牛顿力学三定律精选(九篇)

第1篇：牛顿力学三定律范文

[关键词]牛顿运动定律值得注意的几点

[中图分类号]G633.7

[文献标识码]A

[文章编号]1674-6058（2016）32-0065

牛顿运动定律不仅是动力学的核心内容，而且是经典力学的重要基石之一，还是学生进一步学习功和能、冲量和动量等后续物理知识不可或缺的认知储备。牛顿运动定律建立的过程蕴藏了丰富的科学思想、科学方法、科学品质和人文底蕴，能够培养和提升学生核心素养中的创新意识、创新能力和自主学习能力等综合实践能力。因此，牛顿运动定律在高中物理教学中具有重要地位和作用。引导学生深刻理解、熟练运用牛顿运动定律是高中物理教学的重中之重。

一、“牛顿第一定律”教学中值得注意的几点

1.对“牛顿第一定律”的深入挖掘

牛顿第一定律破除了长达一千多年的亚里士多德的错误观念：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方。改变了人类的自然观和世界观，深刻揭示了力和运动的关系：保持静止或原来运动状态是物体的固有属性――惯性；力不是维持物体速度（运动状态）的原因，而是改变物体速度（运动状态）的原因。这是力的作用效果的表现形式之一，隐含了力概念的定性含义――力是物体对物体的作用，为牛顿第二定律和牛顿第三定律的产生埋下了伏笔。因此，牛顿第一定律是牛顿第二定律和牛顿第三定律的基础。

2.客观、公正地评价前辈科学家

虽然伽利略和牛顿等科学家纠正了亚里士多德关于力和运动关系的错误观念，但今人不应苛求和轻视古人，因为，人类在一定的历史条件下对某种自然现象或事物的认识具有相对性，形成的理论是相对真理，随着时代的变迁，人类越来越聪慧，科学方法不断优化和创新，技术手段也与时俱进，人类对自然和世界的认识不断深入，逐步修正和完善相对真理。所以，我们绝不能否认亚里士多德对人类文明的贡献，亚里士多德是古希腊著名的哲学家、科学家、教育家和思想家，他的研究成果十分丰富，涉及天文、气象、生物、哲学、数学和物理等方面，他是西方文化的奠基人，是现实主义的鼻祖。他追求以世界的本来面目来说明各种自然现象，倡导从直觉和思维两个方面J知和研究事物。正是因为欠缺思辨和实验，才得出上述关于力和运动关系的错误结论。

3.明白牛顿虽然站在巨人的肩膀上，但牛顿的创新令人敬佩。

牛顿第一定律也称惯性定律，最初由伽利略提出。伽利略通过对接斜面的实验，发现小球沿对面斜面向上运动几乎达到原来的高度，如果不断减小对面斜面的倾角，小球沿该斜面运动的长度将不断增加，进而他创造性地提出了“理想实验”并得出结论：如果将对面的斜面改为水平面，则小球将永远运动下去而不需要外力来维持。于是伽利略提出：“任何速度一旦施加给一个物体，只要除去加速或减速的外因，此速度就可保持不变，不过这是只能在水平面上发生的一种情形。”这就是惯性定律的雏形；但是，伽利略认为的“水平面”是“各部分和地心等距离的球面”，显然，这是不妥当的。后来，笛卡尔通过进一步的深入研究，完善了伽利略提出的惯性定律，表述为：如果物体处在运动之中，那么如无其他原因作用的话，它将继续以同一速度在同一直线上运动，既不停下，也不偏离原来的方向。

牛顿继承并丰富、发展了伽利略和笛卡尔等科学家的观念，提出了惯性概念，明确了力的定义，给出了参考系的意义，铺垫了惯性系和非惯性系，认为静止和运动并没有区别，都是平衡状态，进而把惯性定律表述为牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

4.清楚牛顿第一定律虽然有实验支撑，但不能用实验直接验证

显然，牛顿第一定律是从大量自然和实验现象中抽象、概括出来的。由于外界对物体的作用力只可能尽量减小而不能完全消除，所以牛顿第一定律不能用实验直接严格验证。牛顿第一定律的正确性是靠它得出的推论在现实实际和无数实验中无一例外地被证实而得到证明的，进而成为牛顿物理学的基石。

二、“牛顿第二定律”教学中值得注意的几点

1.运用经典方法――“控制变量法”探究加速度与力、质量关系时的注意事项

（1）平衡摩擦力的时候，一定要认真、仔细，长板的倾角既不能小，又不能大，要恰好使小车的重力沿斜面向下的分力平衡摩擦力及其他阻力，确保无牵引的小车在长板上做匀速直线运动。

（2）安装器材时，要调整滑轮的高度，使细绳与斜面平行，但是在平衡摩擦力的时候，一定要取下细线、砝码盘和其中的砝码。

（3）实验过程中一定要注意使砝码盘和盘中砝码的总质量远小于小车和车上砝码的总质量。一般来说，砝码盘和盘内砝码的总质量不超过小车和车上砝码总质量的10%。

（4）改变拉力或小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再释放小车，且应在小车到达滑轮前及时按停小车。

2.对“探究加速度与力、质量关系”的思考和创新

随着现代教育技术的快速发展和教学理念的优化，物理实验的方法和技术也在不断地推陈出新，我们可借助DIS实验（数字化信息系统实验）从以下两个方面优化“探究加速度与力、质量关系”的实验。

（1）由于手工根据打点计时器打出的纸带上的点计算小车运动的加速度比较繁杂且耗时较长，有机械重复、浪费时间之嫌，故可用传感器测量小车的加速度a，在小车做匀加速运动的过程中，与位移传感器相连的计算机屏幕上可呈现出小车运动的V-t图像，在V-t图像上选取合适的区域，借助DIS的功能键可方便、快捷地获得小车加速度a的大小。

