導語：如何才能寫好一篇牛頓定律，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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當前，各級教育行政部門、學校以辦“人民滿意的教育”為目標，為此，有些學校開展了“學生評選我最喜歡的老師”活動。通常的做法是向學生發放評價表，讓學生自己選最喜歡的老師。為了體現公平、公正，為了讓學生真正把自己喜歡的老師評出來，學校通常會在校園內設置投票箱，讓學生不經過班主任和科任教師之手把評價表直接投進票箱，然后安排專人負責統計、匯總。這樣看似可以很好地評選出學生最喜歡的老師，但我認為，根本沒必要這么麻煩。只要設計下面四道開放式選題，讓班主任和科任教師作答，就可以把學生最喜歡的教師評出來，作為學校參考的依據。

1.執教的班級中，你非常喜歡的學生有多少人？占全班總人數的百分之幾？

2.執教的班級中，你比較喜歡的學生有多少人？占全班總人數的百分之幾？

3.執教的班級中，你非常討厭或厭煩的學生有多少人？占全班總人數的百分之幾？

4.執教的班級中，你談不上喜歡、也談不上不喜歡的學生有多少人，占全班人數的百分之幾？

看完這四道題，很多人會產生疑問，本來是讓學生評選喜歡的教師，你卻讓教師評選自己喜歡的學生，這不是背道而馳嗎？心理學家可不這么認為。他們認為，在交際中，人的情感是可以相互作用的：當你真心喜歡一個人，雖然你沒有用語言表達過，也沒有用行動表現過，即便你什么也沒做，時間長了，對方同樣可以感受到，他也會用同樣的情感回報你；如果你不喜歡一個人，甚至無比討厭，即使你什么也不說，隱藏得再深，偽裝得再好，時間久了，他也會感覺到，也會用同樣的方式對待你、回擊你。這就是心理學上的“鏡子效應”。

物理學上有一個牛頓第三定律：任何作用力，都會有一個與之相等的反作用力。在師生關系中，似乎也有這樣的一個“牛頓定律”：教師怎樣喜歡學生，學生就會怎樣喜歡教師；教師怎樣討厭學生，學生就會怎樣討厭教師。

當學生畢恭畢敬地向老師問好時，老師不妨也微笑著說：“你好！”如果再能主動交流一些學生喜歡的話題，如熱播的動畫片、網絡游戲等，學生就會認為自己真幸福，遇到這么可親可愛的老師。當家長見到老師微笑著打招呼，老師決不能因為自己是孩子的老師而高高在上，而應微笑著、主動地與家長互致問候，主動交流孩子的情況。

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【關鍵詞】牛頓定律，高考，重視

一、高考動向

牛頓運動定律是經典力學的核心內容,也是高考考查的重點和熱點.涉及牛頓運動定律的考題信息給予方式靈活,解題信息除了以文字敘述和示意圖的形式給予外,近年高考及模擬題中還以圖表、圖象、照片等多種形式給予.解題信息的多種方式給予,可綜合考查學生的理解能力、分析能力、推理能力、綜合運用知識的能力等。牛頓運動定律是力學中重中之重的部分，對比近年來的高考考查內容，有幾個特點：

（一）進一步加強對牛頓運動定律尤其是牛頓第二定律的理解和應用。如平拋運動的應用、直線運動、曲線運動（特別是圓周運動）的特點。超重、失重、牛頓定律在天體問題中的應用，彈力的求解等。其命題方式是從基本的概念定義入手去引領題目內容，出發點也是人們相對熟悉的問題。其解題的關鍵是明確是明確題目是想呈現什么樣的知識點，才能恰當的構建物理情景，再結合牛頓運動定律給予解決。

（二）舊題、常規題推出新意。這類題的整體框架落腳點相應比較低，主要是起點有新意。審題時必須通過題目的表述找出常規知識點，作為突破口，化難為易，同時也必須注意近幾年這類題前面的描述相應的少了，這有利于找準核心的知識點。

（三）牛頓運動定律與天體運動的結合仍是熱點。因為它符合科技發展的認識需要，萬有引力定律的涉及并用于討論天體運動的知識點是高考的重點內容，近幾年高考中出現率達100%，山東高考一般是一道選擇題，全國卷可能是一道選擇題，也可能是一道中等難度的計算題。總體來說，牛頓定律是力學的基礎理論，應用非常廣泛，涉及本章的試題綜合性比較強，涉及的知識點比較多，考核的能力也比較全面，應當引起足夠的重視。

二、教學困惑

1687年，牛頓在他的《自然哲學的數學原理》(以下簡稱《原理》)一書中，提出了三條運動定律，它們構成了動力學的基礎。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。但是，在高中物理教學中講授牛頓運動定律，尤其是講授牛頓第二定律時,并沒有按照牛頓第二定律確立的歷史過程和線索進行講授，而是在首先給出力和質量的單位及它們的量度方法后，通過學生對加速度與力，加速度與質量關系的實驗探究得出了牛頓第二定律。對此，有一種意見認為，這樣的教學結構有違史實，尤其是掩蓋了正是在牛頓第二定律建立的過程中，才確立了力和質量如何量度的科學內涵，是不可取的。于是，建議按照第二定律確立過程的歷史發展線索，重新設計牛頓運動定律的教學結構和線索。這就出現了兩個問題。第一，現行的牛頓第二定律的教學結構和線索是否真的是不可取的；第二，如何設計一種新的教學結構和線索，既符合牛頓第二定律確立的歷史過程，特別是這一過程中前輩科學家的思維方式，以便取其精髓，有所教益，又能與學生的已有基礎和認知水平相銜接。我認為，對牛頓運動定律的確立過程進行必要的歷史追向，是可取的，但是如何進行教學才能達到最大的效益。

