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牛顿三大定律适用范围

来源:漫步者作者:开心麻花2026-01-071

牛顿三大定律适用范围(精选10篇)

牛顿三大定律适用范围 第1篇

牛顿三大定律是什么

1、牛顿第一运动定律

牛顿第一运动定律表明,除非有外力施加,物体的运动速度不会改变。根据这定律,假设没有任何外力施加或所施加的外力之和为零,则运动中物体总保持匀速直线运动状态,静止物体总保持静止状态。物体所显示出的`维持运动状态不变的这性质称为惯性。所以,这定律又称为惯性定律。

2、牛顿第二运动定律

物体加速度的大小跟物体受到的作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。而以物理学的观点来看,牛顿运动第二定律亦可以表述为“物体随时间变化之动量变化率和所受外力之和成正比”,即动量对时间的一阶导数等于外力之和。

3、牛顿第三运动定律

在经典力学里,牛顿第三定律表明,当两个物体互相作用时,彼此施加于对方的力,其大小相等、方向相反。牛顿第三运动定律和第一、第二定律共同组成了牛顿运动定律,阐述了经典力学中基本的运动规律。

牛顿三大定律适用范围 第2篇

1、知识目标:

(1)知道;

(2)知道质量和速度的关系,知道在高速运动中必须考虑质量随速度而变化.

2、能力目标:培养自学能力;培养学生查找资料、合理使用资料的能力.

3、情感目标:培养学生学习兴趣,开阔视野.

教学建议

教材分析

本节简介了,同时提出了物体的质量是随其运动速度的增大而增大的,并不是固定不变的,这实际上是有关静质量和动质量的问题.有了这个观念,就为后来学到爱因斯坦质能方程和相对论的有关知识打下一个基础.

教法建议

在提出问题后让学生自学,并回答问题.让学生在课后自己查找感兴趣的相关资料,并撰写小论文.一方面加深对知识的认识和理解,凡事不绝对化;另一方面培养学生自我学习能力、文字表述能力、资料综合、概括能力.

教学设计示例

教学重点:;质量和速度的关系.

教学难点 :同上(本节要求不高,学生深入理解困难).

示例:

自学.

提出问题:1、本节书是从哪两个角度讨论的?2、是什么?3、我们在讨论物理问题时,一直认为物体的质量是固定不变的,这个观点正确吗?应该怎样理解?

回答问题:

1、答:以牛顿运动定律为基础的经典力学要受到质点速率和量子现象(波粒二象性)的限制.(学生情况好,可简单提提量子化)

2、答:以牛顿运动定律为基础的经典力学只适用于解决低速运动问题,不适用于处理高速运动问题;只适用于宏观物体,一般不适用于微观粒子.

3、答:爱因斯坦相对论中指出:物体质量随速度的增大而增大,但在低速运动中,质量增大的十分微小,可以认为不变.

(相对论中的质量-速度公式: )

探究活动

1、内容:让学生选择“关于”的感兴趣的一个内容,查资料,写一篇小论文.例如:研究为什么物体在高速运动中的受力情况不满足牛顿运动定律?什么是微观粒子,“经典力学不适用于微观粒子”应该怎样认识?

身边的牛顿——生活中的牛顿定律 第3篇

一、生活中的牛顿第一定律

在生活中,我们在一辆高速且匀速形式的汽车上运动,感觉会和平地上一样,但是我们为什么不会摔倒呢?在物理学科的学习中我们了解到,如果将一个物体放在一个没有摩擦力的世界里,那么物体可以永恒的保持自身的运动状态。但是在生活中我们会发现,骑自行车的过程中,如果我们停止蹬车,那么自行车仍然会做出滑行,但是滑行速度会逐渐变慢并最终停止。停止的原因在于自行车会受到重力与阻力的作用。牛顿在对前人观点和研究成果做出总结的基础上,提出一切物体在不受外力的条件下总保持匀速直线运动或静止状态,这就是牛顿第一定律,也被称之为牛顿惯性定律。这一定律能够解释为什么我们在车上不会摔倒的原因。当我们在车上的时候,我们具有与车一样的运动速度,但是相对与车而言,我们确实静止的。当然如果车速较快或者风速较大,我们收到空气带来的阻力,在这种情况下,在车上运动就是十分危险的事情了。另外,我们在观看动作电影时经常看到发现演员从一辆车跳上另一辆车这样的镜头,在这些镜头中,演员通常在落点处向前翻滚,这主要是因为演员与车具有着相同的速度,因此到落点是具有着较高的初速,因此,为了避免受伤并保护自己,演员必须通过这样的动作来做出缓冲,否则将会面临很大的危险。

二、生活中的牛顿第二定律

许多同学在上学的路上都需要坐公交车,而坐公车的同学都肯定有这样一种体验,即公交车在急刹车的过程中,身体会向前倾斜,而公交车在启动的时候,身体则会向后倾斜。从牛顿第一定律来看,当物体在没有受到力的作用时,将会保持静止或准则匀速前进,所以理论上,乘客只要不动,就不会摔倒。出现身体前倾以及后倾的情况,说明身体受到了力的作用,那么这种力是什么呢?先抛开这一问题,我们可以使用小球在公交车上做一个实验,当公交车正常行驶时,我们将手中的球垂直抛向空中,那么球还会落后手中。然而在车启动的一刹那之前,我们讲求抛入空中,球下落的位置将会产生变化,这主要是因为车在启动中已经产生加速,而球却没有前进,这种变化的量为加速度。这些现象,都可以使用牛顿第二定律来做出揭示,即物体的加速度与物体所用的外力成正比,与物体质量成反比,加速度方向与外力方向相同。谈到这里,又不得不说到惯性,我们可以将牛顿第一定律与牛顿第二定律进行结合。物体都具有着惯性,即保持着自身的运用状态,这种运动状态的改变需要受到其他力的作用,运用状态的变化幅度则是加速度。至此,我们可以了解,在公交车的乘坐中,对乘客产生的力是惯性力。事实上,惯性力并非很是存在的,我们所在的系统从物理范畴上称之为参照系,并且在做加速运用,在惯性作用下,乘客保持着自己的运动状态,因此好像是收到了与加速度相反的惯性力。