另外，在小车上安装细窄（0，5cm左右）的遮光片，利用两个光电门（同种规格）和数字毫秒计，也可很便捷地测出小车加速度a的大小。

（2）在“探究加速度与力、质量关系”的实验中，为了将砝码盘及砝码的总重力大小mg视为细绳对小车的拉力大小F，要求满足条件“砝码盘和盘中砝码的总质量远小于小和车中砝码的总质量”。但是，随着砝码盘中砝码的不断增加，越来越不能满足上述实验条件。最终导致根据数据描绘相关图像时，图线的末端发生了弯曲，干扰实验结论的顺利得出。

为了突破上述难点，摒弃条件“砝码盘和盘中砝码的总质量远小于小车和车中砝码的总质量”，可借助力传感器直接测量细绳中拉力F的大小：将力传感器固定在小车的前端，牵引小车的细绳直接与力传感器相连，在小车加速运动的过程中，计算机屏幕上同步呈现拉力F随时间t变化的图像。采集实验数据时，只要在F-t图像上选择合适的区域，即可得到该区域内细绳拉力的平均值。

但是，这种实验方法要求力传感器的数据必须以无线方式传输，以免在小车运动的过程中传输线的移动影响小车的运动。另外，在用这种方式呈现细绳拉力的过程中，由于细绳有弹性且要绕过定滑轮快速运动，计算机屏幕上呈现的细绳中拉力F的大小会出现一些波动，为克服这一缺陷，可在图像上选取较大的区域，获得拉力F大小的平均值。

（4）牛顿第二定律定量给出了力的单位“牛顿”的物理意义。众所周知，力的单位是“牛顿”，1牛顿到底是多大？其物理意义是什么？总不能让学生一直停留在初中阶段定性的层面：1牛顿大约是两只普通鸡蛋的重量。

事实上，牛顿第二定律的一般表达式是F=kma，但常用的表达式是F=ma，k取1的意义是在国际单位制中定义1牛顿力的大小是使质量为1kg的物体获得1m/s2的加速度，即1N=1kg・m/s2。

三、“牛顿第三定律”教学中值得注意的几点

1.“牛顿第三定律”的内涵解读

2.“牛顿第三定律”的教学建议

鉴于高一学生在初中阶段已初步接触过物体间力的相互作用，基本知晓牛顿第三定律的内容。但为了帮助学生深刻体会相互作用力的特点，加深对牛顿第三定律的理解，课前布置学生先预习“牛顿第三定律”，然后分组自主设计实验验证：①作用力和反作用力反向、共线；②作用力和反作用力大小相等；③用实例分析、比较、归纳一对相互作用力与一对平衡力，并收集、整理凸显牛顿第三定律的趣味视频资料。上课时，教师先带领学生做一两个典型实验：①两个同规格的弹簧秤水平互拉；②用传感器探究作用力与反作用力的关系。然后学生们分组展示、交流自主设计的实验，教师做好组织和调控。课后布置学生并自制“水火箭”，探究影响“水火箭”上升高度的因素。

友情提醒：牛顿运动定律适用于低速、宏观的惯性系。

3.例题赏析

有人做过这样一个实验：如图所示，把鸡蛋A快速向另一个完全一样的静止的鸡蛋B撞去（用同一部分撞击），结果几乎每次都是被撞击的鸡蛋B被撞破。则下面说法正确的是（ ）。

A.鸡蛋A对B的作用力的大小等于鸡蛋B对A的作用力的大小

B，鸡蛋A对B的作用力的大小大于鸡蛋B对A的作用力的大小

C.鸡蛋A在碰撞的瞬间，其内蛋黄和蛋白由于惯性会对A蛋壳产生向前的作用力

D.鸡蛋A的碰撞部位除受到鸡蛋B对它的作用力外，还受到鸡蛋A中蛋黄和蛋白对它的作用力，所以其受力部位所受的合力较小

分析：本题考查了惯性、牛顿第三定律及物体运动状态改变等知识。为了正确解答此题，应注意以下几点：

（1）惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，物体的运动状态较难改变。反之，质量小的物体惯性小，物体的运动状态容易改变。

（2）惯性并不是一种力，物体的惯性总是以保持“原来状态”或反抗“状态改变”两种形式表现出来。

（3）惯性与物体是否受力、怎样受力无关；与物体是否运动、怎样运动无关；与物体所处的地理位置无关。

（4）外力作用于物体使物体的运动状态发生了改变，不能认为改变了物体的惯性。

（5）作用力与反作用力的关系可总结为“四同、三异、三无关”。

（6）区别一对作用力、反作用力与一对平衡力，最直观的方法是看作用点的位置和作用效果：一对平衡力作用在同一个物体上，使物体处于平衡状态；一对作用力与反作用力分别作用在两个物体上，这两个物体的状态（运动）不一定相同。

解析：鸡蛋A和鸡蛋B相互碰撞时，鸡蛋A对鸡蛋B的作用力和鸡蛋B对鸡蛋A的作用力是一对作用力与反作用力，一定大小相等，方向相反。所以选项A正确，选项B错误。在撞击的短暂过程中，鸡蛋A内的蛋黄和蛋白由于惯性，在速度减小的过程中，会对鸡蛋A的蛋壳内壁产生向前的作用力，从而使鸡蛋A的蛋壳与鸡蛋B蛋壳的接触处所受的合力比鸡蛋B的蛋壳与鸡蛋A蛋壳的接触处所受的合力小，因此鸡蛋B的蛋壳易被撞破，所以选项C、D正确。综上所述，本题的正确选项为ACD。

反思：应用牛顿第三定律分析问题时应注意以下两点。

第2篇：牛顿力学三定律范文

尊敬的各位评委老师：

大家下午好！我说课的题目是《牛顿第一定律牛顿第三定律》，下面我就从教材、教法、学法、教学程序等四方面谈谈自己对本课的教学设想.

