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牛頓力學三定律范文1
1兩套教材對牛頓定律的處理比較
教材內容展開順序的合理性取決于3方面因素的協調，即知識的邏輯結構、知識發展的順序以及學生的認知規律．下面，筆者從以上3方面比較兩套教材的處理．（1）從物理知識的邏輯結構看．從教材對牛頓定律的處理方式看，人教版嚴格按照牛頓三定律知識發展的歷史順序設置內容，先是牛頓第一定律、第二定律，最后是第三定律，并且從知識的邏輯順序上牛頓第一定律的得出為第二定律奠定了思想基礎，知識結構更為系統嚴密．而KPK雖然在教材整體框架的搭建上具有整體性，不過各節知識顯得較為零散，銜接處理不夠．然而編者編寫KPK的意圖也正在于此，他們試圖打破原有的知識體系，實現課程的精簡及現代化，也許這樣可以更好地培養學生的思維，塑造應用型及創新性人才．（2）從物理知識發展的順序看．人教版教材側重歷史，KPK則側重未來．人教版內容嚴格按照物理學史的進程，還原了知識的探索道路；而KPK則認為“物理學的發展歷史是一條錯綜復雜的道路，盡管存在著更容易到達相同目標的捷徑，但我們在教學中還是把這條復雜的道路強加于學生身上．”［4］KPK選擇了一種科學教學的統一的方法，充分利用在經典物理學與現代物理學中密切相關的物理量，不僅試圖實現課程精簡，也嘗試實現物理課程的現代化．動量守恒定律本是牛頓定律的推論，但隨著電磁學、熱學、相對論、量子力學等現代物理學的發展，牛頓力學由于自身的不嚴謹已不再適用，而處于從屬地位的動量守恒定律卻依舊成立．KPK選擇了動量這條“近路”．下面，筆者從牛頓定律與動量守恒定律的關系來展示知識發展順序在兩套教材中的差異．
人教版中動量的提出是沿著歷史的足跡，在研究碰撞問題時發現mv這一物理量是不變的，因而意識到它的特殊意義．動量守恒定律是獨立于牛頓運動定律提出，但編者又不可避免地從牛頓運動定律的角度對動量及動量守恒做出了推導，顯然這種處理方法不能很好地體現動量及動量守恒定律是高于牛頓定律的宇宙法則．教材利用牛頓第二、第三定律結合運動學公式推導出動量守恒定律．推導過程如下：據牛頓第二定律，碰撞時兩物體的加速度分別為現今大家已經十分熟悉牛頓第二定律的數學表達形式F＝ma，然而在當初，牛頓是通過動量來表達力與運動的關系．因此，人教版繼上述推導之后，反過來用動量概念表示牛頓第二定律，為動量定理和沖量的講述做鋪墊．先假定物體受到恒力的作用，做勻變速直線運動．在時刻t物體的初速度為v，在時刻t′的末速度為v′，那么它KPK課程以實物型物理量為中心概念，用實物型量的流來構建整個課程，其中描述物體運動所需要的第一個實物型量即為動量，它是一個獨立的基本物理量，并非導出量．作為描述運動的量，它的總量是不變的，并且可以在物體間流動．KPK中的動量在力學中扮演著和電學中的電荷量相同的角色．KPK體系把兩個物體之間發生相互作用引起的動量變化，看成是動量在相互作用中從一個物體流出，流入另一個物體．而在一段時間Δt內，從一個物體流經另一個物體橫截面的動量I（即傳統力學中的沖量），必定會造成動量流入方的動量p的增加．根據動量守恒定律，有I＝Δp，即此式為就是牛頓力學中的動量定律．如果將F稱為力，那么上式就是牛頓力學中最重要的牛頓第二定律．這與人教版中用動量概念表示牛頓第二定律的思路基本一致．但是KPK又不止于此，它將動量守恒定律進行擴展，最終統一了牛頓三定律．若兩個物體之間沒有任何動量流動，即沒有任何相互作用，兩個物體的動量都不會發生絲毫變化．這正是牛頓第一定律表達的思想．
兩個物體發生相互作用時，如果把流入物體的動量記為Δp1，流出物體的動量記為Δp2，根據動量守恒定律，有Δp1＝－Δp2，即F1＝－F2．此式即為牛頓第三定律．綜上所述，人教版嚴格遵循物理學史的發展順序，從牛頓定律得出動量守恒定律；KPK則相反，用動量守恒定律統一了牛頓定律．（3）從是否符合學生的認知規律看．奧蘇伯爾將學習分為3類：下位學習、上位學習、并列結合學習，［5］教材在編寫時最好先呈現一個概括性較高的概念，然后逐步豐富這個概念的內容，使每一步學習都是豐富總括概念的下位學習．人教版力學的基礎知識主要集中在第3章“相互作用”，其中包括重力、彈力、摩擦力、力的合成與分解，而牛頓定律則自成一章．