首页 > 文章中心 > 牛顿第二定律的应用

牛顿第二定律的应用

牛顿第二定律的应用

牛顿第二定律的应用范文第1篇

【中图分类号】 G633.7 【文献标识码】 A

【文章编号】 1004―0463(2016)04―0107―01

牛顿第二定律在经典物理学中占有十分重要的地位,该定律的探究过程一直视运用控制变量思想获得物理规律的典范,它定量地表述了物体的加速度与所受的外力之间的瞬时关系.物体受到外力作用时,它所获得的加速度的大小与外力的大小成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与外力的方向相同.以下对牛顿第二定律进行几点说明:

首先,牛顿第二定律可以写为分量形式,如果在直角坐标系中O-xyz中,将合外力F分解为三个正交分量F在x方向受到的力,F在y有方向受到的力,F在z方向受到的力,相应的加速度分别为ax、ay、az,分量可为F在x方向受到的力等于物体的质量乘以速度在x方向对时间的导数,也可写为质量乘以物体在x方向的位移对时间的二次导数;F在y方向受到的力等于物体的质量乘以速度在y方向对时间的导数,也可写为质量乘以物体在y方向的位移对时间的二次导数;F在z方向受到的力等于物体的质量乘以速度在z方向对时间的导数,也可写为质量乘以物体在z方向的位移对时间的二次导数.物体在x方向受到的合外力Fx=max,物体在y方向受到的合外力Fy=may,物体在x方向受到的合外力Fz=maz.

其次,若仅有作用力F1作用于质量为m的物体时,物体所产生的加速度为a1;仅有作用力F2作用于质量为m的物体时,物体所产生的加速度为a2……同样,若仅有作用于Fn作用于质量为m的物体时,物体所产生的加速度为an.当此物体同时受力F1, F2……Fn作用时,物体产生的加速度等于每个力单独作用时,物体产生的加速度的叠加,也等于这几个力的合力所产生的加速度,即物体所受的合外力F外= F1+F2+……Fn=m(a1+ a2+……+an)=ma,合外力的方向则为几个分力方向的矢量和,其中,F1=ma1 ,F2=ma2……,Fn=man.

应用牛顿第二定律时,往往要用到整体法和隔离法、正交分解法、假设法等,其解题步骤可归结为:

1. 确定研究对象:可以以某一个物体为对象,也可以以几个物体组成的质点组为对象.设每个质点的质量为mi,对应的加速度为ai,则有:F合=mia1+ mna2+……+mnan.对这个结论可以这样理解:先分别以质点组中的每个物体为研究对象用牛顿第二定律:F合=mia1, F2=m2a2,……,Fn=mnan,将以上各式等号左、右分别相加,其中左边所有力中,凡属于系统内力的,总是成对出现的,其矢量和必为零,所以最后实际得到的是该质点组所受的所有外力之和,即合外力F.

2. 将各对象分离后分析它们的受力情况.

3. 选定参考系和坐标系:若研究对象在不共线的两个力作用下进行加速运动,一般用平行四边形定则(或三角形定则)解题.若研究对象在不共线的三个以上的力作用下进行加速运动,一般用正交分解法解题(注意灵活选取坐标轴的方向,既可以分解力,也可以分解加速度).

4. 列出牛顿运动方程的各分量式.如果独立方程数小于未知数的个数时,需要列出补充方程.当研究对象在研究过程的不同阶段受力情况有变化时,那就必须分阶段进行受力分析,分阶段列方程求解.

5. 解方程.

6. 讨论.

应用举例:

如图所示,mA=1kg,mB=2kg,A、B间静摩擦力的最大值是5N,水平面光滑.用水平力F拉B,当拉力大小分别是F=10N和F=20N时,A、B的加速度各多大?

解:先确定临界值,即刚好使A、B发生相对滑动的F值.当A、B间的静摩擦力达到5N时,既可以认为它们仍然保持相对静止,有共同的加速度,又可以认为它们间已经发生了相对滑动,A在滑动摩擦力作用下加速运动.这时以A为对象得到aA=f/mA=5m/s2,再以A、B系统为对象得到F =(mA+mB)a=15N.