三、生活中的牛顿第三定律

在物理学习中,笔者发现一个特别有趣的事情,即物理学家都特别喜欢使用球类来验证定律。在生活中,我们可以发现一些类似与这样的简单现象,即当把球扔到地面的时候,球能够立即弹起。并且事实上,球的材质与地面的材质和球弹起的高度具有着紧密的关系。如在地面铺一层胶皮,或者选用网球、乒乓球等,球会弹起的更高,由此可以看出,地面弹性与球的弹性影响着球弹起的高度。值得一提的是,物体在受到力的作用是会产生形变,而这种形变在逐渐恢复的过程中会产生一种力,即弹力。之所以玻璃球和岩石的弹性较弱,主要是因为玻璃球和岩石的形变程度较小。从对弹力的学习中可以让我们了解到,提升地面弹性和球类弹性会让球弹的更高的原因,即地面与球的弹性较大,会让球和地面同时产生形变,从而产生更大的弹力。

另外,在生活中我们也可以发现,质量越小的球弹起的高度越大,但是如果我们选用质量相同的橡胶球和玻璃球扔向地面时,会发现香蕉球弹的更高或者更远。从牛顿第一定律和牛顿第二定律来看,无论是橡胶球还是玻璃球都受到了向上的力,并且这种力对橡胶球的作用更大。至此会产生一个疑问,即为什么质量相同、环境相同,弹力相同,但是橡胶球却受到的更多的力呢。在物理的学习中,牛顿第三定律可以告诉我们答案。牛顿第三定律是指两个物体间的作用力和反作用力总是成对出现,大小相等,方向相反,作用在同一直线上。其中作用力与反作用力是相对而言的。如当我们认为球对地面产生作用力的时候,那么我们就可以认为地面对球产生了反作用力。相反,如果我们认为是地面对球产生了作用力,那么我们可以认为球对地面产生了反作用力。在物理学习心中,我们可以看到,完全独立的物体是不会受到力的作用的,当我们认为一个物体完全独立并受到某些力的时候,是因为我们太过于关注这种力,而忽略了其他物体。总之,在球扔向地面的时候,弹起的高度与地板弹力、球的弹力具有着直接的关系,橡胶球比玻璃球所具有的弹性要强,因此会弹的更远更高。

综上所述,牛顿第一定律、第二定律以及第三定律所阐述的内容在我们身边经常发生,因此,物理知识并不像许多同学想象的那样深不可测。无论是在学习还是在生活中,我们都需要做到善于观察,并积极用物理知识来解释身边的现象,在此基础上,我们就可以更好的发现物理学科的趣味性和应用型,也才能够学好物理知识并应用好物理知识。

参考文献

[1]石志青.如何构建高中物理生活化教学[J].学周刊,2011(26).

[2]康响秦.高中物理生活化教学情境创设方法的探究[J].新课程(教育学术),2011(07).

牛顿三大爱情定律 第4篇

推论:当你不去追求一个美眉,这个美眉就会待在那里不动。

评述:这个显然是错误的!当你不去追求这个美眉时,她很可能会被别的帅哥泡上,她也可能自己四处游走,去泡别的帅哥。所以,先下手为强,不能傻等。

2、第二定律(F=ma,物体的加速度,与施加在该物体上的外力成正比);

推论:当你强烈地追求一个美眉,这个美眉也会有强烈的反应。

评述:这个显然也是错误的!如果你是一只蛤蟆,那么公主是不会动心的。你的鲜花送得越勤,电话费花得越多,可能对方就越是反感,还可能肥了不费力气的对手。更可能的情况是,当多个人同时在追求一个美眉时,该美眉反而无动于衷,心想:机会多着呢,再挑一挑。所以,紧了绷,轻了松,火候要拿捏得好。

3、第三定律(作用力与反作用力大小相等,方向相反);

推论:当你爱一个美眉,这个美眉也一定爱你。

评述:这个更是荒唐!天下如果有这样的好事,那如何有诸多的王老五!

至此,伟大的牛顿三大爱情定律全数推翻。

还是相对论来得精辟:当你和一个美眉坐在一起,一个小时也会觉得只有五分钟,而一个火炉给你的感受则是五分钟相当于一小时。爱因斯坦是多么的明智呀!

牛顿三大定律适用范围 第5篇

一、教学目标

1.在学生实验的基础上得出牛顿第二定律,并使学生对牛顿第二定律有初步的理解。

2.通过学生分组实验,锻炼学生的动手实验能力。3.渗透科学的发现、分析、研究等方法。

二、重点、难点分析

1.牛顿第二定律本身是力学的重点内容,所以在学生最初接触这个规律时就应打好基础。

2.由于采用新的教学方法,在课堂密度加大的情况下如何完成教学进度,成为教学过程中的一个难点。

三、教具

1.学生分组实验牛顿第二定律器材(木板、小车、打点计时器、电源、小筒、细线、砝码、天平、刻度尺、纸带等)。

2.计算机及自编软件,电视机(作显示)。3.投影仪,投影片。

四、教学过程(一)引入新课

1.复习提问:物体运动状态改变快慢用什么物理量来描述,物体运动状态改变与何因素有关?关系是什么?(学生回答:物体运动状态改变快慢用加速度来描述;加速度与物体质量及物体受力有关,关系是:物体受力越大,物体加速度越大;物体质量越大,物体加速度越小。)2.引课提问:物体的加速度与物体所受外力及物体的质量之间是否存在一定的比例关系?如果存在,其关系是什么?请同学猜一猜。(当学生提出物体加速度可能与物体受力成正比,与物体的质量成反比时,教师予以表扬。)我们的猜想是否正确呢,需要用实验来检验。这就是我们这节课所要研究的牛顿第二定律。