編者明顯將牛頓第三定律從相互作用中割裂出來，阻斷了知識本身的聯系，同時也阻礙了知識遷移的產生．不過，教材中看似先呈現了重力、彈力這些下位概念，實際是為牛頓定律的學習做鋪墊，編者在“牛頓定律”最后一節通過講述用牛頓運動定律解決問題，將下位概念統一在概括性較高的規律學習中，使學生對運動和力有了整體的認知．另外，奧蘇伯爾還提出了比較性先行組織者，運用類比的方法將新概念與認知結構中現存的舊概念做聯接，以獲得新知識．這種方法是幫助學生將過去保存的知識與課本內容進行統整的有效方法之一．KPK依據認知結構遷移理論在教材中采用了大量的類比，例如利用具體的、可感知的水流類比抽象的動量流，通過類比電路中的節點定理、回路定理，建立了動量流的節點定理（見表2），為利用動量流描述牛頓定律奠定了基礎。
2總結與啟示
牛頓力學三定律范文2
[關鍵詞]牛頓運動定律值得注意的幾點
[中圖分類號]G633.7
[文獻標識碼]A
[文章編號]1674-6058（2016）32-0065
牛頓運動定律不僅是動力學的核心內容，而且是經典力學的重要基石之一，還是學生進一步學習功和能、沖量和動量等后續物理知識不可或缺的認知儲備。牛頓運動定律建立的過程蘊藏了豐富的科學思想、科學方法、科學品質和人文底蘊，能夠培養和提升學生核心素養中的創新意識、創新能力和自主學習能力等綜合實踐能力。因此，牛頓運動定律在高中物理教學中具有重要地位和作用。引導學生深刻理解、熟練運用牛頓運動定律是高中物理教學的重中之重。
一、“牛頓第一定律”教學中值得注意的幾點
1.對“牛頓第一定律”的深入挖掘
牛頓第一定律破除了長達一千多年的亞里士多德的錯誤觀念：必須有力作用在物體上，物體才能運動；沒有力的作用，物體就要靜止在一個地方。改變了人類的自然觀和世界觀，深刻揭示了力和運動的關系：保持靜止或原來運動狀態是物體的固有屬性――慣性；力不是維持物體速度（運動狀態）的原因，而是改變物體速度（運動狀態）的原因。這是力的作用效果的表現形式之一，隱含了力概念的定性含義――力是物體對物體的作用，為牛頓第二定律和牛頓第三定律的產生埋下了伏筆。因此，牛頓第一定律是牛頓第二定律和牛頓第三定律的基礎。
2.客觀、公正地評價前輩科學家
雖然伽利略和牛頓等科學家糾正了亞里士多德關于力和運動關系的錯誤觀念，但今人不應苛求和輕視古人，因為，人類在一定的歷史條件下對某種自然現象或事物的認識具有相對性，形成的理論是相對真理，隨著時代的變遷，人類越來越聰慧，科學方法不斷優化和創新，技術手段也與時俱進，人類對自然和世界的認識不斷深入，逐步修正和完善相對真理。所以，我們絕不能否認亞里士多德對人類文明的貢獻，亞里士多德是古希臘著名的哲學家、科學家、教育家和思想家，他的研究成果十分豐富，涉及天文、氣象、生物、哲學、數學和物理等方面，他是西方文化的奠基人，是現實主義的鼻祖。他追求以世界的本來面目來說明各種自然現象，倡導從直覺和思維兩個方面J知和研究事物。正是因為欠缺思辨和實驗，才得出上述關于力和運動關系的錯誤結論。
3.明白牛頓雖然站在巨人的肩膀上，但牛頓的創新令人敬佩。
牛頓第一定律也稱慣性定律，最初由伽利略提出。伽利略通過對接斜面的實驗，發現小球沿對面斜面向上運動幾乎達到原來的高度，如果不斷減小對面斜面的傾角，小球沿該斜面運動的長度將不斷增加，進而他創造性地提出了“理想實驗”并得出結論：如果將對面的斜面改為水平面，則小球將永遠運動下去而不需要外力來維持。于是伽利略提出：“任何速度一旦施加給一個物體，只要除去加速或減速的外因，此速度就可保持不變，不過這是只能在水平面上發生的一種情形?！边@就是慣性定律的雛形；但是，伽利略認為的“水平面”是“各部分和地心等距離的球面”，顯然，這是不妥當的。后來，笛卡爾通過進一步的深入研究，完善了伽利略提出的慣性定律，表述為：如果物體處在運動之中，那么如無其他原因作用的話，它將繼續以同一速度在同一直線上運動，既不停下，也不偏離原來的方向。
牛頓繼承并豐富、發展了伽利略和笛卡爾等科學家的觀念，提出了慣性概念，明確了力的定義，給出了參考系的意義，鋪墊了慣性系和非慣性系，認為靜止和運動并沒有區別，都是平衡狀態，進而把慣性定律表述為牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態。
4.清楚牛頓第一定律雖然有實驗支撐，但不能用實驗直接驗證