三、教材分析

（一）牛頓第一定律。牛頓第一定律是牛頓定律的基石，正是因為它破除了長達近兩千年的亞里士多德的錯誤，改變了人類的自然觀和世界觀，才導致牛頓第二定律得出。與此同時，它本身還包含著力、慣性、和參考系這些極富成果的科學概念，成為物理學理論的支柱和基石。另外，伽利略的研究過程蘊涵了重要的科學方法，教學中要引導學生領會牛頓第一定律的含義，充分說明伽利略“理想實驗”的實驗基礎和推理過程，展示了伽利略斜面理想實驗的猜想依據、推斷結果這一思維過程，通過教學讓學生明確運動和力的關系，提升對力、慣性、質量等基本概念的理解。慣性是學生學習運動和力的基礎，因其抽象難懂而成為難點。新課標中本節內容對學生有以下基本要求：1、了解亞里士多德對力和運動關系的論述及存在的錯誤。2.認識伽利略研究運動和力關系的思想方法，了解理想實驗的作用。3.知道速度是描述物體運動狀態的物理量。4.理解牛頓第一定律的內容，能夠運用牛頓第一定律解釋有關現象。5.知道慣性是物體的固有屬性，知道質量是物體慣性大小的量度。6.運用慣性概念，解釋有關實際問題。在發展要求中：1.了解運動學和動力學研究角度的差異。2.會識別慣性系與非慣性系。

（二）牛頓第二定律。對于實驗的探究根據斜面小車，打點計時器實驗來探究即可。對于牛頓第二定律的由來通過控制變量法來探究出來，關于實驗的基本思路，由于初中階段的學習，學生應該很清楚，但讓學生結合自身的生活經驗和一些常識，對加速度與力、加速度與力、加速度與質量間的定量關系進行合理的猜想還是必要的，因為這與實驗數據的處理直接相關。因為正比、反比關系用圖像進行數據處理比較直觀，而且有利于減少誤差的影響和進行誤差分析，所以實驗用圖像方法處理數據。但a-m間的雙曲線關系卻不是能準確、直觀看出的，這時用1/m的數據作為橫坐標，就能夠使問題變得簡單。這一處理方法將會對學生的思維和心理產生深刻的影響。從而探究出三者之間的關系。

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1、能運用牛頓定律解答一般的動力學問題。

2、掌握應用牛頓運動定律解決問題的基本思路和方法，即首先對研究對象進行受力和運動情況分析，然后用用牛頓運動定律和運動學公式把二者聯系起來。

3、通過相關問題的分析和解決，培養學生的科學態度和科學精神；

教學重點：應用牛頓運動定律解題的一般步驟，牛頓運動定律與運動學公式的綜合運用。

教學難點：兩類動力學問題的解題思路；物體受力和運動狀態的分析，處理實際問題時物理情景建立。

教學過程：

一、 引入新課

牛頓第二定律揭示了運動和力的內在聯系。力是使物體產生加速度的原因，受到力作用的物體一定存在加速度。我們可以結合運動學知識，解決有關物體運動狀態的問題。另一方面，當物體的運動狀態發生變化時，一定有加速度，我們可以由加速度來確定物體的受力情況。

二、 教學過程設計

§動力學的兩類基本問題

本節的主要內容是在對物體進行受力分析的基礎上，應用牛頓運動定律和運動學的知識來分析解決物體在幾個力作用下的運動問題。

1、根據物體的受力情況確定物體的運動情況。其解題基本思路是：利用牛頓第二定律F=ma求出物體的加速度a；再利用運動學的有關公式求出速度和位移等。

2、根據物體的運動情況確定物體的受力情況。其解題基本思路是：分析清楚物體的運動情況，選用運動學公式求出物體的加速度；再利用牛頓第二定律求力。

3、無論哪類問題，正確理解題意、把握條件、分清過程是解題的前提，正確分析物體受力情況和運動情況是解題的關鍵，加速度始終是聯系運動和力的紐帶、橋梁。可畫方框圖如下：

例題1 一個靜止在水平地面上的物體，質量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿著水平地面向右運動。物體與地面間的摩擦力是4.2N.求物體在4s末的速度和4s內發生的位移。

分析：這個問題是已知物體受得力，求它運動的速度和位移。先考慮兩個問題：

（1） 物體受到的合力沿什么方向？大小是多少？

（2） 這個題目要求計算物體的速度和位移，而我們目前只能解決勻變速運動的速度和位移。物體的運動是勻變速運動么？

解決了這兩個問題后，就可以根據合力求出物體的加速度，然后根據勻變速運動的規律

計算它的速度和位移。

引導學生分析，得出結論。

分析物體的受力情況

物體受到四個力的作用（圖4.6-1），拉力F，方向水平向右；摩擦力f，方向水平向左；重力G，方向豎直向下；地面的支持力N，方向豎直向上。

物體在豎直方向沒有發生位移，沒有加速度，所以重力G和支持力N大小相等、方向相反，彼此平衡，物體所受的合力等于水平方向的拉力F與摩擦力f的合力。取水平向右的方向為坐標軸的正方向，則合力F合=F-f=6.4-4.2=2.2N，合力的方向是沿坐標軸向右的。物體原來是靜止的，初速度為零，在恒定的合力作用下產生恒定的加速度，所以物體做初速度為零的勻加速直線運動。