(二)教学过程 1.实验介绍 投影:实验装置图

讲解:我们用小车作为研究对象,通过在小车上增减砝码可以改变小车质量。在小车上挂一根细线,细线通过定滑轮拴一个小桶,小桶内可以放重物,这时小车受到的拉力大致是小桶及重物的重力,我们可以通过改变小桶内的重物来改变小车受到的拉力。我们研究小车的加速度a与拉力F及小车质量M的关系时,可先保持M一定,研究a与F的关系;再保持F一定,研究a与M的关系。这是物理学中常用的研究方法。

下面我们先保持小车质量不变,拉力F取几次不同的数值,测出每一次小车的加速度a,从而研究a与F的关系。

提问:如何测出小车的加速度?(学生回答:可用打点计时器。)再追问:测加速度的公式是什么?(学生回答公式,若学生回答不清时,可帮助其答出。)

讲解:怎样才能直观地反映出a与F是否成正比呢?我们可以借助图象:用横轴表示拉力,用纵轴表示加速度,若加速度随拉力的变化图线是一条过原点的直线,就可以说明a与F成正比。我们改变几次拉力的大小,并测出每次拉力所对应的小车加速度,就可以得到几组数据,每组数据对应图象中的一个点,根据这几个点就可以连出加速度随拉力变化的图象,并根据图象作出是否成正比的判断。

板图:

讲解:在小车运动过程中不可避免的要受到摩擦力的作用,这个摩擦力也会影响到小车的加速度,如何消除摩擦力的影响呢?我们可以把木板的一端垫高,使小车在没有受到拉力时恰能够在木板上做匀速运动,就是用重力的下滑分力与摩擦力平衡,这时再加拉力,小车的加速度就只由拉力而产生了。

由于一节课时间有限,所以我们共同完成这个实验:每组只做一个拉力作用下小车产生加速度的情况,但不同的组取的拉力值不同,如第一组拉力为0.1N、第二组拉力为0.2N、第三组拉力为0.3N„„而我们所用的小车质量是相同的,这样我们把大家的数据综合起来,就得到质量相同的小车在若干个不同拉力作用下的加速度了。

另外为了节约时间,我们采用计算机处理数据。

开机并讲解:这个数据处理软件功能是这样的:我们只要把s1、s2、s3、s4、s5、s6及记数点的时间间隔T输入,计算机就会自动算出小车的加速度a,并且根据输入的对应拉力F的数值,作出a随F变化的图线。

2.学生实验

实验:(约8至10分钟)教师巡视; 提问:学生实验数据报出并输入计算机; 操作:由数据得出图线;

讲解:由实验可知,物体的加速度与所受拉力成正比。板书:a∝F 3.实验介绍

讲解:下面再保持拉力不变,研究a与M的关系。刚才我们猜测a与M可能是反比关系,怎样才能从图象上反映a与M是否反比呢?我们可以以1/M为横轴,以a为纵轴,若所得图线为过原点的直线,则表明a与1/M成正比,也就是a与1/M成反比。

下面我们仍然分组来进行实验,我们都选拉力为0.1N,通过在小车上增加砝码来改变小车质量,第一组取小车的质量为0.2kg、第二组取小车的质量为0.3kg、第三组取小车的质量为0.4kg„„实验数据的处理也与刚才相似,只是此时不再输入拉力,而是输入小车的质量M并自动换算出质量的倒数1/M,并根据几组质量值及对应的加速度作出a随1/M变化的图线。4.学生实验

实验:(约7到8分钟)教师巡视; 提问:学生实验数据报出并输入计算机; 操作:由数据得出图线;

讲解:由实验可知,物体的加速度与物体质量成反比。板书:a∝1/M 5.结论分析

根据实验我们证实了我们的猜想:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体质量成反比。这就是著名的牛顿第二定律。

板书:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体质量成反比。用公式表示为 a∝F/M F∝Ma 若改写为等式,应乘一系数k F=kMa 如果我们把1牛顿定义为:使质量1千克的物体产生1米/秒2加速度的力为1牛顿,这时等式左侧为1,等式右侧为k。也就是说我们采用这种定义方式可以使k=1,此时牛顿第二定律的表达式为

板书:F=Ma 讲解:下面我们对牛顿第二定律进行进一步的讨论:首先我们可以注意刚才小车所受到的拉力,实际是小车所受到的合外力,所以牛顿第二定律中的F应为物体受到的合外力。

板书:(1)F为合外力

其次我们可以注意到小车的加速度方向与拉力方向是一致的,这就是牛顿第二定律的方向性。

板书:(2)a的方向与 F一致

另外,物体某一时刻的加速度,只由它此刻的受力决定,而与其他时刻的受力无关,这就是牛顿第二定律的即时性。

板书:(3)即时性(三)课堂小结:这节课我们通过实验得出了牛顿第二定律,并且对这个规律有了初步的了解。牛顿第二定律是力学中的一个很重要的规律,今后我们还要进一步学习和讨论。

五、说明

1.设计思路:本节课的设计出发点在于更多地调动学生参与,使其动手动脑,以提高其能力。本节课的关键在于电脑辅助实验数据处理,提高了课堂密度,有可能在一节课内完成讲授与实验。本节课设计时隐含了“假说”——“实验验证”的科学研究方法,电脑辅助实验数据处理,烘托了科学研究气氛。2.本节课学生实验器材即学生分组验证牛顿第二定律器材,电脑软件系自制软件:包括表格(输入s1至s6及T即可算出a,根据a和F或1/M的值即可在图象中描点连线)和图象,也可以用一些现成的软件如Excel等。