顯然，牛頓第一定律是從大量自然和實驗現象中抽象、概括出來的。由于外界對物體的作用力只可能盡量減小而不能完全消除，所以牛頓第一定律不能用實驗直接嚴格驗證。牛頓第一定律的正確性是靠它得出的推論在現實實際和無數實驗中無一例外地被證實而得到證明的，進而成為牛頓物理學的基石。
二、“牛頓第二定律”教學中值得注意的幾點
1.運用經典方法――“控制變量法”探究加速度與力、質量關系時的注意事項
（1）平衡摩擦力的時候，一定要認真、仔細，長板的傾角既不能小，又不能大，要恰好使小車的重力沿斜面向下的分力平衡摩擦力及其他阻力，確保無牽引的小車在長板上做勻速直線運動。
（2）安裝器材時，要調整滑輪的高度，使細繩與斜面平行，但是在平衡摩擦力的時候，一定要取下細線、砝碼盤和其中的砝碼。
（3）實驗過程中一定要注意使砝碼盤和盤中砝碼的總質量遠小于小車和車上砝碼的總質量。一般來說，砝碼盤和盤內砝碼的總質量不超過小車和車上砝碼總質量的10%。
（4）改變拉力或小車質量后，每次開始時小車應盡量靠近打點計時器，并應先接通電源，再釋放小車，且應在小車到達滑輪前及時按停小車。
2.對“探究加速度與力、質量關系”的思考和創新
隨著現代教育技術的快速發展和教學理念的優化，物理實驗的方法和技術也在不斷地推陳出新，我們可借助DIS實驗（數字化信息系統實驗）從以下兩個方面優化“探究加速度與力、質量關系”的實驗。
（1）由于手工根據打點計時器打出的紙帶上的點計算小車運動的加速度比較繁雜且耗時較長，有機械重復、浪費時間之嫌，故可用傳感器測量小車的加速度a，在小車做勻加速運動的過程中，與位移傳感器相連的計算機屏幕上可呈現出小車運動的V-t圖像，在V-t圖像上選取合適的區域，借助DIS的功能鍵可方便、快捷地獲得小車加速度a的大小。
另外，在小車上安裝細窄（0，5cm左右）的遮光片，利用兩個光電門（同種規格）和數字毫秒計，也可很便捷地測出小車加速度a的大小。
（2）在“探究加速度與力、質量關系”的實驗中，為了將砝碼盤及砝碼的總重力大小mg視為細繩對小車的拉力大小F，要求滿足條件“砝碼盤和盤中砝碼的總質量遠小于小和車中砝碼的總質量”。但是，隨著砝碼盤中砝碼的不斷增加，越來越不能滿足上述實驗條件。最終導致根據數據描繪相關圖像時，圖線的末端發生了彎曲，干擾實驗結論的順利得出。
為了突破上述難點，摒棄條件“砝碼盤和盤中砝碼的總質量遠小于小車和車中砝碼的總質量”，可借助力傳感器直接測量細繩中拉力F的大?。簩⒘鞲衅鞴潭ㄔ谛≤嚨那岸耍瑺恳≤嚨募毨K直接與力傳感器相連，在小車加速運動的過程中，計算機屏幕上同步呈現拉力F隨時間t變化的圖像。采集實驗數據時，只要在F-t圖像上選擇合適的區域，即可得到該區域內細繩拉力的平均值。
但是，這種實驗方法要求力傳感器的數據必須以無線方式傳輸，以免在小車運動的過程中傳輸線的移動影響小車的運動。另外，在用這種方式呈現細繩拉力的過程中，由于細繩有彈性且要繞過定滑輪快速運動，計算機屏幕上呈現的細繩中拉力F的大小會出現一些波動，為克服這一缺陷，可在圖像上選取較大的區域，獲得拉力F大小的平均值。
（4）牛頓第二定律定量給出了力的單位“牛頓”的物理意義。眾所周知，力的單位是“牛頓”，1牛頓到底是多大？其物理意義是什么？總不能讓學生一直停留在初中階段定性的層面：1牛頓大約是兩只普通雞蛋的重量。
事實上，牛頓第二定律的一般表達式是F=kma，但常用的表達式是F=ma，k取1的意義是在國際單位制中定義1牛頓力的大小是使質量為1kg的物體獲得1m/s2的加速度，即1N=1kg?m/s2。
三、“牛頓第三定律”教學中值得注意的幾點
1.“牛頓第三定律”的內涵解讀
2.“牛頓第三定律”的教學建議
鑒于高一學生在初中階段已初步接觸過物體間力的相互作用，基本知曉牛頓第三定律的內容。但為了幫助學生深刻體會相互作用力的特點，加深對牛頓第三定律的理解，課前布置學生先預習“牛頓第三定律”，然后分組自主設計實驗驗證：①作用力和反作用力反向、共線；②作用力和反作用力大小相等；③用實例分析、比較、歸納一對相互作用力與一對平衡力，并收集、整理凸顯牛頓第三定律的趣味視頻資料。上課時，教師先帶領學生做一兩個典型實驗：①兩個同規格的彈簧秤水平互拉；②用傳感器探究作用力與反作用力的關系。然后學生們分組展示、交流自主設計的實驗，教師做好組織和調控。課后布置學生并自制“水火箭”，探究影響“水火箭”上升高度的因素。