解：對物體受力分析如圖所示，由牛頓第二定律F=ma得：

所以，4s末的速度：

4s內發生的位移：

引導學生總結解題步驟：確定對象、分析過程、受力分析、畫圖、列方程、求解、檢驗結果。

三、總結應用牛頓運動定律解題的一般步驟

（1）明確研究對象。可根據題意選擇某個物體或幾個物體組成的系統為研究對象。（所選研究對象應是受力情況或運動情況清晰、便于解題的物體。）

（2）正確分析研究對象的受力情況，畫出受力示意圖。可以按力的性質――重力、彈力、摩擦力、其他力的次序分析物體所受各個力的大小和方向；再根據力的合成知識求得物體所受合力的大小和方向。也可以根據牛頓第二定律F合=ma，在加速度a的大小方向已知或可求時，確定合力F合的大小和方向。

（3）正確分析研究對象的運動情況，畫出運動過程示意簡圖。若所研究運動過程的運動性質、受力情況并非恒定不變時，則要把整個運動過程分成幾個不同的運動階段詳細分析。每個階段是一種性質的運動。要弄清楚各運動階段之間的聯系（如前一階段的末速度就是后一階段的初速度等）。

（4）已知受力情況時，運用牛頓第二定律或者已知運動情況時運用運動學公式求出加速度。

（5）利用運動學公式或牛頓運動定律進一步解出所求物理量。

（6）檢驗結果是否合理或深入探討所得結果的物理意義、內涵及外延等。

四、課上訓練

靜止在水平地面上的物體的質量為2 kg，在水平恒力F推動下開始運動，4 s末它的速度達到4 m/s，此時將F撤去，又經6 s物體停下來，如果物體與地面的動摩擦因數不變，求F的大小.

解析：物體的整個運動過程分為兩段，前4 s物體做勻加速運動，后6 s物體做勻減速運動.前4 s內物體的加速度為

設摩擦力為Fμ，由牛頓第二定律得

后6 s內物體的加速度為

物體所受的摩擦力大小不變，由牛頓第二定律得

由②④可求得水平恒力F的大小為

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2、牛頓第二定律:物體在受到合外力的作用會產生加速度，加速度的方向和合外力的方向相同，加速度的大小正比于合外力的大小與物體的慣性質量成反比。

3、牛頓第三定律:兩個物體之間的作用力和反作用力，在同一條直線上，大小相等，方向相反。

4、牛頓運動定律包括牛頓第一運動定律、牛頓第二運動定律和牛頓第三運動定律三條定律，由艾薩克·牛頓在1687年于《自然哲學的數學原理》一書中總結提出。 其中，第一定律說明了力的含義：力是改變物體運動狀態的原因；第二定律指出了力的作用效果：力使物體獲得加速度；第三定律揭示出力的本質：力是物體間的相互作用。

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1對牛頓運動定律關系的認識

由于亞里士多德的“力是維持物體運動的原因”這一錯誤觀點的影響，動力學在其后的兩千年間一直沒有多大進展，牛頓第一定律的重要歷史功勛在于徹底顛覆了這一錯誤觀點，讓伽利略所發現的“理想實驗”方法閃爍出燦爛光芒，并深刻地革新了人們的思想，建立了影響深遠的正確觀點，驅動了動力學的蓬勃發展。他指出：保持運動狀態不變是物體的固有屬性，即物體有慣性，力的作用不但不是維持其速度不變，而且恰好反是改變其速度的原因。

直接驗證這一全新的觀點必須找到一種完全不受任何外力的環境，而獲得這種理想狀況是絕無可能的，為了觀點的間接驗證和用于解決現實問題，這就需要研究影響物體速度改變的因素。牛頓循著找外因和內因這一正確思路進行深入思考后得出了正確結論。首先，物體速度發生改變是因為獲得了加速度，而通過觀察與分析發現力是能改變速度的唯一外因，這說明力的根本作用是使物體產生加速度。通過“控制變量法”實驗得出“物體可獲得的加速度與外力成正比”。再者，物體本身具有保持運動狀態不變的慣性，這說明慣性必定是阻礙速度改變的內因。一輛空車和它在裝滿貨物時，在相同牽引力下由靜止開始運動，它的運動狀態改變的情況并不相同，這一方面說明物體的慣性有大有小，另一方面說明物體所含物質的多少即質量也在影響速度改變的難易程度。再詳細分析又可發現速度改變越困難的物體，即慣性越大的物體，其質量也正好越大，而且質量也恰好是物體本身的一種內在的固有的屬性，由此可認為質量是慣性大小的量度，是影響速度改變難易的深層次內因。通過“控制變量法”實驗得出“物體能獲得的加速度與質量成反比”。最后通過簡化，成功導出了牛頓第二定律F=ma。

第二定律的建立不但鞏固了第一定律，而且讓它由定性的觀念描述階段發展到可定量分析的程度，也就是讓這一思想有了廣泛的實用價值。

事物之間是相互聯系在一起的，要想把第二定律真正用來解決復雜的實際問題，還必須考慮清楚物體之間的相互作用規律，于是牛頓第三定律就必須也必然要誕生了。

簡單說，第一定律提出了一個嶄新的觀念，第二定律發現了用該觀念解決現實問題的方法，第三定律則是不可或缺的配套工程。三條定律構成了一個完整的體系，促使了經典力學的發展與完善，可非常圓滿地解決宏觀低速運動。

2對牛頓運動定律內容的理解

牛頓第一定律又稱慣性定律，它指出一切物體在任何時候在任何情況下都具有慣性，這種固有性質不能被克服，力的作用改變的不是慣性而是運動狀態即速度。

慣性大小唯一取決于質量，與速度、受力等無關。靜止的物體，其慣性表現為要物體永遠靜止，運動的物體表現為想保持現有的速度不增不減不變向。

不受外力的狀態是不存在的，但若物體所受外力的效果能完全抵消，則相當于不受外力，例如受平衡力時，所以第一定律也有一定實用價值。

從應用的角度看，第二定律是體系的核心。一要把握其使用條件上的相對性，即必須以慣性系為參考系，二要把握其內涵上的對應性，即a與F存在以下對應關系：①、時間對應：a與F同“生”同“死”、同變同定，（瞬時性）；②空間對應：a與F必定同向，（矢量性）；③、數量對應：質量一定時a與F成正比，（同體性）；④、地位對應：F合產生a合，F分對應a分，（獨立性和疊加性）。