牛顿第二定律的应用范文第2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。

牛顿第二定律的应用范文第3篇

一、关于牛顿第一定律

定律内容: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。理解时应注意:

(1)牛顿第一定律是建立在伽利略可靠的实验事实基础之上,尤其注意伽利略理想实验这一科学推理的思维方法,正确认识力不是维持物体运动的原因。(2)牛顿第一定律的前面内容所描述的是一种理想化的状态。即物体不受外力(或受合外力为零)作用的状态。无法用实验验证,其主要原因是外界因素无法彻底排除掉。牛顿第一定律后一句叙述则告知我们利是改变物体运动状态的原因。(3)牛顿第一定律指出了任何物体在任何情况下都具有一种固有的属性――惯性,它与物体的运动状态、所处位置等一切外界因素无关,不能克服和避免。(4)牛顿第一定律指明了“力是物体产生加速度的原因”。从而使力的概念更加完善和充实。同时要注意外力的作用只能改变物体的运动状态,而不能改变物体的属性。(5)牛顿第一定律是确定建立惯性参考系的基础。(6)从形式上看,牛顿第二定律在合外力为零的情况下归结为第一定律。

但从根本上说这是很大的误解,没有第一定律就没有“惯性参考系”、“力”这些概念,第二定律也无从谈起。第一定律是第二定律的基础,并不是第二定律的特例。

二、关于牛顿第二定律

定律内容:物体的加速度跟物体所受的外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向和外力的方向相同,表达方式为F∝ma或a∝F/m。理解时应注意:

(1)首先认识什么叫运动状态的改变,从根本上说,运动状态的改变就是速度的改变,当然包括速度大小改变或速度方向的改变,以至速度的大小和方向同时变化。进一步认识力是物体运动状态改变的原因。(2)认识力和加速度的因果关系。力是外因,加速度是力作用在物体上所产生的效果,有力才有加速度;力发生变化,加速度也发生变化;力消失,加速度亦消失;加速度与力具有瞬时性。(3)明确各物理量单位之间的关系。从实验中得到F∝1/m;则得到F=kma,当采用国际单位制,并规定使质量为1千克的物体产生1米/秒的加速度的合力为1牛顿k=1,F=ma。(4)力和加速度具有同向、瞬时,正比关系。(5)由F=ma可知,当F不变时,a∝c 1/m说明,质量越大的物体运动状态不易改变,所以质量是物体惯性大小的量度。(6)F=ma中的F指的是物体受到一切外力的合力。(7)从F=ma推导出的m=F/a,并不是说物体的质量与立成正比、与加速度成反比,对同一物体来说,比值是不变的,她反映了物体的一种属性(物体所含质量的多少)F/a仅仅是量度质量大小的方法。(8)ma并不代表力。它反映的是质量为m的物体在力的作用下运动状态的变化情况。

三、关于牛顿第三定律

定律内容: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,作用在一条直线上。

理解时应注意:

(1)作用力和反作用力总是成对出现同时产生。同时消失。(2)作用力和反作用力是可以任意选择,没有主次之分。(3)作用力和反作用力是同一性质的力。即弹力的反作用力一定是弹力,摩擦力的反作用力一定是摩擦力,万有引力的反作用力一定是万有引力。(4)作用力和反作用力大小相等、方向相反,分别作用在两个物体上,产生不同的作用效果,永远不会抵消,不能求合。(5)物体的相互作用可以通过“场”相互作用或两个物体直接接触发生作用。

牛顿第二定律的应用范文第4篇

一、从全局观点分析力学部分教材

从全局观点分析力学部分教材,揭示物理学的基本规律,有目的地提高学生的思维品质,增强学生的物理思维能力,对此应从以下三个方面认真分析教材.

1.力学教材的基本知识结构

牛顿运动定律是经典力学的基础,也是经典物理的基础之一.动能定理和动量定理及其守恒定律为经典力学的栋梁.现行教材的体系是先讲静力学,后讲运动学,最后讲动力学.把牛顿三定律按三、一、二的顺序安排,第三定律放在静力学中讲授.这种安排符合由易到难、循序渐进的原则.即学习静力学时,有牛顿第三定律作准备知识,学习牛顿第二定律时,有力的合成与分解作先行.通过静力学的教学,要求学生正确理解力的概念.