友情提醒：牛頓運動定律適用于低速、宏觀的慣性系。
3.例題賞析
有人做過這樣一個實驗：如圖所示，把雞蛋A快速向另一個完全一樣的靜止的雞蛋B撞去（用同一部分撞擊），結果幾乎每次都是被撞擊的雞蛋B被撞破。則下面說法正確的是（ ）。
A.雞蛋A對B的作用力的大小等于雞蛋B對A的作用力的大小
B，雞蛋A對B的作用力的大小大于雞蛋B對A的作用力的大小
C.雞蛋A在碰撞的瞬間，其內蛋黃和蛋白由于慣性會對A蛋殼產生向前的作用力
D.雞蛋A的碰撞部位除受到雞蛋B對它的作用力外，還受到雞蛋A中蛋黃和蛋白對它的作用力，所以其受力部位所受的合力較小
分析：本題考查了慣性、牛頓第三定律及物體運動狀態改變等知識。為了正確解答此題，應注意以下幾點：
（1）慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性。質量是物體慣性大小的唯一量度，質量大的物體慣性大，物體的運動狀態較難改變。反之，質量小的物體慣性小，物體的運動狀態容易改變。
（2）慣性并不是一種力，物體的慣性總是以保持“原來狀態”或反抗“狀態改變”兩種形式表現出來。
（3）慣性與物體是否受力、怎樣受力無關；與物體是否運動、怎樣運動無關；與物體所處的地理位置無關。
（4）外力作用于物體使物體的運動狀態發生了改變，不能認為改變了物體的慣性。
（5）作用力與反作用力的關系可總結為“四同、三異、三無關”。
（6）區別一對作用力、反作用力與一對平衡力，最直觀的方法是看作用點的位置和作用效果：一對平衡力作用在同一個物體上，使物體處于平衡狀態；一對作用力與反作用力分別作用在兩個物體上，這兩個物體的狀態（運動）不一定相同。
解析：雞蛋A和雞蛋B相互碰撞時，雞蛋A對雞蛋B的作用力和雞蛋B對雞蛋A的作用力是一對作用力與反作用力，一定大小相等，方向相反。所以選項A正確，選項B錯誤。在撞擊的短暫過程中，雞蛋A內的蛋黃和蛋白由于慣性，在速度減小的過程中，會對雞蛋A的蛋殼內壁產生向前的作用力，從而使雞蛋A的蛋殼與雞蛋B蛋殼的接觸處所受的合力比雞蛋B的蛋殼與雞蛋A蛋殼的接觸處所受的合力小，因此雞蛋B的蛋殼易被撞破，所以選項C、D正確。綜上所述，本題的正確選項為ACD。
反思：應用牛頓第三定律分析問題時應注意以下兩點。
牛頓力學三定律范文3
牛頓第二定律
牛頓第二運動定律的常見表述是：物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質量成反比，且與物體質量的倒數成正比；加速度的方向跟作用力的方向相同。該定律是由 艾薩克·牛頓在1687年于《 自然哲學的數學原理》一書中提出的。牛頓第二運動定律和第一、第三定律共同組成了 牛頓運動定律，闡述了經典力學中基本的運動規律。
（來源：文章屋網 ）
牛頓力學三定律范文4
教材分析：
牛頓第三定律是把一個物體受到的力與其他物體受到的力聯系起來的橋梁，它獨立的反映了力學規律的另一側面。它是對牛頓第一、二定律最有效的補充，有了它就會把受力分析的對象從一個物體擴展到多個物體，拓寬了分析思路和解題范圍。因此牛頓第三定律和牛頓第一、二定律一起建立了一個完整了理論體系，奠定了整個力學的基礎。
學生在學習本節課前已經學習了力和運動的有關知識，對力和運動的關系有了一定的認識。本章中最重要的知識點是“牛頓第二定律”，但是學生對研究對象仍然是分辨不清，經?；煜矬w系間的內力和外力。最難的是學生不清楚物體系間單個物體的受力，及它們之間力的關系。經過本節課對物理現象的分析總結恰好能夠解決以上所有的疑問。
教學目標：
1．知識與技能
（1）知道力的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念。
（2）理解掌握牛頓第三定律，并能用它解釋生活中的有關問題。
（3）能區分“一對平衡力”和“一對作用力、反作用力”。
2．過程與方法
（1）通過學生自己設計實驗，培養學生的獨立思考能力和實驗能力。
（2）通過用牛頓第三定律分析物理現象，可培養學生分析解決實際問題的能力。
（3）通過鼓勵學生動手、大膽質疑、勇于探索，可提高學生自信心并養成科學思維習慣。
3．情感、態度、價值觀
（1）結合有關作用力和反作用力的生活實例，培養學生獨立思考、實事求是、勇于創新的科學態度和團結協作的科學精神。感受物理學科研究的方法和意義。