也就是說，物體只有在同方向上受到力的作用才具有該方向的加速度；力恒定不變，加速度也恒定不變；力隨著時間改變，加速度也相應地隨著時間改變；在某一時刻，力停止作用，加速度也隨即消失，而物體由于具有慣性，將保持該時刻的運動狀態不變即速度不再改變。

牛頓第二定律從根源上看是要研究a與F、m間的決定關系，結果發現a與F成正比，a與m成反比，也就是說a=F/m是加速度a的決定式，a=Δv/t僅是從運動學角度量度a的式子。F=ma和m=F/a也只表示可從動力學角度量度F和m。

牛頓第三定律的涵義可概括為作用力和反作用力總是“同‘生’同‘死’、同性同線、等大反向異物”。這一關系最易與一對平衡力的“等大反向、同線同物”相混淆，其實由“異物”與“同物”可看出相互作用力絕不可能平衡。

一對平衡力相當于“一對仇敵對付第三人”，它們對同一物體運動狀態的改變效果可以完全抵消。作用力和反作用力則是兩者之間彼此相互作用，由于分別對不同物體產生效果，所以絕不可能抵消。

3對牛頓運動定律教學的處理

教師雖深刻理解了牛頓運動定律，但如何讓學生建立起與其基礎相適應、與教學要求相協調的理解水平，還需把握好“度”、“序”、“法”。

“度”，包括知識描述的精確度與知識應用的深難度。該高中學習的定量描述就不要在初中就要求，也不要在初學時就舉復雜情境實例，當然也不要在反復學習時老是舉同一水平層次的實例。

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一、教學設計思路

牛頓運動定律是經典力學的基礎，是整個高中物理學習所必須掌握的重要內容，是整個力學的核心。牛頓第三定律揭示了自然界物體之間的聯系性和相互性，是我們以后學習動量守恒定律等知識的基礎，所以掌握牛頓第三定律尤為重要。

本節教學是在學生生活經驗和原有知識經驗的基礎上展開的，在教學中抓住學生潛意識中的問題，利用實驗探究逐層深入解決。通過本課題的學習，加深學生對牛頓第三定律的理解，引導學生有意識地利用該定律解釋有關實際問題，培養學生分析歸納能力和尊重事實的科學態度。

二、學習任務分析

本節課要讓學生通過實驗體驗探究、通過思考歸納總結，明確作用力和反作用力之間的關系，從而理解牛頓第三定律的內容，并能夠用來解決有關的實際問題。

三、學情分析

學生對力的概念有一定的理解，對常見的三種性質力重力、彈力和摩擦力有一定的認識，能對物體進行基本的受力分析，也知道兩個物體間存在相互作用力，為本課的學習做好了知識方面的準備。學生具備了一定的分析問題、解決問題能力，為本課的學習做好了能力方面的準備。學生具有一定的研究性學習和協作學習的能力和意識，具有一定的科學探究的思想，為本課的學習做好了思想意識上的準備。學生對兩個物體間相互作用力的關系不是很了解，更沒有系統的概念，尤其對變速運動中作用力與反作用力等大的認識被生活經驗掩蓋了，所以，突破學生對作用力與反作用力等大的認識是關鍵。

四、教學重點

（1）作用力與反作用力共存、等大的理解和應用；

（2）作用力與反作用力不能抵消觀點的認識。

教學難點：在實際生活情境中體會作用力與反作用力等大的規律。

五、三維教學目標

1. 知識與技能。

（1）知道力的作用是相互的，理解作用力與反作用力的概念；

（2）會在具體問題中確定一對作用力和反作用力；

（3）理解牛頓第三定律的確切含義，能用它分析解決簡單的問題。

2. 過程與方法。

（1）學生通過觀察分析生活中相互作用的現象，思考歸納力的相互作用的規律；

（2）學生通過實驗，探究力的相互作用的大小關系。

3. 情感態度與價值觀。

（1）學生經歷實驗觀察、討論探究等學習活動，激發探索的興趣，培養尊重客觀事實的科學態度和團結協作的精神；

（2）學生通過知識在實際生活的應用，培養透過現象看本質、溯本求源的意識。

六、教學過程

第一環節：強化作用力與反作用力共存的認識，強化作用力與反作用力性質相同、方向相反的認識課前發給每位同學一只氣球，請同學們開動腦筋想一想“利用你手中的氣球可以做什么”？嘗試各種方式方法實踐你的設想，并且利用所學習的科學知識加以解釋。看誰的設計最有創意。這節課交流一下，利用手中的氣球可以做什么呢？給學生時間一個一個說清楚。對每一種設想，教師都強調說清誰是作用力？誰是反作用力？它們的方向如何？是什么性質的力。在學生的潛意識里，并不關注反作用力的存在，也有學生不會分析反作用力。設計這些交流

的意圖是強化學生對反作用力存在的認識，深化學生對作用與反作用共存的認識、方向相反及性質相同的認識。

【體驗探究1、2】、示范畫示意圖、學生畫示意圖，設計意圖還是在強化作用力與反作用力關系中性質與方向的認識。通過交流分享，同學間互相取長補短。

第二環節：學生體驗探究作用力與反作用力大小的關系

【體驗探究3】是想讓學生通過實驗認可作用力與反作用力是等大的。但學生的生活經驗讓他們對變速運動中作用力與反作用力等大的認識又模糊了。如果問學生馬為什么能拉車向前跑，學生的回答往往是馬的拉力大；拔河、掰腕子誰會贏？學生的回答是誰勁大誰贏，但拉力比什么力大？勁比什么大卻分不清楚。

