牛顿运动定律学习指导
高一物理必修一《牛顿第一定律》教案【优秀5篇】
高一物理必修一《牛顿第一定律》教案【优秀5篇】（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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牛顿运动定律学习 (5)
D
3、如图所示，小车上固定一弯折硬杆 、如图所示， ABC，C端固定一质量为 的小球， 端固定一质量为m的小球 ， 端固定一质量为 的小球， 已知∠ 恒定， 已知 ∠ ABC恒定 ， 当小水平向左做 恒定 加速直线运动时，BC杆对小球作用 加速直线运动时， 杆对小球作用 力的方向为 A、一定沿杆向上 、 B、一定竖直向上 、 C、可能水平向左 、 D、随加速度大小 、 而改变
x=
①确定研究对象，对物体进行受力分析,由物 确定研究对象，对物体进行受力分析 由物 体受力分析得： 体受力分析得： F合=F1－F2=（6.4－4.2）N=2.2 N 合 － （ － ） ②由求出的物体所受合力用牛顿第二定律求 解物体加速度 根据牛顿第二定律： 合 根据牛顿第二定律：F合=ma，得： ， ③根据运动学公式求解速度与位移 由：vt=a t，得： ， vt=1.1×4 m/s=4.4 m/s × 由： 得：
例 3： 图中 ， 车厢沿水平方向匀加速前 ： 图中， 进，车厢后面的竖直内壁上一个物体 A正好沿壁相对车匀速下滑 ， 已知物 正好沿壁相对车匀速下滑， 正好沿壁相对车匀速下滑 块和竖直壁间动摩擦因数为µ。 块和竖直壁间动摩擦因数为 。 车厢 内一水平桌面上， 内一水平桌面上，又有一个物块 B质量为 ，随车厢一 质量为m， 质量为 起运动， 起运动，相对桌面静止 则物块B受到的摩擦 ，则物块 受到的摩擦 力为多大？ 力为多大？
•牛
（一）
顿 定 律 解 决 问 题
动力学的两类基本问题
牛顿第二定律 运动学公式
受力 情况
a
运动 情况
牛顿运动定律解题的基本思路： 牛顿运动定律解题的基本思路：
首先要对确定的研究对象进行受力、 首先要对确定的研究对象进行受力、 运动情况分析， 运动情况分析，把题中所给的物理 情景弄清楚，然后由牛顿第二定律， 情景弄清楚，然后由牛顿第二定律， 通过加速度这个联系力和运动的 桥梁” “桥梁”，结合运动学公式进行求 解。
《牛顿第一定律》教学设计和反思
《牛顿第一定律》教学设计课程标准：理解牛顿第一定律内容和意义。
知道什么是惯性，并会正确解释生活中的有关现象。
知道力是使物体产生加速度的原因。
理解质量是物体惯性大小的量度。
教材分析以及学情分析：牛顿运动定律处在人教版，高中物理必修1的第四章第一节。
在前面已经讲了直线运动——《第二章——匀变速直线运动的研究》和静力学《相互作用》，学生初步掌握了研究直线运动的思想和方法，能初步对物体进行受力分析解决平衡态的有关问题，而对于直线运动中的匀变速运动则在第三章中没有提到，那么，就为我们学习第四章内容《牛顿运动定律》埋好了伏笔。
而牛顿运动定律恰恰是联系物体运动和受力的桥梁。
而这其中，牛顿第一定律（又称惯性定律），它科学地阐明了力和惯性这两个物理概念，正确地解释了力和运动状态的关系，并提出了一切物体都具有保持其运动状态不变的属性——惯性，它是物理学中一条基本定律。
它是我们学习动力学的开门砖，是研究力和运动之间关系的一个窗口，在整个第四章中起到开启的作用。
可是，在初中八年级学生已经学习过了牛顿第一定律，已经初步了解了牛顿第一定律的内容（虽然内容表述和高中表述的不太一样，学生已经能够初步简单的从受力的角度分析物体运动状态的变化），但是，对于牛顿第一定律的得来以及内容的真正理解（力是改变物体运动状态的原因）还是不很清楚，这就需要通过本节课的学习使学生了解牛顿第一定律的得来，在教学过程中渗透学科精神，培养学生质疑、猜想、分析、总结的习惯。
