近代物理表明，牛顿力学体系，即牛顿三大定律及万有引力定律都只是在低速、宏观、弱引力条件下成立的[1-2]。因此，考虑到大学物理里后面也会讲述近代物理的相关知识，故在大学物理里讲述牛顿三大定律时将其与近代物理相关知识联系起来的拓展是可行的。下面我们将重点对牛顿第一定律作一些拓展性的探讨。
对于牛顿第一定律的相关拓展，一般可以先从力与物体的运动状态之间的关系来阐述。在历史上，古希腊的亚里斯多德是第一个对力和物体的运动状态之间的关系进行思考并做出结论的人。他从一些简单的事实如手推车现象中得出力是维持物体运动状态的原因。因为，人推车后即给车力的时候，车就可运动起来即可具有运动状态；而人放手不推车后即不给车力的时候，车将静止下来即将不具有运动状态。因此，在车运动和静止两种状态中，人给车的力是至关重要。简单来说，没力就没有运动，因此力是维持物体运动状态的原因。对于该论点，在接下来的将近两千年时间里直到伽利略的出现，人们一直认为它是正确的。从严格意义来说，伽利略的出现才是科学的真正诞生，因为是伽利略将科学实验带入了哲学思辨里。从而使得科学变成一门实验的科学，进而将科学从哲学里分离出来。在著名的斜面实验里，伽利略发现：当小球在很光滑的毛皮滑行时，抬起毛皮的两边，并固定小球在其中一边下滑时的初始高度而降低另一边毛皮的高度时，小球在毛皮滑行的距离虽然变长，但在另一边毛皮小球能滑到的最高高度却和该边固定的初始高度一致。由这一实验现象启发，如果降低另一边毛皮的高度至零，则小球将永远运动下去。明显，一直运动的小球在水平方向上没有受到力的作用，也就是小球能一直维持运动但却并没有受到力的作用，因此力并不是维持物体运动状态的原因。进一步，伽利略认为力是改变物体运动状态的原因。而物体不受力时，物体具有维持运动或静止状态的惯性，也即惯性定律。因此，牛顿第一定律实际上与伽利略的惯性定律一致，故牛顿定律也常被称为惯性定律。
对于力与物体运动状态的关系的讨论，有些高中作为牛顿第一定律的拓展也做了相关阐述。因此，在大学物理课堂里做上面这些阐述有可能是不够的。实际上，在牛顿第一定律里，还可与近代物理相关知识联系起来作进一步简单的拓展。因为，物体的运动与静止状态是相对的。比如，相对于地面是静止的物体，相对于运动的汽车而言就是运动的。因此，在牛顿第一定律描述里，物体不受力时将保持匀速直线运动状态或静止状态时，实际上隐含着参考系。而我们通常将保持匀速直线运动状态或静止状态的物体称为惯性参考系。而惯性参考系背后实际上又隐含着绝对空间的概念。牛顿本人对此非常清楚，因为他清楚知道他的牛顿第二定律只适用于惯性参考系。因此，牛顿为了很好的定义惯性参考系，他在他的划时代巨著《自然哲学的数学原理》里提出了绝对空间的概念。他认为绝对空间是存在的，而且和绝对时间一样是均匀分布的。而惯性参考系则是相对于绝对空间静止或匀速直线运动的参考系。至此，牛顿第一定律从逻辑来看似乎是完美无缺的。但绝对空间是否存在呢？牛顿本人对此也作了简单的理性思考，如牛顿水桶实验等来验证绝对空间的存在。但是，在近代物理里随着相对论的提出，我们知道绝对空间和绝对时间都是不存在的，即空间和时间都是相对的。在享受创建狭义相对论成功所带来的喜悦的同时，爱因斯坦很清醒的认识到在他的狭义相对论里存在一个严重的困难，即：因为抛弃了绝对空间，惯性系将无法定义[3]。而狭义相对论里的两条基本原理，即光速不变原理和相对性原理也都是在惯性系里定义的。
3 结语
在本教学研究论文里，我们对大学物理课堂里如何讲述牛顿第一定律做了相关的拓展性研讨。本研讨主要基于力与物体运动状态的关系、惯性定律、惯性参考系、绝对空间及相对论等脉络来进行展开。因此，本拓展不仅可展示牛顿第一定律背后丰富的哲学、人文历史、逻辑等内涵，也可展示其背后丰富的物理内涵。需要注意的是，虽然相对论已经取得了巨大的成功，但人类的思考与探索还依然前行。此外，在大学物理课堂里对牛顿第二定律、第三定律作相关性拓展讲述也是值得教学研讨的课题。本教学论文的研讨也算是对此课题的抛砖引玉，希望能对同行有所帮助，从而对大学物理的课堂教学起到绵薄之力。
参考文献：
[1]宋士贤，文喜星，吴平.工科物理教程[M].北京：国防工业出版社，2011.