一、教材分析

（一）教学内容：本节课的内容是高中物理人教版必修一第四章的内容。其中《牛顿第一定律》是第一节的内容，《牛顿第三定律》是第五节的内容。考虑到知识的特点及其连续性，在高考一轮复习当中我们将这两节的内容放到一起来处理。

（二）教材的地位和作用：牛顿运动三定律，奠定了经典力学研究理论的基础。学习和掌握牛顿运动定律是学习物理的真正起点，也是高招考试的重点内容。其中牛顿第一定律是整个力学的基础，把最基本的匀速直线运动和物体是否受力联系起来，确立了力和运动的关系，牛顿运动第三定律是以牛顿第一、第二定律为基础，两定律在基础知识学习上都起到承前启后的作用。本节知识是历年高考的必考内容，要求学生能够掌握定律的内涵和外延，并且能够应用其解决实际问题。因此，这两大定律都是本章的重点内容。

二、学情分析

（一）知识储备：通过高一、高二的学习，学生对两大定律已经有了一定的认识和理解，只是在细节上有些遗忘，在应用上不够灵活。

（二）能力储备：通过高一、高二的学习，学生的逻辑推理能力不断得到提高，物理思维也逐步向理性层次迈进，逐步形成辩证思维体系，但研究问题的科学探究方法还有待提高。

三、教学目标

根据课程标准要求，结合教材内容以及学生现有的认知基础，我制定如下三维教学目标：

（一）知识与技能

1、能够准确记忆牛顿第一定律、牛顿第三定律的内容；并能够应用其解决实际问题。

2、能够区分作用力、反作用力与平衡力。

（二）过程与方法

1、通过联系实际生活，让学生有感性的认识。

2、培养学生严谨的逻辑推理能力；通过对实例的分析，培养学生归纳、综合能力。善于思考、善于总结，把物理与实际生活紧密结合。

（三）情感、态度与价值观

结合生活实例，培养学生独立思考、实事求是的精神，善于总结并应用物理知识。

四、教学重点、难点

根据教学内容的特点以及学生的学习情况，我制定以下教学重点和难点：

（一）重点：正确认识力与运动的关系，掌握牛顿第一、第三定律的内容。

（二）难点：正确认识力与运动的关系，一对作用力和反作用力与一对平衡力之间的关系。

五、教学方法

作为一轮复习课，一要体现“教为主导，学为主体”的思想，引导学生主动探究，学会学习；二要以题讲法，“题”、“法”为用，知识、思维为体。让学生形成一定的学习风格。

六、教学过程

（一）引课

牛顿运动定律是动力学的基础。而牛顿第一定律在高考中的考查主要以选择题的形式出现，如：2012年新课标全国卷的第一题；牛顿第三定律在高考中的考查除了以选择题的形式出现，还会经常融合到计算题当中。如：2011年浙江高考第四题、2011年上海高考第二题等。

希望通过本节课的学习学生能够正确认识力和运动的关系，区分作用力、反作用力与一对平衡力之间的关系。能够应用牛顿第一、第三定律解决实际问题。

（二）新课

1、理解牛顿第一定律的内涵和外延。正确认识力与运动的关系，纠正生活中形成的直觉所引起的错误认识，建立正确的思维习惯。力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。为了突破该难点引入伽利略的斜面实验，并用其实验结论解释生活中的错误认识。

2、理解牛顿第一定律即为惯性定律。质量是衡量惯性大小大的唯一标准。通过学生列举生活中的实例说明质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。惯性大小与运动情况和受力情况都无关。

3、牛顿第一定律描述的只是一种理想状态，而实际中不受力作用的物体是不存在的，当物体受外力但所受外力和为零时，其运动效果跟不受外力作用时相同，物体将保持静止或匀速直线运动状态。同时还要引出牛顿第二定律，为以后的复习埋下伏笔。如：物体受到的合外力不为零，其运动状态就要改变，物体就要产生加速度，因此要分析物体的运动情况，首先要对物体进行受力分析。

4、做学案上相应的习题，做到讲练结合。（见学案和多媒体课件）

5、理解牛顿第三定律的内容。让学生通过举例理解作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”，

6、作用力、与反作用力与一对平衡力的比较。用表格的形式体现各种异同关系。为了突破该难点要让学生大量列举生活中的实例，并加以讨论，对二者的异同点加以比较，进行归纳总结。如：马拉车的力与车拉马的力的关系，及马把车拉动的原因；拔河比赛中甲乙两队对绳的作用力的关系，及获胜方获胜的原因等等。从而纠正生活中的错误经验。

7、做学案上相应的习题，做到讲练结合。（见学案和多媒体课件）

8、牛顿第三定律在计算题中的应用。这部分应用不难，但容易被学生忽略，一般用在计算结束时。如：题中要求计算物体对地面的压力，我们一般选择物体为研究对象，计算的是物体受到的支持力的大小，而支持力和压力就是作用力和反作用力的关系，在此就要用到牛顿第三定律。在一轮复习中还要注重知识的迁移，比如牛顿第三定律在选修3-5动量守恒定律中的应用，一对作用力和反作用力的冲量和为零，因此，系统动量守恒。

9、归纳总结。完成学案上剩余习题。（见学案和多媒体课件）

第3篇：牛顿力学三定律范文

[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

第4篇：牛顿力学三定律范文

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．

第5篇：牛顿力学三定律范文

莱布尼茨被这没头官司折磨怕了，呼吁英国皇家学会做决赛裁判。莱布尼茨大概被气疯了，忘了这时牛顿已经是皇家学会会长。牛顿凑合了一个全是自己马仔的委员会，这个委员会最后宣布，老大牛顿战胜对手。

天文学家弗拉姆斯蒂德是牛顿同事，可牛顿只当他是自己的小弟，拿走了他多年来费了牛劲的观测数据。弗拉姆斯蒂德实在受不了牛顿这种高额保护费，终于跟牛顿翻脸。牛顿大丈夫恩怨分明，在论文再版时，很有礼貌地把“弗拉姆斯蒂德对本文亦有贡献”干脆删了。