物体受力分析是力学中的关键,几乎所有的力学问题都要涉及物体的受力分析,所以静力学教学是最重要的基础.

2.物理思维方式

思维是人脑对客观事物进行加工的过程,是人脑的功能,通过表象、概念判断和推理以及其它过程来反映客观现象的能动过程.物理思维就是运用思维的一般规律于物理学习、研究中所体现的具体的一种思维方式.

在教材分析中掌握物理思维结构,就是要掌握怎样运用思维的基本形式(概念、推理、论证等)和思维的基本方法(比较、分类、鉴别、分析、综合、归纳、证明、反驳等)以便能更好地、有目的地培养学生的思维能力.

第一章“力”要重点讲清三种力产生的条件及力的大小和方向,为物体受力分析做好准备.力的三要素,在初中已经讲过,对质点来说不会发生关于力的作用点的问题,而对刚体来说,力的作用效果除了跟力的大小和方向有关外,还跟力的作用点的位置有关.教材中虽然没有明确提出刚体概念,但所说的物体都是指刚体.力的作用点可以沿力的作用线移到刚体内任一点而不改变力的作用效果.因此,与其说力的作用点是一个要素,还不如说力的作用线是一个要素.物体的平衡,用了“平衡”和“固定转动轴的物体”等理想模型方法;“力的分解和合成”用了分析、综合、等效的方法.

第二章“物体的运动”用了理想模型(过程模型)的方法.高中教材以初中教材为基础,先提出质点这个理想化模型,在研究物体在一直线上的运动以后,立即研究物体在一个平面内运动的有关概念、规律和描述方法.运动学是力学的重要组成部分,是学习其它各章的必备知识.对平面运动的速度的合成与分解运用了分析、综合、等效的方法.

第三章“牛顿运动定律”用了经验归纳方法论.虽然第一定律不能用实验直接证明,但由第一定律推导出的一切结论都与实验结果相符合,这就间接地证明了牛顿第一定律的正确性.当今的实验已能近似地验证这个定律,例如用气垫导轨实验,运动物体——滑块在水平方向可以近似地认为不受力,因而它近似地做水平匀速直线运动.随着科学技术的日益发展,牛顿第一定律有可能得到更加严密的证明.牛顿第二定律是通过实验归纳得出的.在功和能,机械能守恒定律,动量、动量守恒这几章中,主要是用了推理的方法.如教材中机械能守恒定律是借助于运动学和动力学的知识推导出来的.但应当明确一点,这是一条实验规律,是实践经验的总结,是客观规律的反映.这此规律能够相互推导,这说明它们之间存在着内在联系.动量定理出自于牛顿第二定律,又异于牛顿第二定律.牛顿第二定律是一个瞬时的关系,而动量定理则说明状态过程,它可以按过程始末状态处理物体的动量变化,而不必涉及过程的细节.如果只考虑两个物体的孤立体系,把牛顿第三定律与牛顿第二定律结合起来,就得到作用前后的总动量不变.我们可以用实验进行检验,牛顿也正是用这个方法验证牛顿第三定律的.

“振动与波”一章研究的主要方法是从一般到特殊的推理过程,运用了动力学和运动学的基本规律,导出满足机械能和机械振动规律的新结论.

3.数学是表达物理学规律最精确的语言

在教学过程中,只有将教材的教学方法、结构搞清楚,才能达到运用数学方法解决物理问题的目的.在“力”这一章中,重点解决什么是矢量和矢量的运算方法问题.对物理矢量必须透彻理解,掌握其数学运算法则——矢量的平行四边形法则.引导学生对“代数和”与“矢量和”进行对比,体会矢量的质的差别,从而自觉地运用矢量运算法则.在“物体的运动”这一章中,先提出质点这个理想化模型,并研究质点动力学中的几个基本概念、位移、速度、加速度等.从数学角度分析这些量之间的函数关系(包括文字叙述、数学公式、函数图象等),再进行运动的合成与分解的矢量运算.