（2）激發學生探索的興趣，養成一種科學探究的意識。
設計思想：
在課堂中通過探究實驗和列舉生活實例，創設物理情景，引導學生認真觀察、積極思維，幫助學生建立關于作用力和反作用力的形象直觀的認識，總結出牛頓第三定律的內容；同時通過同學間的分組實驗和討論，調動學生學習的積極性，提高學生課堂學習的效率，培養學生的協作精神。
教學過程：
一、聯系生活實例引入：
師：（1）“在鼓掌時右手用力拍打左手，左手掌是否有感覺，右手掌是否也有感覺？”
生：學生鼓掌，并回答：“兩只手同時都有感覺?！?/p>
師： 總結：在這里我們就把兩手間相互存在的一對力，叫做作用力和反作用力（板書），如果左手受到的力叫做作用力，則左手給右手的力叫做反作用力。作用力和反作用力在我們的生活中是廣泛存在的。
師：（2）引導學生回顧生活中有關作用力和反作用力的其他實例。
生： 學生列舉生活中的一些實例，體驗生活中存在的一些作用力和反作用力。
教師總結，引入新課（板書：牛頓第三定律）。
設計意圖：培養學生觀察生活、熱愛生活的思想感情。激發學生學習的欲望和好奇心。培養學生發現問題的能力，體現從生活走向物理的教學觀念。
二、探究作用力和反作用力的定性關系：
實驗一：定性探究兩彈簧間的相互作用的拉力
師：請兩位同學將兩彈簧秤掛鉤掛在一起，用力向相反的方向拉兩彈簧，觀察彈簧秤的示數變化情況。
生：兩同學合作進行實驗，總結得出：兩彈簧間相互作用的彈力性質相同，有同時性。
實驗二：在兩塊蹄形磁鐵下面分別墊兩個玻璃棒，相互靠近，先是同名磁極相對，然后異名磁極相對，分別由靜止釋放，觀察兩磁鐵的運動情況。
生：學生實驗，總結得出：兩磁鐵間的相互作用力性質相同，有同時性。
實驗三：將一底部墊有試管的長木板上面放一小木塊，左端固結一個彈簧秤，該彈簧秤左端固定，在小木塊右端用另一彈簧秤向右緩慢拉動小木塊，提示學生通過觀察兩彈簧秤的示數變化，思考小木塊和長木板間的摩擦力怎樣變化？
生：學生觀察并思考：兩彈簧秤的示數緩慢變大，進一步說明小木塊和長木板所受的靜摩擦力逐漸變大。
提問：總結以上三個實驗，可得到什么樣的結論？
生：學生分析得出作用力和反作用力的定性關系，如性質相同、有同時性、等等。
總結：經過大量實驗證明，物體間的作用力和反作用力性質相同，同時產生，同時變化，同時消失，而且分別作用在兩個物體上。那么作用力和反作用力間又有什么樣的定量關系呢？
設計意圖：1．讓學生明確研究物理現象的一般都要經歷一個由簡單到復雜，由定性到定量的過程。 2．通過自己動手進行實驗，培養學生的實驗操作能力、觀察能力以及總結歸納實驗信息的能力。 3．通過和同學合作進行實驗，培養學生的團結協作精神。敢于提出與別人不同的見解，勇于放棄或修正自己的錯誤觀點，既堅持原則，又尊重他人。
三、探究作用力和反作用力的定量關系：
實驗四：探究作用力和反作用力大小關系
請兩位同學將兩個彈簧秤的掛鉤掛在一起，然后對拉。拉到一定的狀態，保持穩定，學生觀察比較兩彈簧秤的讀數，看是否相等。改變幾次讀數，重復以上實驗。
生：兩位同學相互配合，進行對拉，比較兩彈簧秤的讀數，并進行多次實驗。
啟發思考：本實驗的現象說明了什么？
生：學生討論、總結：作用力、反作用力大小相等。
得出結論后，教師引導學生進一步進行實驗：作用力和反作用力的方向有什么樣的關系呢？
實驗五：探究作用力和反作用力方向關系
甲橡皮筋一端掛在鐵架臺上，另一端通過細繩套與乙橡皮筋某一端相掛，乙橡皮筋另一端用手抓?。昧上鹌そ罾保^察兩橡皮筋的方向。多次改變拉力方向，重復以上實驗。
啟發思考：（1）本實驗的現象又說明了什么？
生：學生實驗，得出結論：作用力和反作用力總是在同一直線上，方向相反．
（2）總結實驗四和實驗五，可得到什么結論？
師生：引導學生，總結出牛頓第三定律的內容。
總結：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反、作用在一條直線上，這就是牛頓第三定律。（板書）
牛頓第三定律的數學表達式表述： （負號表示反作用力 與作用力F的方相反）
設計意圖：1、鼓勵學生從物理現象和實驗中歸納科學規律，并能書面或口頭表達自己的觀點，使學生認識到實驗、分析，論證在科學探究中的重要性。 2、聯系實際，培養學生對科學的求知欲，感受科學知識給人類生活所帶來的巨大影響。使學生樂于探索日常生活中的物理學道理，勇于探究日常生活中的物理學原理。