更让人叫绝的是那位叫胡克的人，被牛顿整得死都不得好死。

胡克是17世纪后半期著名的科学家之一，他从1662年起直到逝世一直担任皇家学会实验管理员。

在理论方面，胡克在光学和力学领域创下了多个“第一”：他是第一个意识到光是由光波组成的物理学家，是早期探索万有引力的科学家之一，并发现了让其留名的弹性定律；也是第一个通过观测木星上的红斑移动，发现木星星体自转的人；而现在已经为人们耳熟能详的“细胞”一词，据称就是由胡克最先使用的，因为他也是第一个通过显微镜来研究植物细胞的人。

在科学研究界有句老话：理论加技术，谁也挡不住。有着丰富学识的胡克，动手能力极强。他亲手发明和制造的仪器，如复式显微镜、格雷高利望远镜、发条摆轮、轮形气压表等，在当时都是性能最为优良的。在他给著名科学家波义耳当助手的时候，波义耳所用的几乎所有科学仪器都是胡克制造或设计的。

胡克是一个全才式的人物，他以惊人的动手技巧和创造能力对当时的天文学、物理学、生物学、化学、气象学、钟表和机械、天文学、生理学等学科都做出过重要贡献，因此被誉为“英国的达芬奇”。可以说，多才多艺的胡克是科学史上最被低估的科学家之一，在之后三百多年的时间里，胡克之所以逐渐变得默默无闻，多半是和他留下来的书面成果太少有关，当然，还有一个被世人遗忘的深层原因――这是由胡克本人的性格悲剧造成的。

胡克脾气暴躁，他的好斗性格和其学术成就在当时一样有名。

出于种种原因，胡克和当时很多人交恶，其中包括大名鼎鼎的科学家惠更斯和牛顿。

胡克甚至连一幅画像也没留下来，据称是牛顿利用职权毁弃了胡克的遗物，作为最后的报复。

万有引力定律作为经典的三大定律之一，早已被牢牢地归在牛顿名下，几乎被每本教科书广泛引用。但有些“疑古”的科学史家却毫不信邪，他们始终认为引力定律就是胡克的发现。

其实，关于这个物理学上最重要发现的归属权问题并非滥觞于今世，早在胡克和牛顿都在世的时候，这两位心胸都不怎么宽广的大师，就为这个名分“针尖对麦芒式”地争斗，闹得不可开交了。

胡克在力学和行星运动方面花过许多心血，早在1661年，虽然没有和任何苹果有过亲密接触，胡克还是凭借在科学上敏锐的洞察力，觉察到引力和地球上物体的重力有着某种的本质联系。1662年和1666年，他曾分别在山顶上和矿井下用测定摆槌周期的方法做实验，试图找出物体的重量随离地心距离而变化的关系。

1674年胡克根据修正的惯性原理，提出了行星运动的理论。在发表的《试证地球的运动》中，他详细阐述了研究行星运动理论的成果。

1679年，胡克找到了引力的平方反比定律。在1680年1月6日寄给牛顿的信中，胡克讲到了引力大小与距离的平方成反比这个概念，但是当时他在信中说得比较模糊，并未将这一理论加以量化。

事实上，看到胡克这一信件的时候，牛顿在引力方面也有了很深入的研究，他只是没有发表自己的研究成果罢了――虽然他当时把引力看做是不随距离而变化的常量，行星运动是在向心力和离心力这两个平衡力同时作用下进行的。胡克与牛顿的这次通信在科学史上是极为重要的一节。牛顿后来虽然从不肯承认从胡克那里得到了一些启发，但明察秋毫的科学史家则认为胡克的信件给了牛顿关键性的帮助。

但是，胡克直言不讳地纠正了牛顿的错误，自认为胜出一筹的他在得意之下还把牛顿的错误在皇家学会大肆宣扬，而这有些过火的行为令牛顿十分恼怒，他认定胡克此举是存心炫耀，并有意让他在大庭广众下出丑。1684年，胡克和牛顿之间的科学“战争”再次升级，他们分别试图证明平方反比的引力导致椭圆轨道(即ISL定律)。他们争相宣布了自己的胜利：胡克骄傲地宣称他证明了这一点，但未拿出结果，还说要等别人的努力都失败后才肯把自己的证明公布出来，人们习惯性地认为这可能是“大话王”的又一次表演。牛顿也说他早就证明过这个定律，虽然当下同样没拿出任何证据，可几个月后，牛顿发表了著名的《论运动》，这成为后来《自然哲学的数学原理》的前奏。1686年，牛顿完成扛鼎之作《自然哲学的数学原理》，并于4月把原稿交给皇家学会。他在书中公布了万有引力定律，因此在和胡克的“口水战”中赢得了压倒性胜利。虽然由于经费问题以及牛顿和胡克关于万有引力定律发明权的争执，皇家学会未能安排该书付印。但牛顿的朋友哈雷深知该书的价值，于是决定出钱替牛顿出版这一巨著。

《自然哲学的数学原理》发表后，直拗的胡克还是要求牛顿承认，是他优先发现平方反比定律的，起码要在书的前言里将他对牛顿启发的“功绩”提及一下。由于没有得到牛顿的有效回应，胡克在1693年的皇家学会会议上再次正式提出他发现万有引力的优先权。面对胡克如此接二连三“不识相”的行为，牛顿暴跳如雷，他一直认为万有引力完全是个人的发现，所以一气之下把《自然哲学的数学原理》里大部分涉及对胡克的引用都通通删掉，剩下少数实在无法避免的，用词也从“非常尊敬的胡克先生”变成不顾基本礼仪的“胡克”两字。

第6篇：牛顿力学三定律范文

关键词：科技发展；三大定律；自然科学

牛顿本人总结自己时说：“如果说我比别人看的更远些，那是因为我站在了巨人的肩膀上。”