据此，结合本节课标，确定本节的学习目标，即“我们要把学生带到哪里？”课标解读，确定学习目标、重难点根据课标要求及以上分析，我把“理解”这一能力要求分解为：准确背诵；描述；解释（生活实例）；分析判断（习题练习）；归纳等行为动词，确定了本节的学习目标。
1.阅读课本内容，能准备背诵牛顿第一定律的内容和惯性的定义，并能复述出牛顿第一定律得出的历史进程。
2.通过习题练习和小组交流，理解并能用牛顿第一定律分析、解释生活中常见的一些实例。
牛顿运动定律学习 (1)
x F FT (m m ) l m m
从式中可以看出，绳中各点的张力是随位置而变的， 即 F F ( x)
T T
当 m m 时 ；FT F
此时绳中各点的张力近似相等，均约等于外力。
§2.4 惯性参考系 力学相对性原理
一 惯性参考系 问题：
车的a=0时单摆和小球的状态符合牛顿定律
2.研究方法： 隔离体法：用力的图示法（示力图法）将研究对象 （质点）从与之相联系的其它物体中隔离出来，然 后画出所有作用在其上的力的大小及方向的分析方 法。
3.步骤： (1)弄清题意：明确已知条件和求解的问题（作出 总草图，有助于理解题意） (2)选取研究对象，用隔离体法画出有关物体的示力 图。
4、弱力：粒子之间的另一种作用力，力程短、力 弱（10－2牛顿） 四种基本自然力的特征和比较
力的种类 相互作用的物体
万有引力 一切质点
力的强度
10－34N
力
无限远
程
弱力
电磁力 强力
大多数粒子
电荷 核子、介子等
10－2N
102N 104N
小于10－17m
无限远 10－15m
重力：由于地球吸引使物体所受的力。质量与重 力加速度的乘积，方向竖直向下。 弹力：发生形变的物体，由于力图恢复原状，对 与它接触的物体产生的作用力。如压力、张力、 拉力、支持力、弹簧的弹力。在弹性限度内f = - kx,方向总是与形变的方向相反。
l
m
m
F
解： 如图2-2(b)所示，设想在绳索上点P将绳索分 为两段，它们之间有拉力 FT 和 FT 作用，这一对 拉力称为张力。它们的大小相等、方向相反。
FT
FT
P
牛顿运动定律学习 (19)
The equation are valid only when the mass m is constant. The equation are valid only in inertial frames of reference, just like the first law.
第二章 牛顿定律
第二章 牛顿定律
8
大学 物理
2－1 －
牛顿运动定律
(1)Two members of an action —reaction pair always act on different bodies so that they can not possibly cancel（抵消） （抵消） each other.
第二章 牛顿定律
5
大学 物理
2－1 －
牛顿运动定律
Inertial mass: a measure of inertial . The greater its mass, the more a body resistes being accelerated. More fundamental vision of the second law is : F = dP
第二章 牛顿定律
9
大学 物理
2－1 －
牛顿运动定律
(2) The action — reaction pair of forces exerts on the interaction bodies simultaneously and vanishes （消失） 消失） simultaneously also.
3
大学 物理
2－1 －
牛顿运动定律
Note
All inertial systems are equivalent, velocities of any two inertial systems are different from each other only by a constant vector.