四、應用舉例
列舉生活中一些常見的跟牛頓第三定律有關的實例。
生：體會牛頓第三定律在生產生活中的廣泛應用。
五、課堂鞏固
【例】：如圖所示，電燈用線吊在天花板上，處于靜止狀態。
（1）請分析物體受幾個力？并指出每一個力的反作用力、以及平衡力？
（2）結合上面問題，比較作用力和反作用力與一對平衡力的異同，結論填入表1。
六、回顧總結
結合本節課的探究過程體會作用力和反作用力的關系，理解牛頓第三定律的內容，并能夠利用牛頓第三定律解釋生活中常見的現象。然后學生歸納總結這節課的知識要點，提出自己在學習中存在的疑問。教師答疑，深化知識。
牛頓力學三定律范文5
一、課前認真組織各教學環節
牛頓第三定律是力學體系的主干內容和基本定律之一，其重要程度毋庸多言。筆者在講授該課內容時，作了精心的準備，將所授知識與前后知識聯系起來，將知識的難易程度與學生的認知能力聯系起來，認真安排講授知識的先后次序，選擇適宜的教學手段和方法，擬訂了具體的教學活動細節。
二、新課的導入要自然切題，使學生迅速進入主題
良好的開端是成功的一半。一堂課上得是否成功，與新課的導入效果關系甚密。導入得當，可喚起學生強烈的求知欲，使學生自然地進入學習情境，為學生理解和掌握新知識奠定良好的基礎。新課的導入方式很多，教師在選擇時須根據具體情況而定。此次教學過程中本人針對公開課有到課教師的情況并結合本次課的教學內容，采用了即景導入法：
師：今天我們的課堂上來了許多老師，讓我們用最最熱烈的掌聲向各位尊敬的老師表示歡迎！用力鼓掌！誰不賣力我就罰誰單獨鼓掌噢。（學生掌聲、笑聲一片）
師：今天，我們的課就從鼓掌開始談起吧。我想問一下大家，鼓掌后有什么感受？
生：手疼！
師：哪只手疼？
生：兩只都疼。
師：為什么？這說明什么問題？
生：因為左手擊打右手的同時也受到了右手的擊打，說明力的作用是相互的。
師：同學們回答得非常好。這節課，我們就專門來研究物體間相互作用力的規律――牛頓第三定律。
這樣，學生在輕松愉快的環境中自然地進入了主題。
三、教學重點突出，讓學生熟練掌握定律內容
1.注意知識銜接，讓學生輕松過渡
通過舉例子并復習初中相關內容向牛頓第三定律過渡。所舉例子須由淺入深，遵從由簡單到復雜過程的學習認知規律。從生活中事例的定性分析到兩只懸掛通草球的受力分析（此時的高一沒有學，但根據初中學過的電荷間的相互作用，可引導學生分析說明電荷間的相互作用力也是大小相等，方向相反的），再到最后是兩只彈簧秤對拉的定量演示實驗，向學生清楚闡述；力是物體間的相互作用，A物體對B物體有作用力，B物體就必定對A物體有反作用力。作用力和反作用力是相對的，可以互換。
2.強化基本概念學習，讓學生掌握牛頓第三定律的內容及其表述的本質含義
基本概念是反映物理現象和過程的本質屬性的思維形式，是教材的重要組成部分，是進入物理知識殿堂的大門。正確地建立、形成概念是掌握規律的基礎。為此，筆者先布置學生閱讀牛頓第三定律的文字敘述和數學表達式，把有疑問的地方找出來，自己則在黑板上板書其內容和數學表達式：
定律：兩物體之間的作用力和反作用力，總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上。
公式：F12=-F21。
接下來先請一個同學回答牛頓第三定律的內容，再請一個同學談體會。最后由教師講解，并且談自己對定律中“總是”二字的體會：就是包括一切，沒有例外（課后老師們評價筆者對“總是”一詞講解得很好）。然后就對公式表達式“F12=-F21”的講解，因為牽涉到力方向性的表達，要作為本節的一個重點之一講述。
3.善于歸納總結，幫助學生加深記憶
通過做實驗演示及列舉實例，幫助學生從這些實例中通過大量的思維加工、分析、歸納，最后總結出適合記憶、理解的規律來。最后通過板書歸納，使學生對作用力和反作用力的相等性、相反性、同時性、同性質等問題獲得全面的認識。
四、深化認識，突破重點
弄清“作用力與反作用力”和“二力平衡”的區別是本節難點，筆者在教學過程中應用舉例分析的方法對二者進行如下比較：
1.作用力與反作用力
（1）一定是同種性質的力；
（2）時刻相等，同時作用，同時消失（同生同滅）；
（3）作用在同一直線上；
（4）作用在不同的物體上；
2.二力平衡