通過【體驗探究4】引導學生走出誤區。磁鐵拉鉤碼的實驗，意圖是使學生討論后達成共識：一個物體的狀態如何改變，取決于它的受力，物體間的作用力與反作用力總是大小相等。用彈簧秤拉綁有彈簧秤的木塊的實驗，意圖是使學生體會并認可：無論物體是靜止、勻速還是變速運動時，作用力與反作用力總是大小相等的。作用力和作用力可以同時變化，在變化過程中保持大小相等。

這些工作都是為了讓學生體會研究物理問題的方法，最后能夠清楚的掌握，物體間的作用力與反作用力總是大小相等，又可引發出一些學生的另一個問題，作用力與反作用力能否抵消。從概念上講“物體之間的作用力與反作用力”說明兩個力作用在不同物體，不能抵消；從力的作用效果上講，每個力各自產生自己的作用效果，互不抵消。

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知識目標：

知道牛頓第一定律,常識性了解伽利略理想實驗的推理過程.

能力目標：

1.通過斜面小車實驗,培養學生的觀察能力.

2.通過實驗分析,初步培養學生科學的思維方法(分析、概括、推理).

情感目標：

1.通過科學的簡介,對學生進行嚴謹的科學態度教育.

2.通過伽利略的理想實驗,給學生以科學方法論的教育.

教學建議

教材分析

教材首先通過回憶思考的形式提出問題：如果物體不受力，將會怎樣？通過小車在不同表面運動的演示實驗，使學生直觀的看到物體運動距離與阻力大小的關系，為講解伽利略的推理作準備。然后講述伽利略的推理方法和通過推理得出的結論，再介紹迪卡兒對伽利略結論的補充，牛頓最后總結得出的牛頓第一定律。通過這些使學生了解定律的得出是建立在許多人研究的基礎上的，正如牛頓所說：“如果說我所看的更遠一點，那是因為站在巨人肩上的緣故”。最后指出牛頓第一定律不是實驗定律，而是用科學推理的方法概括出來的，定律是否正確要通過實踐來檢驗。給學生以科學方法論的教育。

本節課的重點是揭示物體不受力時的運動規律，即牛頓第一運動定律。

教法建議

1.學生學習牛頓第一定律的困難在于從生活經驗中得到的一種被現象掩蓋了本質的錯誤觀念，認為物體的運動是力作用的結果。如推一個物體，它就動，不再推它時，它便靜止。為使學生擺脫這種錯誤觀念，首先要把運動和運動的變化區別開，樹立從靜到動和從動到靜都是“運動狀態改變”的概念，這是為了揭示力和運動的關系做的重要鋪墊。其次，通過實驗確立“力是改變運動狀態的原因”的概念。再通過推理建立“不受力運動狀態不變”的概念。

2.通過圖9-1演示實驗的比較、分析、綜合、推理是本節課的核心，可對學生進行簡單的科學推理方法的教育。在此演示實驗中可通過設計不同的問題滲透研究方法。

3.本節課可按著人類對知識的認識順序組織教學，讓學生體會規律的認識過程，對學生進行學史教育。從亞里士多德的觀點——伽利略的研究——笛卡爾的補充——牛頓的總結。

教學設計示例

牛頓第一定律

教學重點:通過對小車實驗的分析比較得出牛頓第一定律。

教學難點:

1．明確“力是維持物體運動的原因”觀點是錯誤的。

2．伽利略理想實驗的推理過程

教學用具：斜面，小車，毛巾，棉布，玻璃板，微機,實物投影，大倍投電視。

教學過程

一、實驗引入：批駁亞里士多德的觀點

[演示1]在桌面上推動木塊（或板擦）從靜止開始慢慢向前運動，撤掉推力,木塊立即停止。

分析:日常生活中也有許多類似的現象，（如推桌子）。這些現象從表面上看,“必須有力作用在物體上,才能使物體繼續運動,沒有力的作用,物體就要停下來.”即：板擦的運動需要推力去維持。于是,古希臘哲學家亞里士多德就根據這些現象總結出“物體的運動需要力去維持”。這種觀點在歷史上曾被沿用兩千多年,但時沿用兩千年是否就一定正確呢？也可能有人曾表示過懷疑或有人認為就是錯誤的,但沒某能說服別人的理由。

[演示2]在桌面上推動木塊（或板擦）從靜止使之向前運動，用力推出,木塊向前運動一段距離后停止。

分析：推力撤掉，還要向前運動，與里士多德的觀點不符。

分析：木塊:靜止——運動——靜止。兩個過程中是否都有力存在？在這兩個過程中力的作用是維持原來的運動狀態還是改變運動狀態？

二、講授新課:

1.規律總結過程

方法1.教師引導

伽利略的貢獻：理想實驗

[演示]（通過實物投影儀把實驗過程反映在大倍投電視上）

介紹器材

實驗前提條件：每次實驗都需從斜面上的同一高度下滑，為什么？

實驗過程：讓小球從同一斜面的同一位置滾下后分別在毛巾表面、棉布表面、玻璃表面上運動，每次記下小球停下時的位置。做標記的位置是什么位置？（停下來的位置）

實驗紀錄：

實驗次數表面材料阻力大小滑行距離

1毛巾最大最短

2棉布較大較長

3玻璃較小長

推理想象光滑表面阻力為零無限長

實驗分析：

三次實驗，小車最終都靜止，為什么？

三次實驗，小車運動的距離不同，這說明什么問題？

小球運動距離的長短跟它受到的阻力有什么關系？

若使小車運動時受到的阻力進一步減小，小車運動的距離將變長還是變短？

根據上面的實驗及推理的思想，還可以推理出什么結論？

推理：小球在光滑的阻力為零的表面，將會怎樣運動？

實驗結論：通過伽利略的實驗和科學推理得出“運動的物體，如果受到的阻力為零，它的速度將不會減慢，將以恒定不變的速度永遠運動下去。”即作勻速運動。

[微機模擬實驗]:簡介伽利略理想實驗

迪卡兒的補充

如果運動物體不受任何力的作用，不僅速度大小不變，而且運動方向也不變，將沿原來的方向勻速運動下去。

牛頓的成果：補充與概括

師:物體除了運動的以外,還有靜止的。那么，靜止的物體在沒有受到外力作用時，保持什么狀態呢？（牛頓補充：將保持靜止狀態）

師（引導學生概括）:我們現在已經有了伽利略的研究成果,又有了迪卡兒和牛頓的補充,把兩者進行一下概括：一切物體在沒有受到外力作用時，將如何呢？（對概括出來大致意思的同學給予鼓勵）

介紹：牛頓抓住時機,概括總結得出著名的牛頓第一運動定律

方法2：學生探究式學習

針對基礎較好的學生，可以由學生在老師的指導下自己完成斜面小車實驗，根據現象學生分組討論,明確亞里士多德的觀點的問題根源．由學生互相補充確定實驗結論。

2.定律分析

定律成立條件：不受外力作用

運動規律：總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態。

師（回應課題引入實驗）：回想我們最開始的實驗，有推力板擦運動,撤去推力板擦停下來，從表面現象上得到的結論運動需要力維持是錯誤的，但這種現象是千真萬確擺在我們面前的，我們如何用牛一的觀點正確的解釋這個現象呢?

三、鞏固練習

1．一物體放在桌上靜止,假若某瞬間撤掉所有的外力,物體將怎么樣?

2．對于牛頓第一定律的看法，下列觀點正確的是()

A．驗證牛頓第一定律的實驗可以做出來，所以慣性定律是正確的

B．驗證牛頓第一定律的實驗做不出來，所以慣性定律不能肯定是正確的

C．驗證牛頓第一定律的實驗做不出來，但可以經過在事實基礎上，進一步科學推理得出慣性定律

D．驗證牛頓第一定律的實驗雖然現在做不出來，但總有一天可以用實驗來驗證。

四、小結

人們對物體的運動規律的認識是經歷了漫長的時間的。物體在不受力時的運動規律，它是經過亞里士多德對人們近兩千年的思想束縛，伽利略的科學推理，才最終由牛頓總結出來的。牛一的重要貢獻是：1）力不是維持物體運動的原因，2）力是改變物體運動狀態的原因。

五、作業:閱讀本節教材

探究活動

牛頓力學的建立

【組織形式】個人或自由結組

【活動目的】

牛頓力學的建立不是牛頓一個人的功勞，而是許多科學家努力研究的最終結果，查閱資料了解牛頓力學的建立過程，及牛頓力學的體系。

【活動流程】

制訂查閱和查找方式；收集相關的材料；分析材料并得出一些結論；寫出論文；與其他組交流。

【備注】

1、網上查找的資料要有學習的過程記錄。

2、和其他成員交流。

斜面小車實驗的再研究

【組織形式】個人或自由結組

【活動目的】

運用不同的物體表面，通過實驗探究，加深對伽利略推理思維的理解。

【活動流程】

制訂實驗方案；準備器材；實驗并記錄現象，分析材料并得出一些結論；與老師所做實驗比較優缺點；與其他組交流。

篇8

牛頓第一定律（又稱慣性定律，牛頓力學第一運動定律）為：物體在不受外力作用情況下，運動的物體按原來的方向繼續向前運動，靜止的物體繼續保持靜止狀態。自從它問世以來，乞今已有數百年的歷史了。在這數百年中，人們一直把它認為是不可撼動的絕對真理。同時人們還把該定律的“繼續向前運動”和“繼續保持靜止狀態”現象稱為“慣性”。筆者在研究圓周運動時，卻發現牛頓第一定律、慣性的理論和概念是錯誤的，現將理由陳述于下：

一、物體受外力作用的絕對性。

筆者認為宇宙中的任何物體，在任何時間、地點都受要到外力的作用。例如地面上的物體，首先要受到地心引力（重力）的作用，周圍車輛通過時引起的地面振動，物體周圍的電、磁場的作用，聲音傳播時空氣的振動，光照到物體時產生的光壓，宇宙中的萬有引力……等等，都會對物體產生力的作用。當物體在某參照系中相對靜止時，系體物所受各外力的合力為零的結果。如果物體所收各種外力的合力一旦不等于零，則物體就會在該參照系中產生加速度――即產生運動。故物體受外力的作用是絕對的。不受外力作用的物體是不存在的。

二、牛頓第一定律的錯誤

眾所周知，從牛頓第一定律中可以看出；物體的繼續向前運動或是繼續保持靜止狀態的條件是物體不受外力作用。前面講過，物體受外力作用是絕對的，故該定律的條件是假想的，實際中是不存在的。據此，所謂慣性的概念也是不能成立的。例如人（或物體）在汽車上隨汽車一起以地面為參照系向前運動時，首先是汽油的化學能使汽車獲的動能而向前運動的，同時人或物在重力的作用下與汽車間存在著摩擦力，人或物在這個摩擦力作用力下也獲得了動能而隨汽車一起向前運動。當汽車突然剎車時，是汽車受到了與前進方向相反的作用力而抵消了汽車的動能，使車由運動變為靜止狀態，由于能是物體作功的本領，當汽車突然剎車時，人或物因為具有向前運動的動能,就會克服汽車對人或物的摩擦力、空氣阻力（或與人、物運動方向相反的其它阻力）作功，而使人或物繼續向前運動。當動能被上述各種阻力消耗殆盡時，人或物才能靜止下來。故人或物在汽車剎車時的繼續向前運動，乃是外力作用的結果，并不是什么慣性作用。