牛顿三大定律适用范围 第6篇

(八)牛顿

说法正确的是()A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力 B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力 C.若甲的质量比乙大,则甲能赢得“拔河”比赛的胜利 D.若乙收绳的速度比甲快,则乙能赢得“拔河”比赛的胜利

解析:选C 根据牛顿

C.在绕地球运转的宇宙飞船内的物体处于失重状态,因而不存在惯性 D.快速抛出的乒乓球和网球,乒乓球运动距离小,是因为乒乓球惯性大的缘故 解析:选B 物体的质量是物体惯性大小的唯一量度,物体的惯性是物体的固有属性,只与质量有关,与物体的运动状态无关,抛掉副油箱可以减小质量,B正确,A、C错误;乒乓球运动距离小是空气阻力造成的,其质量小,惯性小,D错误。

★7.[多选]在水平的路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的碗。现突然发现碗中的水洒出,水洒出的情况如图所示,则关于小车在此种情况下的运动,下列叙述正确的是()A.小车匀速向左运动

C.小车可能突然向左减速

B.小车可能突然向左加速

D.小车可能突然向右减速

解析:选BD 原来水和小车相对静止以共同速度运动,水突然向右洒出有两种可能:①原来小车向左运动,突然加速,碗中水由于惯性保持原速度不变,故相对碗向右洒出。②原来小车向右运动,突然减速,碗中水由于惯性保持原速度不变,相对于碗向右洒出,故B、D正确。

★8.(2018·无锡模拟)一个榔头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了。对这一现象,下列说法正确的是()A.榔头敲玻璃的力大于玻璃对榔头的作用力,所以玻璃才碎裂

B.榔头受到的力大于玻璃受到的力,只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂

C.榔头和玻璃之间的作用力应该是等大的,只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂

D.因为不清楚玻璃和榔头的其他受力情况,所以无法判断它们之间的相互作用力的大小

解析:选C 这里要明确作用力和反作用力的作用效果的问题,因为大小相同的力作用在不同的物体上效果往往不同,所以不能从效果上去比较作用力与反作用力的大小关系。故C正确。

[B级——拔高题目稳做准做]

★9.(2018·福建六校联考)2016年8月16日1时40分,我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭,成功将“墨子号”卫星发射升空并送入预定轨道。关于这次卫星与火箭上天的情形叙

述正确的是()A.火箭尾部向外喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向前的推力

B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力

C.火箭飞出大气层后,由于没有了空气,火箭虽然向后喷气,但也无法获得前进的动力

D.卫星进入预定轨道之后,与地球之间不存在相互作用

解析:选A 火箭升空时,其尾部向下喷气,火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体,火箭向下喷气时,喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力,即为火箭上升的推动力,此动力并不是由周围的空气提供的,因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关,因而选项B、C错误,选项A正确;火箭运载卫星进入轨道之后,卫星与地球之间依然存在相互吸引力,即卫星吸引地球,地球吸引卫星,这是一对作用力与反作用力,故选项D错误。

★10.[多选]如图所示,用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上静止,下列说法中正确的是()A.水平力F跟墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力 B.物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力 C.水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力 D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力

解析:选BD 水平力F跟墙壁对物体的压力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,且作用在一条直线上,是一对平衡力,选项A错误;物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙壁对物体竖直向上的静摩擦力的作用,因物体处于静止状态,故这两个力是一对平衡力,选项B正确;水平力F作用在物体上,而物体对墙壁的压力作用在墙壁上,这两个力不是平衡力,也不是相互作用力,选项C错误;物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是两个物体间的相互作用力,是一对作用力与反作用力,选项D正确。

11.伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图(a)、(b)分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这两项研究,下列说法正确的是()

A.图(a)通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动 B.图(a)中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,使时间测量更容易 C.图(b)中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的,实验可实际完成 D.图(b)的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持 解析:选B 伽利略设想物体下落的速度与时间成正比,因为当时无法测量物体的瞬时速度,所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比,那么位移与时间的平方成正比;由于当时用滴水法计时,无法记录自由落体的较短时间,伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下,来“冲淡”重力的作用效果,而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多,所用时间长得多,所以容易测量。伽利略做了上百次实验,并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推。故A错误,B正确。完全没有摩擦阻力的斜面是实际不存在的,故C错误。伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持,故D错误。

★12.如图所示为英国人阿特伍德设计的装置,不考虑绳与滑轮的质量,不计轴承、绳与滑轮间的摩擦。初始时两人均站在水平地面上,当位于左侧的甲用力向上攀爬时,位于右侧的乙始终用力抓住绳子,最终至少一人能到达滑轮。下列说法中正确的是()A.若甲的质量较大,则乙先到达滑轮 B.若甲的质量较大,则甲、乙同时到达滑轮 C.若甲、乙质量相同,则乙先到达滑轮 D.若甲、乙质量相同,则甲先到达滑轮

解析:选A 由于滑轮光滑,甲拉绳子的力等于绳子拉乙的力,若甲的质量大,则由甲拉绳子的力等于乙受到的绳子拉力,得甲攀爬时乙的加速度大于甲,所以乙会先到达滑轮,选项A正确,选项B错误;若甲、乙的质量相同,甲用力向上攀爬时,甲拉绳子的力等于绳子拉乙的力,甲、乙具有相同的加速度和速度,所以甲、乙应同时到达滑轮,选项C、D错误。

★13.一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上

套着一个环,箱与杆的总质量为M,环的质量为m,如图所示,已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为Ff,则此时箱对地面的压力大小是()A.(M+m)g

C.Ff+Mg

B.Ff+mg

D.Ff+(M+m)g

解析:选C 箱子和杆处于静止状态,由力的平衡条件得,地面对箱子的支持力FN=Ff′+Mg=Ff+Mg,根据牛顿第三定律,箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力大小,则:FN′=FN=Ff+Mg。

★14.(2017·淄博一模)如图所示,小球C置于光滑的半球形凹槽B内,B放在长木板A上,整个装置处于静止状态。在缓慢减小木板倾角θ的过程中,下列说法正确的是()A.A受到的压力逐渐变大 B.A受到的摩擦力逐渐变大 C.C对B的压力逐渐变大 D.C受到三个力的作用

牛顿第三定律 第7篇

知识目标

(1)认识物体间的作用是相互的;

(2)会用准确的文字叙述;

(3)理解作用力和反作用力的关系与两个物体相互作用的方式、相互作用时的运动状态均无关;

(4)理解作用力和反作用力是分别作用在两个不同的物体上或分别作用在一个物体的两部分上.这两个力之间不存在平衡的问题,两个力各自引起的效果一般是不同的.