（1）這兩個力的性質可以不同；
（2）大小相等，不存在同生同滅；
（3）作用在同一直線上；
（4）作用在同一物體上。
通過上述比較，學生很快就能深刻理解和區別作用力和反作用力互二力平衡問題，然后再通過列舉實例讓學生練習，進一步加深理解，輕松地突破了難點。
五、鏈接生活，培養學生分析實際問題的能力
通過列舉雞蛋碰撞、馬拉車、拔河比賽等典型實例和學生一起分析研究，把教學內容和生活實際聯系起來，充分激發學生的學習熱情，使學生感受到了物理知識運用于生活實際的快樂。這樣，一方面強化了學生的實踐意識，提高了學生分析問題和解決問題的能力。另一方面，學生的積極主動精神和主體精神在參與教學活動中也得到了培養。
六、創設愉悅情景，激發學生學習潛能
毋庸諱言，當今的中學生已不堪重負，為考上一所好的大學，家庭和學校都把學生當成千斤頂，甚至萬斤頂了。學生幾乎沒有課余休息，甚至連睡覺的時間都被一再縮減；同時，物理是一門抽象思維要求較這幾年來學科，很多學生都頭痛不已。
心理學家認為：人在心情愉快時，思維敏捷，容易接受新知識、新事物，具有很好的學習能力，反之則易產生厭惡情緒，學習效果差。
因此，為了獲得理想的教學效果，此次公開課教學中，除了認真準備各教學環節處，筆者還在課堂語言的使用上狠下功夫，應用豐富多彩的語言和幽默詼諧的表達方式，創設愉悅的課堂環境，讓學生在愉快情境中輕松、愉快地接受、理解、消化知識信息。在這一點上，獲得了與課師生的一致認可和高度評價。
以上就是筆者在本次公開課中的一些體驗，希望能得到各位專家同仁的批評指正并能共同探討。
參考文獻：
[1]蔣甲生.談中學物理新課的引入.臨沂師專學報，Vo117 No.6,Dec 1995:94―96.
牛頓力學三定律范文6
開普勒的行星運動定律，從運動學角度描述了行星運動，具體描述情景為：中心天體為太陽，各行星（環繞天體）環繞太陽的運動.牛頓就在開普勒三定律的基礎上，從動力學的角度建立了萬有引力定律.對于具有普遍適用性的萬有引力定律，在地月系中也成立（其中，地球為中心天體，各衛星為環繞天體）.若已知地球質量為M，衛星質量為m，兩者中心相距r，則地球對衛星的萬有引力提供衛星繞地球作勻速圓周運動的向心力，根據牛頓第二定律得
GMmr2=m4π2T2r（T為周期）.
變形后r3T2=GMT2=k.
由此可見，開普勒第三定律在地月系，一樣成立.開普勒定律不僅適用于太陽系，它對于一切具有中心天體的引力系統（如行星-衛星系統）和雙星系統都成立.天體或人造天體在引力中心的作用下所作的運動都符合開普勒定律，故可統稱為開普勒運動.在實際物理教學中，涉及開普勒運動的問題大量出現.但凡天體問題的計算中，因要代入的數字巨大，這讓很多學生心存畏懼.如何用開普勒定律來破解這類開普勒運動的問題？筆者從以下幾方面來分析.
2估算同步衛星的高度
同步衛星在教材中的介紹，是以人教版物理必修2第36頁的習題形式出現的.原題為：
一種通信衛星需要“靜止”在赤道上空的某一點，因此它的運行周期必須同地球自轉周期.請你估算：通信衛星離地心的距離大約是月心離地心的距離的幾分之幾？
這種通信衛星就是同步通信衛星，即同步衛星.根據同步衛星的周期與地球自轉的周期T相同，很多輔導資料估算同步衛星高度時，做法如以下法一：
設同等衛星離地面高度為H、地球半徑為R，地球對同步衛星的萬有引力提供同步衛星繞地球作勻速圓周運動的向心力，根據牛頓第二定律得：
F合=Fn，
G=Mm（R+H）2=m4π2T2（R+H），
（R+H）3=GMT24π2，
H=3GMT24π2-R
=（36.67×10-11×6×1024×（24×3600）24×3.142-6.4×106） m
=3.6×107 m.
若不已知地球的質量，則可用法二：
由F合=Fn知GMm（R+H）2=m4π2T2（R+H）（1）
物體在地球表面時G=Mm′（R+H）2=m′g（2）
由（1）、（2）得H=3gR2T24π2-R=3.6×107 m.
顯然，無論是法一還是法二，推導步驟繁雜，計算量很大.若能考慮用開普勒第三定律，我們看法三：從物理課本可知：
r月=38萬公里，R=6400公里，r月R=60，T月=27T，
r3月T2=（R+H）3T2，
即（60R）3（27T）2=（R+H）3T2，
可得R+H=60R9=6.6R，H=5.6R=3.6×107 m.