历史在不断的向前，科技也在日新月异的变化。正是因为有像牛顿这样的巨人在推动历史向前，科技才能发展的这么辉煌灿烂！现在就让我们来回顾一下，看看牛顿都站在了哪些巨人的肩膀上。

一、伽利略

高中物理首先接触的就是牛顿的三大运动定律，三大定律是牛顿一生最重要的成就之一。此定律又称为惯性定律，正是在伽利略及笛卡尔的工作基础上总结出来的。

亚里士多德曾说：在对运动的观察中我们看到，物体在水平面上的运动需要借助外力才能维持，如果外力停止作用，物体就会静止下来。伽利略针对亚里士多德的这种观点，做了著名的斜面实验：

他认为，当小球沿光滑斜面从左侧某一高度滚下时，无论右侧斜面坡度如何，它都会沿斜面上升到与下落点几乎等高的地方。如果右侧变为水平，小球为了达到那个永远无法达到的高度而一直滚下去，为后来的牛顿第二定律的提出奠定了基础。

伽利略（1564-1642）是近代实验科学的先驱者，是意大利文艺复兴后期伟大的天文学家、力学家、哲学家、数学家，也是近代物理实验的开拓者，被誉为“近代科学之父”。他是为维护真理而进行不屈不挠斗争的战士，恩格斯称他是“不管有何障碍，都能不顾一切而打破旧说，创立新说的巨人”。因此，他被称为“近代科学之父”、“现代观测天文学之父”、“现代物理学之父”、“科学之父”。

伽利略的伟大之处还在于，他制造了第一台天文望远镜（后被称为伽利略望远镜），并用它发现了木星的四颗卫星，亲手绘制了第一幅月面图等，并证实了哥白尼的“日心说”。他还发现了单摆的等时性，并由此制作了脉搏计。人们赞叹地说：“哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙。”

伽利略说：一切推理都必须从观察和实验中得来。他一生都在践行着这句话。

二、开普勒

牛顿的另一伟大成就是发现了万有引力定律。他由苹果落地而联想到物体为什么都只会落向地面而不是向天上飞去？提出了地球上的一切物体都受到来自地球引力的作用，并把它合理外推到宇宙中的一切天体，得到了著名的万有引力定律。

早在牛顿之前，已有不少科学家研究过引力问题。1625年，天文学家开普勒发现了行星的三大运动定律。他仅仅指出，支配行星环绕太阳做椭圆轨道运动的力来自于太阳，并且这个力随距离的增加而减小。开普勒的见解已经有了万有引力的影子。荷兰物理学家惠更斯于1659年也曾提出万有引力的概念。

开普勒（1571-1630）是德国著名的天体物理学家、数学家、哲学家。他首先把力学概念引进天文学，他还是现代光学的奠基人，发明了著名的开普勒望远镜。

开普勒的成功源于其老师第谷多年来对行星进行仔细的观察所做的大量记录。开普勒相信他老师所测数据的正确性，所以他苦思冥想了很久之后，终于提出了新的学说――开普勒三定律。

三、笛卡尔

伽利略首先用斜面实验验证了惯性的存在，后来笛卡尔做了形式上的改进。笛卡尔认为如果物体处在运动之中，那么如无其他因素影响的话，它将继续以同一速度在同一直线上运动，既不停下来也不偏离原来的方向。

笛卡尔（1596-1650）是法国数学家、哲学家和科学家，他是西方近代资产阶级哲学奠基人之一。他的哲学与数学思想对历史的影响是深远的。

笛卡尔最伟大的贡献是在数学上创立了解析几何，从而打开了近代数学的大门。当然他在物理学、生理学等领域也有值得称道的创见。

牛顿在数学上最卓越的成就就是创立了微积分。他以代数方法取代了卡瓦列里、格雷戈里、惠更斯和巴罗的几何方法，完成了积分的代数化，从此数学逐渐从感觉的学科转向思维的学科。

四、巴罗

牛顿纵然是一匹千里马，他也需要一个赏识他的伯乐，这个伯乐就是他的老师伊萨克・巴罗。

巴罗（1630-1677）是个博学的科学家，他独具慧眼，看出了牛顿具有深邃的观察力、敏锐的理解力，于是他将自己的数学知识，包括计算闭合曲线图形面积的方法全部传授给牛顿，并把牛顿引向了近代自然科学的研究领域。

牛顿在巴罗门下的这段时间是他学习的关键时期。巴罗比牛顿大12岁，精于数学和光学，他对牛顿的才华极为赞赏，认为牛顿的数学才华超过自己。巴罗让贤，这在科学史上一直被传为佳话。

在光学方面，牛顿致力于色散和光的本性的研究，得知光是由不同颜色（即不同波长）的单色光混合而成，不同波长光的折射率是不同的。牛顿还发现了”牛顿环”，创立了光的“微粒说”，制作了望远镜。

当然，牛顿脚下远不止以上这几位巨人，亚里士多德、阿基米德、欧几里得等人的贡献也对牛顿的成功有所帮助。

第7篇：牛顿力学三定律范文

摘 要：万有引力定律的发现是近代经典物理学发展的必然结果。而科学史却把这一成果全部归功于牛顿，这是不符合实际的。因为在万有引力定律提出之前罗伯特・胡克在这一方面也做出非常卓越的贡献，然而却与跨时代的科学发现失之交臂。为此，从万有引力提出的背景、产生的过程以及罗伯特・胡克的贡献来重新诠释这一伟大科学发现，揭示其发现的本真具有重要意义。