(5)理解作用力与反作用力是同时产生、同时消失、同样变化、同一性质的力.

(6)能区分相互平衡的两个力与一对作用力、反作用力.

(7)能综合运用牛顿第二、第三定律综合解决有关问题.

能力目标

培养语言表达能力、观察能力.

情感目标

与实际问题相结合,培养学习兴趣.

教学建议

教材分析

先通过大量的实例和分析,让学生再一次体会力是物体间的相互作用,建立作用力和反作用力的概念.然后通过小实验给出,并讨论在生活和生产中的广泛应用.

教法建议

1、本节内容学生在初中已有一定基础.教学中要利用实验、视频资料或课件,多举例子,让学生观察、体会力是物体间的相互作用,并让学生描述物体间的相互作用,这样不仅锻炼了学生的口头表达能力,而且养成在分析问题时选取谁做研究对象的好习惯.

2、通过典型例子的分析,让学生总结出相互作用力与二力平衡的异同之处,能够很好的区别它们.

教学设计示例

教学重点:;作用力和反作用力与二力平衡的异同

教学难点:相互作用力与二力平衡的异同

示例:

一、力是物体间的相互作用

1、举例并分析:

例1、实验:水槽中两个软木塞上的铁条和磁铁的相互作用.(视频资料)

问题:观察到什么现象?如何解释?(表述中要明确受力物和施力物)

例2、实验:坐在椅子上用手推桌子,会感觉到桌子也在推我们.(具体体验)

问题:感觉到什么?如何解释?(表述中要明确受力物和施力物)

让学生看书上的例子或举例.

2、作用力和反作用力的定义.

3、作用力和反作用力的关系:

实验:做书55页实验,读出弹簧秤示数,看两个弹簧秤示数是否相等?

结论:两个弹簧秤示数相等.改变手拉弹簧的力,两个弹簧秤示数也随着改变,但两个示数总相等.说明作用力和反作用力大小相等,方向相反.

二、(反作用定律)

1、: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.用公式表示为

2、区分相互作用力与平衡力

例题:粉笔盒静止在讲台上.请分析粉笔盒受到哪几个力的作用?它们的反作用力是什么力?作用在谁身上?(画出示意图)

在学生能够正确回答后,继续提问:粉笔盒所受到的平衡力和粉笔盒与桌子间的相互作用力有什么共同特点?有什么不同点?(以上问题根据学生情况设问)

 

相同点

不同点

相互作用力

大小相等,方向相反,作用在一条直线上.

两力必性质相同;

同时出现,同时消失;

分别作用在两个物体上(互为施力物和受力物);

与运动状态及参考系无关.

平衡力

同上.

性质可以不相同;

可以不同时消失;

同时作用在一个物体上;(研究对象)

3、在生活和生产中的应用:根据学生情况处理.

提供直升机螺旋桨转动的视频资料.

探究活动

题目:如何在拔河比赛中获胜

组织:以自然组为小组

方式:研究方案并进行比赛

牛顿三大定律排序之我见 第8篇

关键词:牛顿三大运动定律;内容;特点;排序理由

从事中学物理教学多年,每当讲授牛顿三大定律时笔者总是在思索一个问题:牛顿当年为何按现有的这一顺序去排序这三大定律呢?为何没将第二定律或第三定律排在第一呢?仔细剖析牛顿三大定律的内容及创作特点,谈谈笔者的看法。

牛顿1666年初创立了三大运动定律,他自己谦虚地说是站在巨人的肩膀上成功的,但牛顿喜欢思考问题,他会长时间地专注地想问题,直到得到他需要的答案,所以他所做的工作不仅是总结,更是赋予了明确的内涵。是什么力量导致了运动的改变呢?伽利略的斜面实验已研究这个问题,但牛顿又经过艰辛的思考和在大量实验的基础上将它进一步完善,得出了“一切物体在没有受到任何外力作用时,总保持匀速直线运动或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止”。它定性地揭示了运动和力的关系,阐述力是改变物体运动状态的原因,同时明确了力和物体运动及其变化之间的直接因果关系,进一步可理解为力是产生加速度的原因。这条定律同时又确立了惯性的概念以及惯性与质量有关,所以牛顿第一定律是物理学中一条基本规律,也是牛顿物理学的基石。但它仅仅是定性地给出了力与物体运动及其变化之间的直接因果关系,在此基础上,顺理成章的问题是:力与运动的定量关系是什么呢?