大学物理微课教案
教学目标：1. 让学生理解牛顿第一定律、第二定律和第三定律的基本内容。
2. 通过微课学习，培养学生运用牛顿运动定律解决实际问题的能力。
3. 提高学生自主学习、探究学习的能力。
教学重点：1. 牛顿第一定律的概念和条件。
2. 牛顿第二定律的表达式、适用范围和推导过程。
3. 牛顿第三定律的表述和意义。
教学难点：1. 牛顿第一定律与惯性概念的联系。
2. 牛顿第二定律中的力和加速度的关系。
3. 牛顿第三定律在实际问题中的应用。
教学过程：一、导入1. 通过视频展示生活中常见的运动现象，引导学生思考运动的本质。
2. 提问：什么是力？力与运动之间有什么关系？二、新课讲解1. 牛顿第一定律a. 讲解牛顿第一定律的概念，强调物体不受外力时保持静止或匀速直线运动状态。
b. 通过实例分析，让学生理解惯性的概念，并掌握牛顿第一定律的应用。
2. 牛顿第二定律a. 讲解牛顿第二定律的表达式：F=ma，其中F为力，m为物体质量，a为加速度。
b. 分析牛顿第二定律的适用范围，如非惯性参考系、超高速运动等。
c. 推导牛顿第二定律，强调力和加速度的关系。
3. 牛顿第三定律a. 讲解牛顿第三定律的表述：作用力与反作用力大小相等、方向相反。
b. 分析牛顿第三定律的意义，如动量守恒定律、弹性碰撞等。
c. 通过实例，让学生理解牛顿第三定律在实际问题中的应用。
三、巩固练习1. 判断题：牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的运动状态。
2. 填空题：牛顿第二定律的表达式为F=______，其中F为______，m为______，a 为______。
3. 简答题：牛顿第三定律在实际问题中的应用有哪些？四、总结1. 总结牛顿运动定律的基本内容，强调其在物理学中的重要地位。
2. 鼓励学生在日常生活中运用牛顿运动定律解释现象，提高科学素养。
教学反思：1. 微课教学过程中，注重学生的参与，提高学生的自主学习能力。
2. 结合实例讲解，让学生更好地理解牛顿运动定律，提高实际应用能力。
在牛顿运动定律的教学中如何培养学生的学习能力
学 生很 难理 解 透 彻 ， 其 遇 到 多 个 物 体 相 互 作 用 时 ， 尤
就更难 办 了． 在这 部分 教学 中 ， 者 采 取这 样 的办 法 ： 笔
隔 离 对 象 ， ① 的 基 础 ， 生 很 容 易 就 明 白 了． 而 再 有 学 继
把物 体换 成 几 个 质 量 为 Ｄ 的 环 连 成 的链 ， 究 力 Ｆ ｒ ／ 研 拉链 在光 滑水 平面 上前进 时 ， 意 ２个 环之 间的相 互 任
作 用力 ， 学生 也 很 容 易 就 弄 明 白了 ， 么做 的结 果 不 这
４ 让 学 生 在 总 体 系 统 中 理 解 牛 顿 运 动 定 律
３ ）紧接着 上述科 学 家 的结 论 又 是 哪位 物 理 学 家 更 加完 善 了上述论 点 ？ ４ ）是 哪一 位物 理学 家 在 上述 的论 点基 础 上 进 行 实验 、 总结 得 出重要规 律 的？
笔 者采取 先 总后分 的教 学 方 法． 让 学生 总 体 系 先
１ 纪前是 以哪一 位科 学 家为 代 表提 出力是 ）１ ７世 维 持物体 运 动 的原 因？那 么 科 学 家 又是 通 过 哪 些 经 验 事实得 出了什 么结论 ？
Байду номын сангаас
好． 因为此 时他 们之 间挤 压 力小 ， 物体 表 面 不会 受 损 ．
此 时学生 的思 维 已被 激起 ， 续 设 疑 ， 发学 生 ： 两 继 启 若 物体 间 固定一 轻 弹簧 ， 力 Ｆ推 哪 个 物 体 前 进 时 ， 则 弹 簧长 度会 更短 ？学 生就很 容 易 就 回答 对 了 ． 上 面 的 在
牛顿运动定律学习 (3)
Fy = ma y
F n = ma
n
v = m r
第二章 牛顿定律
例1 阿特伍德机 （1）如图所示滑轮和绳子的质量均 不计， 不计，滑轮与绳间的摩擦力以及滑轮与 轴间的摩擦力均不计. 轴间的摩擦力均不计.且 m1 > m2 . 求 重物释放后，物体的加速度和绳的张力. 重物释放后，物体的加速度和绳的张力. 解 以地面为惯性系 画受力图、 画受力图、选取坐标如图
（1）作用力、反作用力互为对方存在的条件，同时 作用力、反作用力互为对方存在的条件， 产生，同时消失。 产生，同时消失。 （2）作用力、反作用力分别作用在相互作用的两个 作用力、 物体上，因此不能互相抵消。 物体上，因此不能互相抵消 （3）作用力、反作用力属同种性质的力。 作用力、反作用力属同种性质的力。
F
mg sinθ = ma cosθ N − mgcosθ = masinθ
此种方法更简单。 此种方法更简单。
解得： 解得：
a = gtgθ