关键词：罗伯特・胡克；万有引力；贡献

一、“万有引力”提出的历史背景

17世纪最有权威的宇宙论，首推法国笛卡尔的天体演变涡旋观念（太旋涡理论）。他认为以太是一种没有重量，非常稀薄的连续流体，物体作用通过以太挤压来传递，天体在以太中运行不会受到任何阻力。他想象在以太中的粒子不断调换位置，作循环的旋转运动，结果就会形成物质的涡流。如太阳是一个大旋涡的中心，巨大的旋涡推动行星围绕太阳旋转，各个行星则是较小的旋涡中心。他第一次依靠力学来解释太阳起源的以太旋涡模型，丰富了物理思想和严密的科学方法。一方面，对反对经院哲学和推动当时自然科学前进产生深远的影响；而另一方面，由于经常停留在直观和定性阶段，不从定量的实验事实出发，所以一些具体结论往往会有很多缺陷。后来许多天文学家对宇宙中的星星进行观察，探讨宇宙留给人类的奥秘。经过开普勒认真的观察记录，并对第谷的天文观测资料做了仔细分析，于1609年发表了《新天文学》，阐述了开普勒第一、第二定律，在1619年发表的《宇宙谐和论》中，详细阐述了开普勒第三定律，彻底地摧毁了托勒密关于宇宙繁杂的本轮体系。牛顿也在其《自然哲学的数学原理》第二篇的结论中指出，笛卡尔的假说（以太旋涡论）“是完全与天文现象相抵触的”，它所导致的是一场“混乱而非对天体运动的理解。”[1]后经天文学家在不断研究中发现，天体现象不能用漩涡理论来解释。在《自然哲学的数学原理》一书的定义3中说：“物质固有的力，是每个物体按其一定的量而存在于其中的一种抵抗能力，在这种力的作用下物体保持其原来的静止状态或者在一直线上等速运动的状态。”[2]则他说这种力同惯性没有什么区别，可称作惯性力。惯性是物质的最重要属性，物体本身不能改变自己的状态，这是牛顿力学的基本出发点。既然如此，那改变状态的能力就只能到物体以外去寻找了，于是就进而提出了力的概念。以此对天体的演化过程的研究成了科学发展的需要，开普勒、布里阿德、波列利、惠更斯、罗伯特・胡克和牛顿都不同程度的从力的角度相继解开了天体运动之谜。

二、万有引力理论产生的过程

力的产生原理首先是由亚里士多德提出来的，他曾认为力是产生非自然运动的原因，但他认为力的作用只有在互相接触时才能传递，所以对于彼此相距很远的天体来说，这个力是毫无用处的。[3] 这是在两千多年前古希腊哲学家对力的思考，当时由于对力的科学理论没有形成，只是简单地看到生活中的机械力。开普勒依据第谷提供给他金星的资料，经过一次次分析计算发现，行星在通过太阳的平面内沿椭圆轨道运行，而太阳位于椭圆的一个焦点上。这就是行星运动第一定律，又叫“轨道定律”。当开普勒继续研究时，“诡异多端”的火星又将他骗了，原来，开普勒和前人一样都把行星运动当作等速运动来研究的。他按照这一方法苦苦计算了1年，却得不到结果。后来他发现，在椭圆轨道上运行的行星速度不是常数，而是在相等时间内，行星与太阳的联线所扫过的面积相等。这就是行星运动第二定律，又叫“面积定律”。开普勒又经过9年努力，找到了行星运动第三定律：太阳系内所有行星公转周期的平方同行星轨道半长径的立方之比为一常数，他发现了行星之间的“调和定律”。开普勒虽然解开了许多天体的运动之谜，却未解开天体运动力学原因这个谜中之谜。[4] 继开普勒之后，这个问题也逐渐引起了科学家的重视。1645年法国天文学家布里阿德提出“开普勒力”同与太阳距离的平方成反比，但这儿的“开普勒力”只是太阳对行里的作用，而不包括行星对太阳的作用。[5]当时的科学家没有运用辩证法的观点来看待这个问题，只看到力的一方对另一方的作用，没有发现力的相互作用。到1666年意大利科学家波列利在研究行星与木星卫星运动时指出，天体之间存在着某种使它们相互接近的重力，其力大小同距离成反比。1673年荷兰的科学家惠更斯在研究摆的过程中，提出了向心加速度公式，若把这个公式同开普勒第三定律结合起来，就会推导出向心力同距离平方成反比的结论，但他最终没有能迈出这一步，因为在他看来向心力与吸引力是两种完全不同的力。但最接近万有引力理论的要算与牛顿同时代的英国科学家罗伯特・胡克，他认为物体的重力，就是地球对它的吸引力。这是罗伯特・胡克首次提出吸引力这一概念。

三、罗伯特・胡克对万有引力所作的贡献

罗伯特・胡克在力学与行星运动方面花费了许多心血，早在1661年，虽然他没有机会和苹果有过亲密接触，但胡克凭借其在科学上敏锐的洞察力，察觉到引力和地球上物体的重力有着某种本质的联系。1662年和1666年，他曾分别在山顶上和矿井下用测定摆槌周期的方法做实验，试图找出物体的重量随离地心距离而变化的关系。他认为物体的重力，就是地球对它的吸引力。[6] 因此，他得出物体同地心的距离不同，它的重量也将不同的想法。他曾登山、下矿井想用实验来证实这个想法，但没有成功，因为山的高度与矿井的深度，同地球的半径相比是微不足道的。

1674年，罗伯特・胡克在《试证地球的运动》中，详细阐述行星运动理论的成果：他认为，地球和地球上的物体之间肯定有某种吸引力，如果没有这种引力的话，那么地球在自转的时候，这些物体就会像雨伞上的水珠一样，因旋转而向四周飞散。后来他提出了关于引力的三条假设。第一，一切天体都有倾向自身中心的吸引力，这种力又作用于其他天体，从而指出了引力作用的普遍性。第二，作直线运动的任何天体，在没有受到其他作用力使其偏斜之前，继续保持直线运动不变；受到其他力的作用时，它的直线轨道就会倾斜，沿椭圆、正圆轨道或某种复杂的曲线运行。这就指出了吸引力向天体运行轨道的联系。第三，物体离吸引中心越近，所受到的吸引力就越大，具体数量关系尚待实验中解决。