在“牛顿运动定律”这一章中,牛顿运动定律起着承上启下的作用,即能进一步加深对静力学、运动学知识的理解,又能为顺利学习机械能和动量铺平道路.牛顿第二定律的数学表达式,只有以地球和相对地球静止或做匀速直线运动的物体为参照系才是适用的.教材由分析物体只受一个力产生加速度与力的关系,过渡到分析物体受几个力产生加速度,以及加速度与力的关系,从而概括出能适合各种情况的牛顿第二定律的数学表达式ΣF=ma.在公式中,力与加速度都是矢量,故此式是一个矢量式.牛顿第二定律概括了力的独立性原理(或力的叠加原理),即几个力同时作用在一个物体上所产生的加速度,应等于每个力单独作用时所产生的加速度的叠加——矢量和.在解题中,运用了正交分解法等基础知识.

机械能和动量这两章是在运动学和动力学的基础上,讨论力的空间和时间积累效应,从而引出功和能、冲量和动量等概念.功和能将矢量运算变成了代数运算.教材从力对物体做功引出动能和动量定理,研究了重力、弹力做功的特点,引出势能的概念,得出在只有重力、弹力做功时,机械能守恒.最后,从一般的功能原理阐明功的本质是能量变化的量度作为本章的总结.能的转换和守恒揭示了物理学各部分的内在联系.在讨论动量定理时,应强调牛顿第二定律的关系式是一个瞬时关系,而动量定理则说明状态过程,应用它研究某一过程而不是研究某一瞬时,只有在t0时,才是相等的.实验是讲述动量守恒定律的基础,教材这样处理是考虑到动量守恒定律的产生不是从牛顿运动定律推导得出的,而是一个独立的物理规律.而动量守恒定律的适用范围远远超出牛顿力学的适用范围.对动量守恒定律的数学表达式没有具体给出,目的是避免学生只是死记公式,注重培养学生学会运用物理规律对具体问题进行具体分析的能力.在应用动量守恒定律时,应选用惯性系,物体的动量mv、速度v的大小和方向也与参照系的选取有关.应特别注意计算同一系统中各部分的动量不能用不同的参照系.机械振动和机械波是较复杂的机械运动,它需要力学、圆周运动、运动图象等知识作基础.简谐运动是最简单、最基本的振动,是讲清波的关键.建立振动和波的联系与区别,是突破机械波教学难点的关键.

二、物理教学即要发展学生的智力又要培养学生的能力

物理教学即要发展学生的智力,又要培养学生的能力,而后者较前者更为重要.从物理学本身来看,它研究的各种现象和规律是互相联系的.例如功和能的概念及能的转换和守恒定律,又渗透在各个分科中.教学职能即要从人类知识的总汇中挑选最精华的,运用最科学的方法传授给学生,又要使他们具有独立获取知识和驾驭知识的能力.要重视知识的传授,离开知识的掌握,能力的发展就成为无源之水,无本之木.

1.系统化结构化的教学

在中学物理教学中,贯穿力学的两条主线——动能定理和动量定理、机械能转换和守恒定律及动量守恒定律.这两个定理、两个定律来源于牛顿运动定律,与牛顿三定律一起构成质点动力学的基本规律,是力学部分的重点知识.围绕这两条主线,要深入分析牛顿运动定律,为这两个定理打好基础.动量定理、动能定理是在牛顿定律基础上派生出来的定理或推论,它们提供的表达式与牛顿运动定律等价,可代替牛顿二定律的矢量表达式中的某分量式,而不是什么新的表达式.但是动量守恒定律是自然界最普遍的规律之一,能量守恒和转换定律也是反映自然现象的最重要的规律之一.它们的作用远远超出了机械运动的范围.

2.培养学生的独立实验能力和自学能力

要培养思想活跃,有创新精神和创造能力的人材,必须加强学生的实验能力和自学能力.物理实验是将自然界中各种物理现象在一定条件下,按照一定的物理规律创造一定的条件使它重现.做物理实验,必须满足于一定的条件才能获得预想的结果,如设计实验步骤、选择测量仪器、正确观察现象、完整的读取数据、严格的计算,是做好实验不可缺少的过程.让学生按照上述过程有目的的科学训练,自觉地掌握科学实验的规律,激发学生的学习积极性就能增强学生灵活运用物理知识解决实际问题的能力.

牛顿第二定律的应用范文第5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