N = mg / cosθ
第二章 牛顿定律
雨滴下落时受空气阻力， 例3 雨滴下落时受空气阻力，若阻力与其速度 大小成正比，求雨滴的速度并讨论其最终速度。 大小成正比，求雨滴的速度并讨论其最终速度。 解 设雨滴质量为m 设雨滴质量为 取坐标如图
v t
F0 − kt ∴ dv = dt m
F0 k 2 F0 − kt 积分： 积分： t dt v = t − ∫ dv = ∫ m 2m m 0 0 dx 有 v= 由 dx = vdt dt x t F0 k 2 F0 2 k 3 t )dt x = t − t ∫ dx = ∫ ( t − m 2m 0 0 2m 6m
第二章 牛顿定律
4.应用举例 4.应用举例
牛顿运动定律应用教案
班级：姓名：组内评价：教师评价：牛顿运动定律的应用【学习目标】1．能根据物体的受力情况确定物体的运动情况．2．能根据物体的运动情况确定物体的受力情况【学习重点】会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题．知识回顾:1、牛顿第二定律的内容，公式：2、运动学主要公式：【学习过程】目标1：从受力确定运动情况情境引入：（1993年冰壶纳入冬奥会比赛）我们先看一下课本第97页上的例一。
【例题1】运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。
按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。
（1）运动员以 3.4 m/s 的速度投掷冰壶，若冰壶和冰面的动摩擦因数为 0.02，冰壶能在冰面上滑行多远？g 取 10 m/s2。
（2）若运动员仍以 3.4 m/s 的速度将冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行 10 m 后开始在其滑行前方摩擦冰面，冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的90%，冰壶多滑行了多少距离？【方法指导】（1）从题目中找出关于物理情景的描述。
（2）研究对象是谁？它共受几个力的作用，画出受力图。
合力沿什么方向？大小是多少？（3）思考物体做什么运动？依据是什么？（4）完整写出解答过程。
跟踪练习1：（10分）得分（）一个静止在水平地面上的物体，质量是2Kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。
物体与地面的动摩擦因数为0.25，求：（1）物体在4 s末的速度。
（2）物体前4s内的位移。
规范答题：目标2：由物体的运动情况确定受力情况情景引入：（滑雪运动是一项比较刺激的体育运动）【例题2】如图，一位滑雪者，人与装备的总质量为75 kg，以2 m/s 的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡倾角为 30°，在5 s的时间内滑下的路程为60 m。
求滑雪者对雪面的压力及滑雪者受到的阻力（包括摩擦和空气阻力），g取10 m/s2。
牛顿第一定律教案优秀10篇
牛顿第一定律教案优秀10篇（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种类型的经典范文，如总结报告、演讲发言、策划方案、合同协议、心得体会、计划规划、应急预案、教学资料、作文大全、其他范文等等，想了解不同范文格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!Moreover, our store provides various types of classic sample essays, such as summary reports, speeches, planning plans, contract agreements, insights, planning, emergency plans, teaching materials, essay summaries, and other sample essays. If you want to learn about different sample formats and writing methods, please pay attention!牛顿第一定律教案优秀10篇作为一名默默奉献的教育工作者，常常要根据教学需要编写教学设计，教学设计是把教学原理转化为教学材料和教学活动的计划。
【实用】牛顿第一定律说课稿4篇全文
可编辑修改精选全文完整版【实用】牛顿第一定律说课稿4篇【实用】牛顿第一定律说课稿4篇在教学工作者开展教学活动前，总不可避免地需要编写说课稿，说课稿有助于教学取得成功、提高教学质量。