1679年，罗伯特・胡克找到了引力的平方反比定律。但他还是想把自己的研究设想与牛顿切磋一下，在1680年1月6日寄给牛顿的信中，罗伯特・胡克讲到了引力大小与距离的平方成反比这个概念，但是当时他在信中说得比较模糊，并未将这一理论加以量化。事实上，胡克与牛顿的这次通信在科学史上是极为重要的一节。牛顿虽然从不肯承认从罗伯特・胡克那里得到了一些启发，但明察秋毫的科学史家则认为罗伯特・胡克的信件给了牛顿关键性的帮助。但是，罗伯特・胡克直言不讳地纠正了牛顿的错误，自认为胜出一筹的他在得意之下还把牛顿的错误在皇家学会大肆宣扬，而这有些过火的行为令牛顿十分恼怒，他认定罗伯特・胡克此举是存心炫耀，并有意让他在大庭广众下出丑。1684年，罗伯特・胡克和牛顿之间的科学“战争”再次升级，他们分别试图证明平方反比的引力导致椭圆轨道（即ISL定律）。他们争相宣布自己的胜利：罗伯特・胡克骄傲地宣称他证明了这一点，但未拿出结果，还说要等别人的努力都失败后才肯把自己的证明公布出来。牛顿也说他早就证明过这个定律，虽然当下同样没拿出任何证据，可几个月后，牛顿发表了著名的《论运动》，这成为后来《自然哲学的数学原理》的前奏。 1686年，牛顿完成扛鼎之作《自然哲学的数学原理》，并于4月把原稿交给皇家学会。他在书中公布了万有引力定律，因此在和罗伯特・胡克的“口水战”中赢得了压倒性胜利。虽然由于经费问题以及牛顿和罗伯特・胡克关于万有引力定律发明权的争执，皇家学会未能安排该书付印。但牛顿的朋友哈雷深知该书的价值，于是决定出钱替牛顿出版这一巨著。在《自然哲学的数学原理》发表后，直拗的罗伯特・胡克还是要求牛顿承认，是他优先发现平方反比定律的，起码要在书的前言里将他对牛顿启发的“功绩”提及一下。由于没有得到牛顿的有效回应，罗伯特・胡克在1693年的皇家学会会议上再次正式提出他发现万有引力的优先权。面对罗伯特・胡克如此接二连三“不识相”的行为，牛顿暴跳如雷，他一直认为万有引力完全是个人的发现，所以一气之下把《自然哲学的数学原理》里大部分涉及对罗伯特・胡克的引用都通通删掉，剩下少数实在无法避免的，用词也从“非常尊敬的胡克先生”变成不顾基本礼仪的“胡克”两字。得益于《自然哲学的数学原理》出版，在牛顿强大话语霸权的压力下，可怜的罗伯特・胡克至死也没有得到应有的承认，1703年3月3日，罗伯特・胡克在落寞中去世。在他死后不久，由于在科学上的成就卓著，声名显赫的牛顿登上了英国皇家学会主席宝座，这也导致了罗伯特・胡克在后来的科学史上更没有可能得到应有的地位和承认。因为随后，或许是出于大权在握的原因，英国皇家学会中的胡克实验室和胡克图书馆都先后被解散，罗伯特・胡克的所有研究成果、研究资料和实验器材也被分散或者被销毁。没多久，这些属于罗伯特・胡克的成果就全都消失在历史深处了。罗伯特・胡克死后甚至连一幅画像也没有留下来，据说是因为他长得“太丑了”，但也有学者言之凿凿地声称，正是精通权术的牛顿利用职权有意毁弃了他的“敌人” 罗伯特・胡克的遗物，作为对他最后的报复。所以英国科学史专家贝尔纳认为，万有引力的基本概念是属于胡克的，但他缺乏牛顿那样的数学才能和逻辑推导能力，所以没能明确提出万有引力的公式。如此一位天才人物就这样与最伟大的科学发现失之交臂，甚至致死都没有得到承认，这是一种历史的悲哀。后来库恩将这个时期发生的科学革命“视为一系列发生在具体科学内部的、在相当程度上相互独立的较轻微革命的综合过程”。在这个综合过程的诸多较轻微革命中，都有罗伯特・胡克这个科学天才的杰出贡献。

参考文献

[1] 塞耶编：《牛顿自然哲学著作选》，上海人民出版社，1979年。

[2] 塞耶编：《牛顿自然哲学著作选》，上海人民出版社，1979年。

[3] 林德宏著：《科学思想史》，南京：江苏科学技术出版社，2004.8第97页。

[4] 林德宏著：《科学思想史》，南京：江苏科学技术出版社，2004.8第97页。

第8篇：牛顿力学三定律范文

牛顿第二定律

牛顿第二运动定律的常见表述是：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，且与物体质量的倒数成正比；加速度的方向跟作用力的方向相同。该定律是由 艾萨克·牛顿在1687年于《 自然哲学的数学原理》一书中提出的。牛顿第二运动定律和第一、第三定律共同组成了 牛顿运动定律，阐述了经典力学中基本的运动规律。

（来源：文章屋网 ）

第9篇：牛顿力学三定律范文

当我们在教学实践中运用这些教学策略时，我们发现，确实可以取得如同一些文献中所述的预期效果.然而，当我们设计一些新的情境让学生运用牛顿第一定律去解决问题时，令我们十分吃惊的是：学生对于牛顿第一定律的掌握程度却又非常之差.这使得我们困惑不解.为何对同一教学策略教学的结果的评价出现如此之大的偏差？是教师教的原因，还是学生学的原因，抑或两者兼而有之.这促使我们对牛顿第一定律的教学进行深层次的理性思考，进一步，我们从学生的认知心理上，对这一规律的教学进行了深入的研究。

1、通常牛顿第一定律的教学，一般是按教材编排顺序，先进行演示实验引出课题，然后通过讲解伽利略与亚里士多德的争论，消除“力是维持物体运动原因”的错误观念，进一步通过做斜面小车实验证明牛顿第一定律的正确性，最后让学生运用牛顿第一定律去解释日常生活中的现象，从而完成整个教学过程。