其次，人或物隨汽車一起作勻速直線運動時，汽車要受到車內各部件間的摩擦力、車和地面的摩擦力和空氣阻力的阻礙作用，汽油的化學能所產生的推動力則要不斷克服上述各種力作功，并且汽油所產生的推動力和上述各種阻力作的功相等時，才能使運動狀態的汽車作勻速直線運動。據此，汽車的勻速直線運動，亦是在汽油的化學能產生外力作用的結果，也不是什么“慣性”作用。

那么，什么是所謂的“慣性”呢？有人是這樣的解釋：“物體的基本屬性之一。反映物體保有運動狀態的性質。在不受外力或合力為零時表現物體保持靜止狀態或作勻速直線狀態”①

前面已經闡明；慣性的概念系來自牛頓第一定律，它的條件是物體不受外力作用。而物體受外力的合力為零的前提是；物體受到了外力的作用，據此：“……在不受到外力作用……”對慣性一辭在此處的解釋是錯誤的。

其次，物體所受外力的合力等于零，只是物體受外力作用的各種情況中的一個特例，并不能和物體沒有受到外力作用進行等同，這是物體受外力作用的絕對性所決定的。

三、勻速直線運動物體的功能轉化關系

眾所周知：勻速直線運動物體具有的動能為物體質量和運動速度平方的乘積的二分之一，其公式為：ED=1/2?mv2。式中的ED為動能，m為物體的質量，V為運動速度。由于能是物體做功的本領，所作的功亦可用：W=F?S公式來表示。式中的F是對運動物體施加的外力，S則是在力F作用下所通過的距離。當汽車剎車時，人或物就會在外力F的作用下克服摩擦力，空氣阻力作功而使人繼續向前運動。人或物舊克服上述阻力作功時，其動能與所作的功相等。其公式為：1/2?mv2=F?S。據此，人或物在汽車剎車時的繼續向前運動，歸根結底，來源于汽油的化學能所產生的推動力，所以亦可證明所謂的“慣性”是不存在的。

綜合以上所述，由于牛頓第一定律的“物體不受外力作用”的條件是假想的，所以牛頓第一定律是錯誤的。

結論：

1、牛頓第一定律所描述的物體運動規律為：運動的物體按原來的方向繼續向前運動，靜止的物體繼續保持靜止狀態，其條件是物體不受外力作用。然而實踐證明這個條件是不存在的，物體受外力作用是絕對的。故牛頓第一定律是錯誤的。

2、慣性的概念是在牛頓第一定律的基礎上建立起來的。而所謂的“慣性”實際的表現為：

（1）對相對靜止的物體來說：：系該物體所受到的外力的合力為零的結果，并不能和沒有受到外力相等同。

（2）對作勻速運動的物體來說：系運動的物體所受的外力和摩擦力（及其它阻力）的合力為零的結果，也是運動物體的推動力克服摩擦力（及其它阻力）作功的表現。

（3）一物體被另一物體帶動而一起作直線運動時，當帶動物體突然停止運動時，被帶動的物體因具有動能而要克服摩擦力（及其它阻力）作功而繼續相前運動。

綜合上述內容，都是外力作用的結果。故慣性的概念是錯誤的。

[注釋]

篇9

偉人牛頓在“第一運動定律”中指出“一切體在不受任何外力的作用下，總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止.”然而我用雞蛋和圓錐重做試驗，結果卻與其截然相反,這時不禁使我對“勻速直線運動”六個字產生懷疑和推想----地球在宇宙之中繞太陽不斷地公轉,它的運動則不是“勻速直線運動”.如果說地球在運動的時候受到了外力，是外力改變了它的運動方向，則此定律將不攻自破.因為在宇宙之中就有著外力的存在，那此不表明：一切物體（包括地球在內）皆受外力了嗎？所以此定律中的“勻速直線運動”六個字不能成立。

(二)

在宇宙之中本無“靜止”一說，所謂的“靜止”是指兩個物體相對而言的.在宇宙中絕對“靜止”的物體是不存在的，因為整個宇宙都是在不斷地運動(運動：包括宇宙收縮或宇宙膨脹兩種觀點。)的，所以此定律中的“靜止”二字不成立.

(三)

在牛頓看來物體只有受到了外力，它的運動狀態才會發生變化。豈不知他忽略了一點，在宇宙之中有許多物體自身也可以引發出力，同時它的運動狀態也在時時的發生變化。再如地球，他好比就是一個大型的發動機，他把自身的內部能量轉化為了動能（動能：也可稱之為力。）從而驅動自身的轉動；而后又由自轉帶動了公轉；在轉動的時候地球的表面又與氣體相互摩擦，從而也產生了電和磁（磁：也可稱之為引力。）等之類的許多物質。緊接上文通過地球和雞蛋的轉動，以及各種能量轉換的結果，我們也可以推想：地球即使脫離了太陽系的軌道在不受任何外力的條件下，他的運動狀態也絕不會是“勻速直線運動”狀態，更不可能會是“靜止”狀態。

（四）

回首歷史,在此定律中還有許的多疑點但均已無需細駁.大約在公元140年——1757年前后，在西方一直存有兩種對立的學說：(1)托勒密的天動學說，（2）尼古拉•哥白尼的地動學說。與之恰巧的是牛頓的三大定律都是在此間闡明的。由于受到這兩種不同學說的影響，他錯誤地將自己的“力學理念”和“運動規則”，都橫架在了這兩者之間。因而他又怎能從真實的宇宙中來了解到“運動”的變化呢？

篇10

亞里士多德是開拓者

在人類歷史的長河中，運動和力如影隨形，總是和人們的生活、生產密切相關.比如：馬拉車則車前進，不再拉，前進的車會停下來；人推車則車前進，不再推，前進的車會停下來……那么，運動和力之間究竟有什么關系呢？

公元前4世紀，被西方稱為“最博學的人”，古希臘最偉大的哲學家和科學家亞里士多德（圖1），最早提出了這個問題，并根據生活生產經驗給出了猜想：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，所以物體的運動需要力來維持.