快来参考说课稿是怎么写的吧！下面是小编帮大家整理的牛顿第一定律说课稿4篇，仅供参考，希望能够帮助到大家。
牛顿第一定律说课稿篇1今天我说课的课题是高一物理《牛顿第一定律》，敬请各位评委批评指正。
一、说教材1、教材内容“牛顿第一定律”是人民教育出版社（必修）高中物理第一册第四章《牛顿运动定律》的第一节的知识。
2、教材的地位及作用牛顿三大运动定律作为动力学的核心内容，本节课的教学内容牛顿第一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。
针对教材，提出本节教学目标。
3、教学三维目标知识与技能：（1）了解伽利略的理想实验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。
过程与方法：（1)通过实验，培养学生的观察能力；（2)通过实验分析，培养学生科学的思维方法；（分析、概况、推理）（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。
情感、态度和价值观：(1)通过物理学史的简介，对学生进行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。
4、教学重点及依据教学重点:牛顿第一定律及惯性。
作为重点理由是：本节课是一节物理规律教学课，通过这节课的科学探究急实验论证的目的就是为了认识力和运动的关系，揭示其认识事物的规律及牛顿第一定律及惯性。
5、教学难点教学难点：利于运动的关系。
学生从生活经验中得到了一种被现象掩盖了本质的错误认识。
学习重点物理力学与运动
学习重点物理力学与运动学习重点：物理力学与运动物理力学是物理学的基础学科之一，主要研究物体的运动以及与之相关的力和相互作用。
在学习物理力学时，我们需要掌握一些重点内容，如牛顿运动定律、运动学方程、动量守恒定律等。
以下是对这些重点内容的详细介绍。
一、牛顿运动定律牛顿运动定律是物理力学的核心概念之一，包括三个定律：1.第一定律：当物体所受合力为零时，物体将保持匀速直线运动或静止状态。
2.第二定律：物体所受合力等于质量乘以加速度，即F=ma，其中F为合力，m为物体质量，a为加速度。
3.第三定律：任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
理解牛顿运动定律的关键是要能够将力与运动的关系相互联系起来，通过实际问题的求解来加深对定律的理解。
二、运动学方程运动学方程描述了物体在运动过程中的位置、速度和加速度之间的关系。
常用的运动学方程有：1.位移-时间关系：s = ut + 1/2at²，其中s为位移，u为初速度，t为时间，a为加速度。
2.速度-时间关系：v = u + at，其中v为最终速度，u为初速度，t为时间，a为加速度。
3.加速度-时间关系：v²= u²+ 2as，其中v为最终速度，u为初速度，s为位移，a为加速度。
利用运动学方程可以解决物体运动中的各种问题，包括求解位移、速度、加速度、时间等。
三、动量守恒定律动量守恒定律是描述系统总动量守恒的基本原理。
在没有外力作用下，一个封闭系统的总动量保持不变。
动量的定义为p=mv，其中p为动量，m为物体质量，v为物体速度。
如果一个系统中的物体相互作用，它们之间的动量之和不变。
应用动量守恒定律可以解决各种碰撞、爆炸等问题，对于理解物体之间的相互作用与运动变化有着重要作用。
综上所述，学习重点物理力学与运动的内容包括牛顿运动定律、运动学方程和动量守恒定律。
牢固掌握这些内容可以帮助我们理解物体的运动规律，解决各种与力学和运动相关的问题。
高中物理同步必修第一册 第4章 牛顿运动定律专题强化 动力学中的板块问题
一物体B(可看作质点)以水平速度v0＝3 m/s滑上长木板A的上表面.由于A、 B间存在摩擦，之后的运动过程中A、B的速度随时间变化情况如图乙所
示.g取10 m/s2，下列说法正确的是
A.长木板A、物体B所受的摩擦力均与运动
方向相反
B.A、B之间的动摩擦因数μ＝0.5
C.长木板A的长度可能为L＝0.8 m
1234567
(3)滑块与木板达到的共同速度v的大小. 答案 1 m/s
解析 以木板为研究对象，根据牛顿第二定律得：μmg＝Ma′ 可得出木板的加速度a′＝0.5 m/s2 设经过时间t，滑块和木板达到共同速度v，则满足： 对滑块：v＝v0－at 对木板：v＝a′t 由以上两式联立解得：滑块和木板达到的共同速度v＝1 m/s.
答案 8 m 解析 拿走铁块后木板做匀减速运动的加速度大小为 a3＝μ1g＝0.1×10 m/s2＝1 m/s2， 则木板还能继续滑行的距离 x3＝2va23＝21×61 m＝8 m.