牛顿第一定律教学范文第5篇
关键词：牛顿第一定律 惯性 力 力与运动
牛顿第一定律是物理学习中的一条基本定律，只有理解掌握了定律的真正含义，才谈得上科学地解释力和惯性这两个概念及力和运动两者之间的关系，长期的教学实践中发现，学生在学习、理解这条定律时，存在一些错误的看法，归纳起来大致有如下几个理解误区：
误区之一："因为在自然界中不受外力作用的物体是找不到的，故牛顿第一定律不是一条试验定律，它是人为地，凭空想出来的，无法验证其正确性。"
作为教师，我告诉学生：不受其他物体作用的孤立物体在自然界中实际不存在，所以，牛顿第一定律不能简单地按字体意义直接加以验证，但是，许多简单的事实都可以帮助我们理解定律的含义。例如，我们沿水平地面抛出一个石块，地面越平滑即地面对石块的摩擦力越小，则石块滑行越远，也就是说石块的速度变化越慢。又如：对太空某一形体当它远离其他各形体时，（如某种彗星）而当其他各星体对它的引力极小时，它的速度就几乎保持不变。最后，引导学生认识到：第一定律的正确性主要是由它所推出的结论和试验事实符合而得到证明的。
理解误区之二："牛顿第一定律是牛顿第二定律的特殊情况，若物体加速度为零，牛顿第二定律就变成了第一定律，所以牛顿第一定律可有可无。"
应该认为，正因为牛顿第一定律为我们指出了物体在没有受到其它物体作用时所处的运动状态，我们才可以进一步研究，当物体受到其他物体作用时，又将处于怎样的状态。牛顿第一定律确定了力的涵义，指出物体如果受到对它的作用力时，物体的运动状态就要发生变化，至于力使物体运动状态发生怎样的改变，是需要进一步从大量事实中去总结，这也正是牛顿第二定律研究的内容。显然：如果我们不知道物体在不受力的情况下处于怎样的运动状态，要研究物体在力的作用下处于怎样的运动状态，是不可能的。
有的同学说："牛顿第一定律应当表述为物体在平衡力的作用下保持静止或匀速直线运动的状态。"此为牛顿第一定律的理解误区之三。
在我们所遇到的实际问题中，保持静止或作匀速直线运动的物体确实不是不受外力，而是它所受的外力相互平衡了，例如桌子上放着的物体处于静止状态，由于物体受的重力跟桌面对它的支持力相平衡，也就是说一切物体在平衡力的作用下，是保持静止或匀速直线运动状态的，但这个结论不能成为一个独立的规律，它只是牛顿第二定律的一种特殊情况，当然也就不能用来取代牛顿第一定律。
误区之四："牛顿第一定律实际上就是惯性定义，所以又叫做惯性定律。"
应该指出，我们许多老师也告诉学生：牛顿第一定律又叫做惯性定律，但把牛顿第一定律解释为就是惯性的定义，必然导致一种错误的观点，就是把牛顿第一定律仅仅看作是一个定义，而不是力学中客观规律的表述，从逻辑角度讲，牛顿第一定律不仅确定力的涵义，还同时确定了惯性的含义，并且深刻地揭示了力与运动的关系，故它是一条从试验事实归纳出来的物体运动的普遍规律，不应该被看作仅仅是一个定义。
其五："由牛顿第一定律可以推知，转动物体存在着转动惯性。"
应该向学生讲清：牛顿第一定律所谈的物体，指的是质点。也就是说，惯性是指质点的惯性，或物体作平动时的惯性。对于转动的物体来说，也是存在着惯性的，但和这里所说的惯性不是一回事。由牛顿第二定律可以知道，质点的惯性是用质量来量度的，质量大，惯性大。而转动物体的惯性是用一个叫做转动惯量的物理量来量度的。质量的大小是跟物体的形状无关的，而转动惯量的大小跟物体的形状有关。比如柴油机的飞轮，靠近边缘部分做得比较厚，靠近转轴部分做得比较薄，就是为了使飞轮对转轴的转动惯量大些。所以，我们在谈到飞轮的惯性时，不要和牛顿第一定律所指出的质点的惯性混为一谈。
其六："物体只有在运动状态变化时，才存在惯性。"
应该认为：惯性是物体的基本属性，反映了物体具有保持原来运动状态的性质，它的存在跟物体的运动状态无关。当物体所受外力的合力为零时，惯性表现为物体保持原来运动状态不变，即保持静止或匀速直线运动。在同样的外力作用下，惯性表现为不同物体的运动状态有不同的改变。惯性较小的物体，运动状态比较容易改变；惯性较大的物体，运动状态较难改变。所以物体的惯性，在任何时候（受外力作用或不受外力作用），任何情况下（静止或运动），都不会改变，更不会消失。有人在给惯性下定义时说："物体在没有受外力作用时，保持静止和匀速直线运动的性质称为惯性。"这样一来"惯性"和"惯性定律"就混为一谈了。再者这种提法本身也是片面的，因为物体在受到外力作用时，同样也存在着惯性。我们绝不能把物理的惯性是否表现出来错误地理解为惯性的有无。此外有的人还认为："物体在运动时有惯性，在静止时没有惯性"；"人坐在汽车里，当汽车急刹车时要向前倾倒，说明人有惯性，而汽车在匀速直线前进时，人就没有惯性"；"当物体受到力的作用时，已不能保持原来的运动状态，此时物体不应具有惯性"等等，同样是错误的。
惯性实质上表明了物体运动的不灭性，是物体固有的属性。如果物体没有惯性，会出现什么情景呢？因此，惯性是运动不灭的反面表现。可以说，正是物质的运动是不灭的，物体才具有惯性。但不能说，运动不灭只是通过惯性来表现的。事实上，运动不灭更重要的是从运动的变化中反映出来，即从运动由一个物体转移到另一个物体，或从一种运动形式转化为它种运动形式中表现出来，这一点在动量守恒定律和能量守恒定律中讲得很明白。
诚然，牛顿第一定律的理解误区远不止以上所列的六种，限于篇幅，不再做更多的阐述。我只愿提醒各位教学同仁，学生对牛顿第一定律的理解与对定律的背诵绝对是两回事，在平时的教学中，我们应该时刻注意学生中可能产生的各种错误的理解，并及时加以纠正，否则的话，我们的教学将事倍功半。