這三種解法中，顯然因為開普勒第三定律中物理量少，必然導致計算量更小.若再能用天文常識，我們靈活計算其中的倍數關系，自然會事半功倍.因此，在實際物理教學中，師生討論同步衛星高度的計算時，當然用開普勒第三定律更高效.
3估算近地衛星的參量
“近地衛星”是在人教版物理必修2第5節《宇宙航行》中作了分析，接著引出了“第一宇宙速度”的概念.
類比前面的法一：
F合=Fn，
GMmR2=m4π2T21R（1）
代入可得T1=84.8 min.
類比前面的法二：
GMmR2=m4π2T21R（1）
GMmR2=mg（2）
T1=4π2R3GM=4π2R3gR2=84.8 min.
兩種算法中，后者只是不知地球質量時有優勢，但也擺脫不了要有推導步驟、計算量也不小的缺陷.我們用開普勒第三定律，則為
r月=60R，T月=27×24h，R3T21=r3月T2月，
即 R3T21=（60R）3（27×24h）2，得 T1=2h=8.4 min，
v1=2πRT1=2π×6.42×3.6 km/s=7.9 km/s.
顯然，近地衛星運行速度v1=7.9 km/s就是地球的第一宇宙速度.
4高考試題中對開普勒運動問題的考查
在中學物理上，天體問題大多視為一天體繞另一天體作勻速圓周運動.這就是開普勒運動模型，為直接應用開普勒定律提供了很多的可能.學生在解題時，習慣了根據牛頓第二定律來列方程（F合=Fn）計算.這本來是好的，但在爭分奪秒的考試中，一定程度上束縛了學生直接應用開普勒定律來快速解題.高考試題中，天體方面的問題常用開普勒運動模型來求解.
例1（2010年全國課標）太陽系中的8大行星的軌道均可以近似看成圓軌道.圖1中4幅圖是用來描述這些行星運動所遵從的某一規律的圖象.圖中坐標系的橫軸是lg（T/TO），縱軸是lg（R/RO）；這里T和R分別是行星繞太陽運行的周期和相應的圓軌道半徑，TO和R0分別是水星繞太陽運行的周期和相應的圓軌道半徑.下列4幅圖中正確的是
解析由開普勒第三定律可知R3R30=T2T20等式兩邊取對數可得y=2x3（設4幅圖中縱軸物理量為y，橫軸物理量為x）.
點評本題只涉及周期軌道半徑，當然是考查開普勒運動模型、用數學解決物理問題的能力，直接應用開普勒定律推導出兩坐標軸上物理量的函數關系式.
例2（2011年全國新課標）衛星電話信號需要通過地球同步衛星傳送.如果你與同學在地面上用衛星電話通話，則從你發出信號至對方接收到信號所需最短時間最接近于（可能用到的數據：月球繞地球運動的軌道半徑約為3.8×105 km，運行周期約為27天，地球半徑約為6400千米，無線電信號傳播速度為3×108 m/s）
A.0.1 sB.0.25 sC.0.5 sD.1 s
解析r1R=60，T1=27T，
由開普勒第三定律可知r32r31=T22T21，
解得r1=R+H=60R9=6.6R，
代入數據可求得r2=4.2×107 m.
如圖2，發出信號至對方接收到信號所需最短時間為
t=sv=2R2+r22c，
代入數據可求得t=0.28 s.所以B選項正確.
點評直接應用開普勒定律， 靈活計算其中的倍數關系， 實現快速解題.
例3（2011年安徽）
（1）開普勒行星運動第三定律指出：行星繞太陽運動的橢圓軌道的半長軸a的三次方與它的公轉周期T的二次方成正比，即a3T2=k，k是一個對所有行星都相同的常量.將行星繞太陽的運動按圓周運動處理，請你推導出太陽系中該常量k的表達式.已知引力常量為G，太陽的質量為M太.
（2）開普勒定律不僅適用于太陽系，它對一切具有中心天體的引力系統（如地月系統）都成立.經測定月地距離為3.84×108 m，月球繞地球運動的周期為2.36×106 s，試計算地球的質量M地.（G=6.67×10-11 Nm2/kg2，結果保留一位有效數字）
解析（1）已知：行星繞太陽作勻速圓周運動，把軌道的半長軸a看成軌道半徑r.由萬有引力定律和牛頓第二定律得
GMmr2=m4π2T2r，
則r3T2=GMT2=k（1）
即k=G4π2M太.
（2）在地月系中，設月球繞地球運動的軌道半徑為R，周期為T，由（1）式可得R3T2=G4π2M地，解得M地=6×1024 kg.
點評此題直接呼應，本文開頭對開普勒運動模型的論述.若能構建開普勒運動模型，學生結合萬有引力定律和牛頓第二定律推出常量k的表達式，再代入數據就可求得地球的質量.