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专题强化练
ZHUAN TI QIANG HUA LIAN
训练1 地面光滑的板块问题 训练2 地面不光滑的板块问题(选练)
物体B未滑出长木板A，临界条件为当A、B具有共同速度时，B恰好滑
到A的右端，速度—时间图线与时间轴围成的面积表示位移，则：Lmin
＝xB－xA＝
3×1 2
m＝1.5 m，故C错误；
1234567
对 A 受力分析，有：μmBg＝mAaA，aA＝ΔΔvtA＝1－1 0 m/s2＝1 m/s2，联立解 得：mmAB＝2，故 D 正确.
答案 0.8 s
解析 设将B从木板的左端拉到右端所用时间为t，A、B在这段时间内发 生的位移分别为xA和xB，其关系如图所示 则有 xA＝12aAt2 xB＝12aBt2 xB－xA＝L 联立解得t＝0.8 s.
图像法解追击相遇问题
牛顿运动定律学习指导一、正确理解牛顿第一定律的意义以及惯性的概念牛顿第一定律包含了三层意思：1．牛顿第一定律说明了物体不受外力时的运动状态是匀速直线运动或静止（所以说力不是维持物体运动状态的原因）；2．一切物体都有保持直线运动或静止的特性（即一切物体都有惯性）；3．外力是迫使物体改变运动状态的原因．惯性是中学物理中一个重要的概念．惯性是物体固有的属性，与物体的运动状态以及受力情况无关．惯性的大小表现在外力使物体的运动状态改变时的难易程度．例如要让运动速度大小相同的一辆汽车和一列火车停下来，若它们受到的阻力大小相同，则让火车停下来要比汽车困难得多，是因为火车的质量比汽车要大得多，惯性也就比汽车大得多．二、正确理解牛顿第二定律的瞬时性与矢量性对于一个质量一定的物体来说，它在某一时刻加速度的大小和方向，只由它在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定．当它受到的合外力发生变化时，它的加速度随即也要发生变化，这便是牛顿第二定律的瞬时性的含义．例如，物体在力F1和力F2的共同作用下保持静止，这说明物体受到的合外力为零．若突然撤去力F2，而力F1保持不变，则物体将沿力F1的方向加速运动．这说明，在撤去力F2后的瞬时，物体获得了沿力F1方向的加速度a1．撤去力F2的作用是使物体所受的合外力由零变为F1，而同时发生的是物体的加速度由零变为a1．所以，物体运动的加速度和合外力是瞬时对应的．在理解牛顿第二定律时，必须明确加速度的方向是由合外力的方向决定的．也就是说加速度的方向总是与合外力的方向一致的，而物体的速度方向与合外力的方向并不存在这样的关系．当物体做匀加速直线运动时，其速度方向与合外力的方向一致；当物体做匀减速直线运动时，其速度方向便与合外力的方向相反．例如：如图1所示．一物体以一定的初速度沿斜面向上滑动，滑到顶点后又返回斜面底端．在物体向上滑动的过程中，物体运动受到重力和斜面的摩擦力作用，其沿斜面的合力平行于斜面向下，所以物体运动的加速度方向是平行斜面向下的，与物体运动的速度方向相反，物体做减速运动，直至速度减为零．在物体向下滑动的过程中，物体运动也是受到重力和斜面的摩擦力作用，但摩擦力的方向平行斜面向上，其沿斜面的合力仍然是平行于斜面向下，但合力的大小比上滑时小，所以物体将平行斜面向下做加速运动，加速度的大小要比上滑时小．由此可以看出，物体运动的加速度是由物体受到的外力决定的，而物体的运动速度不仅与受到的外力有关，而且还与物体开始运动时所处的状态有关．三、深刻理解运动和力的关系牛顿运动定律揭示了物体运动和物体受到的外力的关系，运动和力的关系是自然界中反映物体机械运动的普遍规律之一，也是中学物理内容中重要的规律之一．它是整个中学物理内容的基础．牛顿运动定律指明了物体运动的加速度与物体所受外力的合力的关系，即物体运动的加速度是由合外力决定的但是物体究竟做什么运动，不仅与物体的加速度有关还与物体的初始运动状态有关．