为了检验学生学习和掌握牛顿第一定律的情况，我们曾用这样一道题目来检测学生.题目如下.你坐在向前匀速直线运动的汽车里，将手中的钥匙竖直上抛，问当钥匙落下来时是落在手里，还是落在手后面.全班56名同学在试卷上皆答：落在手后面.问其原因，皆曰：汽车在走，而钥匙抛出后不再向前走了。

2、怎样更好地改进牛顿第一定律的教学效果，使牛顿第一定律的教学效果真正是实实在在意义上的令人满足.我们认为，囿于一般形式上的教学方法的改进已是隔靴搔痒，而必须深入到学生的认知结构中去考察学生产生错误认识的根源。

认知心理学的理论告诉我们，学生学习物理概念、规律时所形成的错误，常常是由于其头脑中的前科学概念的影响。

所谓前科学概念，是指儿童在学习物理课程以前的生活实际中，对各种物理现象和过程在头脑中反复建构所形成的系统的但并非科学的观念。比如牛顿第一定律就是如此.在物理教学中，那种认为只需要“正面”传授知识，学生就能接受，如果他们仍不理解，可以多讲几遍就能达到目的的想法，实践证明是过于天真了.因为在有些学生的经验中，早已有了与亚里士多德“力是维持物体运动原因”的理论类似的观念.这样，当他们学习了牛顿第一定律之后，就可能把定律纳入到自己原有的认知结构中，牛顿第一定律实际上成了“力是维持物体运动原因”的代名词.让他们解释用手推车、用脚踢球等一些不易暴露错误观念的生活实例时，他们也能解释得头头是道。但当解释用手抛钥匙、飞机扔炸弹的例子时，他们却又运用亚里士多德的理论去解释，其错误观念暴露无遗。这正是牛顿第一定律教学效果不佳的症结之所在。

3、研究和改进牛顿第一定律的教学，应当了解学生头脑中前科学概念的特点。

第一，学生头脑中的前科学概念是自发形成的.

过去，我们在教学中，常常误认为学生在学习物理之前其头脑如同一张“白纸”，教师可以在上面任意涂画，事实并非如此.学生在长期的生活实践当中，逐渐形成了自己对客观世界物质运动规律的看法.他们几乎每天都会看到物体在力的作用下运动，而在力停止作用时物体静止，于是主观地断言：有力，则物体运动；无力，则物体静止.这正是亚里士多德“力是维持物体运动原因”的理论。

第二，学生头脑中的前科学概念具有隐蔽性。

由于学生头脑中前科学概念都在潜移默化中形成的，所以它以潜在的形式存在。这包含两方面的意义.其一是学生自己并没有意识到它的存在，因为学生并没有有意识地思考并形成“力是维持物体运动原因”的概念.其二是前科学概念平时并不表现出来，但往往在学生运用物理概念解决问题时表现出来.比如前述测验表明，许多有10多年教龄的初中物理教师头脑中也存在着牛顿第一定律的前科学概念，然而他们自己却并不知道。

第三，学生头脑中的前科学概念具有顽固性。

由于前科学概念是儿童头脑中业已形成的概念，且长期的日常生活经验与观察又加强了这些概念.因此，学生头脑中的前科学慨念是非常顽固的。

国内外物理教育界近年来的一些研究表明：一旦学生对某些物理现象形成了前科学概念，要想加以转变是极其困难的.尤其那些在人类科学认识史上经历了曲折历程的前科学概念，更是如此。

按照皮亚杰的理论，学生认识什么和如何行动，主要决定于他们所具有的认知图式（思维模式），而不完全取决于教师所讲述的内容。他们按照自己已有的图式吸收和排斥信息。在有错误认识存在的情形下，就会在头脑中形成和正确信息极不相同的东西.

4、在上述研究的基础上，我们对牛顿第一定律的教学提出如下教学建议。

（1）注重科学知识、科学方法与科学精神教育。

牛顿第一定律不仅在物理学本身上占有重要地位，而且在物理教学中也具有很好的教育价值.在教学中，不仅应当注重科学知识教学（定律本身），而且要特别强调定律得出所运用的科学方法.包括理论实验的方法和科学推理方法，这一点常常是许多物理教师容易忽略的方面.而且，还要结合定律的教学，潜移默化地对学生进行科学精神教育。为什么只有伽利略能够大胆地怀疑亚里士多德延续2000多年的错误结论？引导学生树立起科学的怀疑精神，树立实践是检验真理的唯一标准的信念.这样融知识、方法和精神于一体的教学，才真正体现了牛顿第一定律教学的全部内涵。

（2）必须破除教师头脑中的前科学概念。

由于不少初中物理教师头脑中还具有牛顿第一定律的前科学概念，因此，很难想象出这些教师所教授出的学生头脑中的前科学概念能够加以破除.所以，破除教师自己头脑中前科学概念是牛顿第一定律教学的前提。

（3）破除学生头脑中的前科学概念。

由于在牛顿第一定律教学中学生头脑中存在着前科学概念，教师必须促使学生头脑中前科学概念的转变，在他们的头脑中引发认知冲突和危机，使他们头脑中原有的观念与当前面临的现实产生无法调和的矛盾，促使原结构的解体和新结构的建构。这种过程可以说是在学生头脑中引发了一场科学革命。

比如，除以上两个例子外，还可向学生布置如下一个问题.匀速向前行驶的汽车前后玻璃窗上各有一只蜜蜂。两只蜜蜂同时以相同的速度向前后窗飞去，问前窗蜜蜂先飞到后窗，还是后窗蜜蜂先飞到前窗？如果学生正确回答了这个问题，说明学生头脑中该问题上的前科学概念已经破除。否则，则认为仍然没有破除。

（4）坚持纠正前科学概念。