牛顿第一定律告诉我们:物体的运动状态及其改变是由它所受的力决定的,而不是因为其他的因素;而运动状态改变的难易程度又与其自身的质量有关。于是,探究加速度与力、质量的定量关系就是自然而又十分必要的。牛顿第二定律则定量地确立力和运动之间的直接关系,即因果关系,指出了物体加速度a与物体所受合外力F成正比,跟物体的质量m成反比,即F合=ma,很显然,它准确地指出了F,m,a三者之间的定量关系,这是在牛顿第一定律的基础上创立的,故理应排序第二。

牛顿第一、第二定律中的“力”,是一个很重要的物理量,它是使物体改变运动状态的关键,那么它又因何而来?有什么特点呢?很显然牛顿第三定律解决了这个问题。牛顿第三定律:物体间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。它准确地描述了什么是力、力的产生原因及特点,即力是物体与物体的相互作用,物体间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,且作用在一条直线上。进一步明确了要改变物体的运动状态必须有其它物体与它相互作用,物体之间的相互作用是通过“力”来体现。可见,第三定律是在第一、第二定律的基础上创立的,它解决了第一、第二定律中“力”的概念及特点,更加明晰了作用力和反作用力间的关系,使之成為牛顿运动定律整体的一个基本组成部分,故应排序第三。

再看这三大定律,第一定律定性揭示一个物体运动和力的关系,第二定律定量揭示一个物体运动和力的关系,而第三定律解决了两个物体之间力的关系。这就是物理学研究问题的方法,遵从一定的逻辑关系,并由简单到复杂,由个别到普遍,一步一步地深入。天体运动中开普勒三大定律的排序不也是遵守这样的规律吗?所以,作为中学物理教师,我们在给学生传授物理知识的同时,不妨启迪学生,让他们高瞻远瞩,站在一定的高度去认识知识,给学生一种意识:人们对科学概念的认识是一步一步深入的。

牛顿第二定律 第9篇

福建省石狮市石光中学 刘一农

一、学习任务分析

1.教材的地位和作用

牛顿第二定律是在实验基础上建立起来的重要规律,它是动力学的核心规律,也是学习其它动力学规律的基础。在《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理1”中涉及本节的内容有:“通过实验,探究加速度与物体质量、物体受力的关系,理解牛顿第二定律。”本条目要求学生通过实验,探究加速度、质量、力三者的关系,强调让学生经历实验探究过程。

2.学习的主要任务

本节的学习任务类型是综合型。在知识上要求知道决定加速度的因素、理解加速度、质量、力三者关系;在技能上要求能设计和操作实验,会测定相关物理量;体验性上要求经历探究活动、尝试解决问题方法、体验发现规律过程,体会科学研究方法──控制变量法、图象法的应用。

3.教学重点和难点

重点:①知道决定物体加速度的因素。

②加速度与力和质量的关系的探究过程。

教学难点:引导学生在猜想的基础上进行实验设计,提出可行的实验方案、完成实验并得出实验结果。

二、学习者情况分析

在学习这一内容之前,所教的学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念;知道质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因;会分析物体的受力。已具备一定的实验操作技能,会用气垫导轨与光电测时系统或打点计时器研究匀变速直线运动;具备一定的计算机操作能力,会应用CAI课件处理实验数据。学生对物理学的研究方法已有一定的了解,在自主学习、合作探究等方面的能力有了一定提高。

在非智力因素方面,学生学习积极主动,对学习物理有较浓厚兴趣;有较强的好奇心和求知欲,乐于探究自然界的奥秘;敢于坚持正确观点,勇于修正错误;喜欢和同龄人一起学习,有将自己的见解与他人交流的愿望,具有团队精神。

三、教学目标分析

根据上述对学习任务和学习者情况的分析,确定本节课教学目标如下:

1.知识与技能目标

①让学生明确物体的加速度只与力与和质量有关,并通过实验探究它们之间的定量关系;

②培养学生获取知识和设计实验的能力。

2.过程与方法目标

在探究过程中,渗透科学研究方法(控制变量法、实验归纳法、图象法等);

3.情感、态度、价值观目标

①通过学生之间的讨论、交流与协作探究,培养团队合作精神;

②让学生在探究过程中体验解决问题的成功喜悦,增进学习物理的情感。

四、教材处理与教学策略

在教材处理上把牛顿第二定律分为两个学时。第一学时主要的任务是:探究加速度与力、质量的关系;第二学时主要的任务是:建立牛顿第二定律并进行初步的应用。本节课是第一学时,主要采用以下的教学策略:

1.自主学习与合作探究

改演示实验为学生分组探究实验。让学生在自主学习中,通过对认知活动进行自我监控,并及时做出相应的调整。小组(4~6人一组),小组间的合作探究可以同时培养学生的合作精神和竞争意识,让不同层次的学生都能有所作为,有所收获。

教师的策略是宏观调控整体教学进度,微观放活学生局部学习进程,让学生的学习有组织、有步骤地进行。

2.现代教学手段与启发式

在课堂中采用多媒体课件作为辅助手段,创设物理情景,启发引导学生,帮助学生建立形象直观的认识,调动学生学习的积极性;同时利用CAI课件和校园网络处理实验数据,能有效地提高学习效率。

五、教学器材

教学设备:多媒体教室、课件。

学生分组实验器材(探究包):气垫导轨、气源、两个光电门和与之配套的数字计时器,滑块、滑片、细线、小桶、天平、砝码、细沙、弹簧秤、小车、木块、钩码、一端带有滑轮的长木板、打点器、纸带、秒表、毫米刻度尺、垫木、橡皮筋等。

六、教学过程设计

(一)创设情景、引入新课

视频展示:刘翔在雅典奥运会夺金的情景。

教师:在决赛时,刘翔将自己身上一切戴的东西像手表、项链等都摘了下来,穿最轻的跑鞋。这样做的科学道理在哪里?

预测学生讨论后得出的结论可能是:___________________________。

质量越小,运动状态越容易改变,也就是说在相同的情况下,物体获得的加速度就越大。

说明通过视频展示创设物理情景,激发学生的学习兴趣,同时渗透德育教育。

(二)提出猜想

教师:那么、物体的加速度与哪些因素有关呢?请同学们从生活经验出发提出自己的看法,并举例说明。(同时教师利用课件提供一些图片,对学生进行启发。)

附图片内容如下:

★为何体操,跳水运动员的身材都比较苗条、瘦小?