比如一个正在向东运动的物体，若受到向西方向的外力，物体即具有向西方向的加速度，则物体向东做减速运动，直至速度减为零后，物体在向西方向的力的作用下，将向西做加速运动．由此说明，物体受到的外力决定了物体运动的加速度，而不是决定了物体运动的速度，物体的运动情况是由所受的合外力以及物体的初始运动状态共同决定的．四、注意掌握运用牛顿运动定律解决问题的方法有关运用牛顿运动定律解决的问题常常可以分为两种类型：1．已知物体的受力情况，要求物体的运动情况．如物体运动的位移、速度及时间等．2．已知物体的运动情况，要求物体的受力情况（求力的大小和方向）．但不管哪种类型，一般总是先根据已知条件求出物体运动的加速度，然后再由此得出问题的答案．运用牛顿第二定律解决问题的一般步骤是：1．确定研究对象；2．分析物体的受力情况和运动情况，画出被研究对象的受力分析图；3．国际单位制统一各个物理量的单位；4．根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解。
牛顿运动定律学习 (17)
例4 粗绳的张力（您知道：张力有个分布吗？） 拉紧的绳中任一截面两侧的两部分之间的相互作 用力称该截面处的张力 ----弹性力
如图，质量均匀分布的粗绳拉重物。
F
F
已知： F 150 N a 0.2m/s
l 4m
m 2kg
2
a
mx g
x
Tx
求：距顶端为x 米处绳中的张力
21
已知： 求：距顶端为x米处绳中的张力 解：对绳用牛顿第二定律
12
§4 牛顿定律的应用
两类问题：已知运动求力
已知力求运动
解题步骤：
桥梁是加速度 a
确定对象 分析运动 画隔离体受力图 列方程 解方程
13
例1 考虑空气阻力的落体运动（变力 直角坐标系） 已知： m, t 0 0 0
f阻力 k0
k0 >0
求： (t ), y (t )
解： 第一步：画质点m的受力图 第二步：列牛顿定律方程 （原理式）
惯性力是参考系加速运动引起的附加力，
本质上是物体惯性的体现。 它不是物体间的 相互作用， 没有反作用力， 但有真实的效果。
34
二战中的小故事： 美 Tinosa号潜艇 携带16枚鱼雷 在太平洋 离敌舰4000码 斜向攻击 发射4枚 使敌舰停航 离敌舰 875码 垂直攻击 发射11枚 均未爆炸！
您 能 改 进 吗 ？ 分析： 垂直、近距
旋转抛物面
· 若已知水不旋转时高为h，桶半径为R， R 则由前后水体积不变： 0 2r z dr = R2h 可得
讨论：(1)请检验 z式的量纲关系 (2)特殊情形： =0时，应z = z0=h (3)变化趋势：r一定时，如 则(z-zo) ， 合理。
牛顿运动定律高一物理运动学教学的重点与难点
牛顿运动定律高一物理运动学教学的重点与难点物理学中的运动学是研究物体运动的一门学科，而牛顿运动定律则是运动学中最为基础和重要的内容之一。
作为高一物理教学中的一大重点和难点，深入理解和掌握牛顿运动定律对于学生的物理学习和发展具有至关重要的作用。
本文将以牛顿运动定律在高一物理教学中的重点和难点为主题，分别讨论其内容和学习方法。
一、牛顿运动定律的重点牛顿运动定律是以牛顿为名的三个基本定律，分别称为牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。
下面将重点介绍这三个定律的内容和要点。
1. 牛顿第一定律（惯性定律）牛顿第一定律表明，当一个物体处于力的平衡状态时，物体将保持匀速直线运动或静止状态。
也就是说，物体不会主动改变其运动状态，除非外力作用于其上。
这一定律对学生来说相对简单，可以通过举例进行讲解和理解。
2. 牛顿第二定律（力的作用定律）牛顿第二定律是牛顿运动定律中最为重要的定律之一。
它表明，物体所受合力等于质量乘以加速度，即F=ma。
这个公式是运用最广泛的物理公式之一，可以通过实验、计算和举例等方式进行教学，以帮助学生深入理解力和加速度之间的关系。