這個觀點來自于實際經驗，并且還能用實際經驗進行驗證，所以被人們廣泛接受，并維持了近兩千年.因此說，亞里士多德在動力學方面的最大貢獻是：第一次提出了運動和力之間存在關系的論點，開創了一個新的研究領域.

伽利略首創了理想實驗方法

由于亞里士多德的威望和影響.他的錯誤結論被當作信條.直到16世紀，意大利著名數學家、天文學家、物理學家、近代實驗科學的先驅者伽利略（圖2），首先對亞里士多德的觀點大膽地提出了質疑并進行了深入的研究.

伽利略認為：物體的運動并不需要力來維持，運動之所以會停止下來，是因為受到摩擦阻力.當他把這個觀點給別人講解并試圖讓別人接受時.卻遇到了阻力，畢竟亞里士多德的觀點早已深入人心.于是，伽利略設計了眾所周知的斜面滾球“理想實驗”，也可以說.他是為了讓別人信服自己的想法，才設計了這個實驗.

“理想實驗”過程如下：

第一步：從斜面一側由靜止滾下的小球，若沒有任何摩擦，在另一側斜面上將達到原來的高度，如圖3甲，（這是一個大家都能夠接受的事實，可以把它當作一個公理）

第二步：還是沒有摩擦，把另一側斜面近似放平.為了達到原來的高度，小球將經過更長的距離，如圖3乙.（這也是經過推理大家都能接受的一個結論）

第三步：如果將另一側斜面完全放平，貼著地面，物體將如何運動？如圖3丙.

被提問的人肯定會在前兩步的基礎上得出：小球為了回到原來的高度，將永遠運動下去.

由此可見：如果沒有摩擦，一旦物體具有某一速度。物體將保持這個速度繼續運動下去，運動不需要力維持.到這里，伽利略的新觀點才被別人“不得不”接受！

這個結論，打破了自亞里士多德以來關于當外力停止作用時物體便靜止的陳舊觀念，很接近慣性定律了.但伽利略的慣性原理僅限于地球上，并沒有把它用于宇宙間，使之成為普遍適用的定律.所以，伽利略的慣性原理還存在著很大的局限性，還不能說伽利略發現了慣性定律.

伽利略的“理想實驗”是以可靠的事實為基礎，經過抽象思維，抓住主要因素，略去次要因素，從而更深刻地揭示了自然規律，它是科學研究中的一種重要方法.同時，他第一個走出了亞里士多德“直觀觀察就能得出結論”的誤區，提出了依靠實驗來驗證自己觀點的科學研究方法.

笛卡兒補充了伽利略的觀點

1644年，與伽利略同時代的法國科學家笛卡兒（圖4），在伽利略研究的基礎上進行了更深入的研究，他認為：如果運動物體不受任何力的作用，它不會向左、右方向偏，將永遠沿原來的方向做勻速運動.這個觀點彌補了伽利略的不足！笛卡兒的觀點又比伽利略前進了一大步！

牛頓總結出慣性定律

1687年，英國偉大的物理學家、數學家牛頓（圖5）擺脫了亞里士多德的影響，繼續了伽利略重視實驗和邏輯推理的研究方法，吸收了笛卡兒的研究成果，把慣性定律作為第一原理正式提了出來：一切物體在不受外力作用時，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態.他又進一步提出了“保持勻速直線運動狀態和靜止狀態是物體的固有屬性”的觀點.

同時，牛頓又把慣性定律應用于地球上的物體運動和天體運動的解釋，給慣性定律賦予了普遍意義.至此，人們對于運動和力的認識達到第一階段比較完善的程度.

后來，愛因斯坦等科學家又進一步發展了牛頓第一定律，使之成為現代航空航天技術的理論基礎之一.

牛頓第一定律的建立過程留給我們的啟示有：

1.該定律不是從實驗中直接得出來的.但它又有深厚的實驗基礎，它是在實驗的基礎上通過進一步的科學推理而得到的，由這個定律進一步得出的一切科學推論都經受住了實踐的檢驗.

2.該定律的得出是建立在許多人研究的基礎上的，正如牛頓所說：“如果說我所看得更遠一點，那是站在巨人肩上的緣故.”

所以說，沒有哪一個定律是終極真理.物理學的大廈永不封頂，還等待同學們繼續為它添磚加瓦呢！

跟蹤練習：

1.人類航天航空技術的發展，得益于物理學中關于運動和力的研究.對“運動和力的關系”的研究大致經歷了以下幾個階段：

①古希臘哲學家亞里士多德根據經驗和思辨認為：力是____物體運動的原因.

②伽利略通過實驗說明：運動物體如果不受其他物體的作用，將會做________.

③英國科學家____概括了伽利略等人的研究成果.總結出著名的慣性定律.

2.下列關于“牛頓第一定律”建立的說法正確的是（ ）.

A.它是通過理論推導出來的

B.它是通過實驗直接得出的

C.它是可以通過實驗來進行驗證的

D.它是在實驗的基礎上，通過分析、推理得出的

參考答案：1.維持 勻速直線運動 牛頓 2.D

心語