★从防止发生交通事故的角度考虑,说一说反超载的道理?

★F1方程式赛车的质量只有一般小轿车质量的三分之一,这样做有什么好处?

★神舟五号飞船返回仓返回时为何要打开降落伞?

预测学生有代表性的回答可能有以下几方面:(教师在学生分析的过程中板书归纳。)

1.与物体受到的外力的关系:

①与物体受到的外力有关;例如:骑自行车刹车:用力刹车时,用的力越大、车越容易停下来,即:阻力越大,自行车减速的加速度越大。

②与物体受到的外力无关;例如:用大小不一样的力推大石头,推不动,运动状态不变,加速度为零。

③应该是与物体受到的合外力有关;分析如下:用大小不一样的力推大石头,推不动,是因为大石头同时受到摩擦力的作用,受到合外力为零,因此、加速度也为零。

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2.与物体质量的关系:

与物体的质量有关;例如:人分别用相同的力推自行车和摩托车时,自行车比较容易加速启动,而摩托车则较难。也就是说在相同的情况下,质量较小的自行车获得的加速度就较大。

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3.与物体运动的速度的关系:

①与物体的速度有关;例如:速度大的物体较不容易停止运动,而速度小的物体较容易天下来。

②与物体的速度无关;例如:做匀速直线运动的物体不论速度大小,加速度都为零。

③与物体的速度无关;分析如下:加速度是描述速度变化快慢的物理量,从公式加速度与速度的大小无关。

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可知,引导学生总结得出猜想:物体的加速度只与它所受合外力和物体本身的质量有关。

说明学生在生活中对“影响物体加速度大小的因素”有所认识,但这些认识往往是片面的、不准确的。因此要让学生充分地表达已有的认识,在这过程中教师利用课件提供一些图片,对学生进行启发,引导他们不断修正自己的观点,从而形成对科学的认识。

引导学生结合前面学习的知识(牛顿第一定律等),讨论猜想的科学依据所在,从而确定:物体的加速度只与它所受合外力和物体本身的质量有关。

说明:让学生从理论的角度加以分析有利于培养学生理论联系实际的能力,有利于培养学生的逻辑思维能力。

引导学生深入探究:与和的定量关系。

(三)探究a与F、m的定量关系

1.确定研究方法

教师:我们应该采用什么样的物理方法来研究

预测学生的分析可能如下:

分两步进行研究:

①保持研究对象的质量

一定时,研究加速度

②保持研究对象受到的合外力

与、的定量关系呢?

和合外力的关系; 的关系。

一定时,研究加速度和质量

然后综合两次的研究结果,进行推理和归纳,便可找出与、三者之间存在的关系。

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教师在确定研究方法后,简单地介绍“控制变量法”。

说明初中阶段学生曾多次应用过控制变量法。如果学生回答有误,教师启发学生回忆:研究电流与电压和电阻这三者关系所采用的方法。

2.设计实验方案

教师进一步引导学生设计实验方案。

让学生以小组为单位设计探究方案:包括使用哪些实验器材,如何进行操作,如何采集数据等?(要求学生把设计的方案简要地写在纸上)。

教师巡视给予必要的指导。

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选择较有代表性方案的小组派代表上台简要叙述本组设计的方案(用实物投影仪把学生写在纸上的方案投影出来),让全班同学进行交流。大家在互相启发、补充的过程中形成较为完善的方案。

预测学生设计的实验方案可能是:

方案一:用小车、电火花打点计时器、纸带、长木板、细线、小桶、钩码、天平、砝码、刻度尺、垫木等器材,研究小车的运动。用天平分别测出小车的质量与小桶中砝码的总重力

当作小车受到的拉力,测出小桶的质量与小桶中砝码,把小桶,由,从打点计时器打出的纸带上测量并算出计算出小车的加速度。

方案二:以气垫导轨、气源、两个光电门、数字计时器、滑块、滑片、刻度尺、细线、小桶、砝码、天平为器材研究滑块的运动。用天平测出滑块和滑片的质量滑块M,测出小桶与小桶中砝码的质量小桶与小桶中砝码的总重力

当作滑块受到的拉力,把,用光电门和数字计时器自动测出滑块运动经过两个光电门时的速度、,以及这一过程所用的时间t,再通过公式算出滑块的加速度。

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说明:①在学生交流讨论实验设计的方案中,要有较充分的时间让他们对各种方案阐述自己的观点,反思方案中的问题,同时教师要参与学生的讨论分析,启发引导学生形成较为完善的实验方案。

②同时应注意有些学生可能有别的方案,要鼓励和认真对待,在课堂时间不足的情况下,可在课外指导学生去探究。

③在设计测拉力的方法时,教师要告诉学生:把小桶与小桶中砝码的总重力

当作研究对象受到的拉力、这是有条件的,即<<。同时可以把这一条件作为学生的课外探究课题。

④在实验中,只需测出小桶的质量,然后通过加减小桶中砝码的质量来改变对研究对象的拉力,这可以节约测量砝码所需的时间。

3.进行实验探究和数据处理

①引导学生从实验误差、实验操作等方面来分析比较两种方案的差别。

师生共同确定用“方案二”进行实验探究,同时确定实验的具体步骤和注意事项。并用课件显示实验的具体步骤和注意事项。

说明“方案二”便于操作,且实验误差较小。用课件显示具体的实验步骤,有助于学生较为规范地完成实验。

②介绍并演示CAI课件的功能

Ⅰ.数据计算:将测出、、t等数据输入计算机的数据处理表格后、计算机将自动算出相应的加速度,将输入计算机后将自动算出合外力;Ⅱ.自动描点连线制图的功能;Ⅲ.通过网络可达到数据共享。

③学生以小组为单位,分工合作进行实验探究,并把实验数据输入计算机(使用移动PC并接入校园网)。

教师巡视,注意学生仪器使用是否得当,必要时给予指导。

④调用多组学生的实验数据,让学生分析

与、与的定量关系。成正比)。

初步得出:与F成正比,与成反比(与1/

⑤引导学生应用CAI课件,采用图象法处理实验数据。

师生共同得出结论:与成正比、与成反比。

说明:在CAI课件中定义坐标轴的数值和单位,同时调用已存的实验数据,计算机将在坐标系中自动描点、连线得到实验数据的关系图象,由此判断数据的关系。其中与的关系可转变为与1/的关系来做图。

(四)回顾总结深化认识

学生回顾本节课的探究过程以及探究过程中使用的物理思想和方法,归纳总结这节课的知识要点,提出自己在学习中存在的疑问。

教师答疑,深化知识。

七、教学流程图:

附:图中符号说明

八、本设计主要特点:

本节课教学设计注重学生学习过程的亲身体验,体现了“做中学”和“关注学生能力发展”的教学思想。其主要特点是:

1.本节课把牛顿第二定律分为两个课时,改演示实验为学生分组探究实验,让学生有较充分的时间进行实验探究,有利于培养学生的能力。

2.利用CAI课件和网络来处理实验数据,能节约时间,提高学习效率;同时在课堂中采用多媒体课件作为辅助手段,创设物理情景,启发引导学生,帮助学生建立形象直观的认识,有利于调动学生学习的积极性。

3.在学法上突出学生自主发现问题,开展合作探究,进行实验探索,引导分析总结等以学生为主体的特点。尤其关注课堂教学过程中学生个体差异产生新的教学资源并较好地进行利用,运用评价手段不断引导学生学习,较好地将新课程理念结合于教学实际中。

牛顿第二定律 第10篇

知识目标

(1)通过演示实验认识加速度与质量和和合外力的定量关系;

(2)会用准确的文字叙述牛顿第二定律并掌握其数学表达式;

(3)通过加速度与质量和和合外力的定量关系,深刻理解力是产生加速度的原因这一规律;

(4)认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系,认识加速度与和外力间的瞬时对应关系;

(5) 能初步运用运动学和牛顿第二定律的知识解决有关动力学问题.

能力目标

通过演示实验及数据处理,培养学生观察、分析、归纳总结的能力;通过实际问题的处理,培养良好的书面表达能力.

情感目标

培养认真的科学态度,严谨、有序的思维习惯.

教学建议

教材分析

1、通过演示实验,利用控制变量的方法研究力、质量和加速度三者间的关系:在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系.

2、利用实验结论总结出牛顿第二定律:规定了合适的力的单位后,牛顿第二定律的表达式从比例式变为等式.

3、进一步讨论牛顿第二定律的确切含义:公式中的 表示的是物体所受的.合外力,而不是其中某一个或某几个力;公式中的 和 均为矢量,且二者方向始终相同,所以牛顿第二定律具有矢量性;物体在某时刻的加速度由合外力决定,加速度将随着合外力的变化而变化,这就是牛顿第二定律的瞬时性.

教法建议

1、要确保做好演示实验,在实验中要注意交代清楚两件事:只有在砝码质量远远小于小车质量的前题下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力(根据学生的实际情况决定是否证明);实验中使用了替代法,即通过比较小车的位移来反映小车加速度的大小.

2、通过典型例题让学生理解牛顿第二定律的确切含义.

3、让学生利用学过的重力加速度和牛顿第二定律,让学生重新认识出中所给公式 .

教学设计示例

教学重点:牛顿第二定律

教学难点:对牛顿第二定律的理解

示例:

一、加速度、力和质量的关系

介绍研究方法(控制变量法):先研究在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;再研究在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系.介绍实验装置及实验条件的保证:在砝码质量远远小于小车质量的条件下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力.介绍数据处理方法(替代法):根据公式 可知,在相同时间内,物体产生加速度之比等于位移之比.

以上内容可根据学生情况,让学生充分参与讨论.本节书涉及到的演示实验也可利用气垫导轨和计算机,变为定量实验.

1、加速度和力的关系

做演示实验并得出结论:小车质量 相同时,小车产生的加速度 与作用在小车上的力 成正比,即 ,且 方向与 方向相同.

2、加速度和质量的关系

做演示实验并得出结论:在相同的力F的作用下,小车产生的加速度 与小车的质量 成正比,即 .

二、牛顿第二运动定律(加速度定律)

1、实验结论:物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比.加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同.即 ,或 .

2、力的单位的规定:若规定:使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力叫1N.则公式中的 =1.(这一点学生不易理解)

3、牛顿第二定律:

物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比.加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同.

数学表达式为: .或

4、对牛顿第二定律的理解:

(1)公式中的 是指物体所受的合外力.

举例:物体在水平拉力作用下在水平面上加速运动,使物体产生加速度的合外力是物体

所受4个力的合力,即拉力和摩擦力的合力.(在桌面上推粉笔盒)

(2)矢量性:公式中的 和 均为矢量,且二者方向始终相同.由此在处理问题时,由合外力的方向可以确定加速度方向;反之,由加速度方向可以找到合外力的方向.

(3)瞬时性:物体在某时刻的加速度由合外力决定,加速度将随着合外力的变化而变化.

举例:静止物体启动时,速度为零,但合外力不为零,所以物体具有加速度.

汽车在平直马路上行驶,其加速度由牵引力和摩擦力的合力提供;当刹车时,牵引力突然消失,则汽车此时的加速度仅由摩擦力提供.可以看出前后两种情况合外力方向相反,对应车的加速度方向也相反.

(4)力和运动关系小结:

物体所受的合外力决定物体产生的加速度:

当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相同――物体做匀加速直线运动

当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相反――物体做匀减速直线运动

以上小结教师要带着学生进行,同时可以让学生考虑是否还有其它情况,应满足什么条件.

牛顿三大定律适用范围

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