3. 牛顿第三定律（作用与反作用定律）牛顿第三定律指出，任何作用力都存在着一个与之大小相等、方向相反的反作用力。
这一定律常常被形象地描述为“行动力与反作用力相等，方向相反”。
教学中可以通过一些日常生活中的例子，如摔球、游泳等，帮助学生理解和应用这一定律。
二、牛顿运动定律的难点虽然牛顿运动定律的内容相对简单明了，但在教学中也存在一些难点，需要教师针对学生的特点和困惑点进行合理的授课和指导。
1. 力的概念理解困难力是牛顿运动定律的核心概念之一，但学生对力的理解常常存在困难。
教师可以通过剖析物体间的相互作用过程，引导学生从观察力的表现形式入手，逐步理解力对物体运动状态的影响。
2. 合力的计算方法掌握不熟练牛顿第二定律中，合力的计算涉及到向量的加法，对于学生来说可能有一定的难度。
牛顿运动定律学习 (21)
二、平动加速参考系的(平移)惯性力 平动加速参考系的(平移) 设：地面参考系为惯性系 火车参考系相对地面参考系加速平动 v 加速度为 a0
r 质点在火车参考系中运动的加速度为 a′
y
y′
火车 地面
r a′
r a0
x
x′
13
地面参考系中 在地面参考系中可 使用牛顿第二定律
r r r F = m (a ′ + a0 )
（1） ）
变形 在火车参考系中形式 火车参考系中 上使用牛顿第二定律
r r r F − m a0 = m a ′
y
y′
火车 地面
（2） ）
r a′
r a0
x
x′
14
分析： 分析：
r r r F − ma0 = ma ′
右边是质量乘加速度 右边是质量乘加速度
1.我们认识的牛顿第二定律形式： 我们认识的牛顿第二定律形式： 我们认识的牛顿第二定律形式 左边是合力 左边是合力
25
讨论
科氏力： 科氏力：
r v r fc = 2mυ ′ × ω
1、科里奥利力的特征 、 1）与相对速度成正比 ） 相对速度成正比 只有在转动参考系中运动时才出现 只有在转动参考系中运动时才出现 运动 2）与转动角速度一次方成正比 ） 转动角速度一次方成正比 当角速度较小时 科氏力比惯性离心力更重要 当角速度较小时，科氏力比惯性离心力更重要 较小 比惯性离心力 3）科氏力方向垂直相对速度 ）科氏力方向垂直 垂直相对速度 该力不会改变相对速度的大小 4）科氏力在地球上的表现 ）科氏力在地球 地球上的表现
5
牛顿力学的胜利 1978年发射空间飞船ISEE3，4年后经 次点火和5次 年发射空间飞船 ， 年后经37次点火和 次 年发射空间飞船 年后经 次点火和 飞近太阳而进入了一个复杂的轨道。 年拦截了一个彗 飞近太阳而进入了一个复杂的轨道。85年拦截了一个彗 6 年与哈雷慧星相遇。 年返回。 星，86年与哈雷慧星相遇。2012年返回。 年与哈雷慧星相பைடு நூலகம் 年返回
牛顿运动定律学习 (4)
B
FTB
A
FTA
FTB FTAe
O＇
FTB / FTA e
若
0.25
2π
π
FTB / FTA
0.46 0.21 0.00039
F
m
10 π
§2-4 惯性参考系 力学相对性原理
一 惯性参考系 地面参考系：
N
F P N 0 ma
（小球保持匀速运动）
P
（ 1）
FT＇
P
FT
FT0
FT0＇
a
FT0 FT0＇ a FT0 m＇ F FT0＇ ma
a
F a m＇ m m＇ FT0 F m＇ m
F
（ 2）
dm mdx / l ( FT dFT ) FT m (dm)a adx l
l
dm
dx
mF dFT dx (m＇ m)l
ar
m1 m
a a
r
2
设两物体相对于地面的加速度分别 为 a1、 a2 ，且相对电梯的加速度为ar
（隔离物体，画受力图）
2）取坐标系；
3）列方程（一般用分量式）；
4）利用其它的约束条件列补充方程；
5）先用文字符号求解，后带入数据计算结果.
例1 阿特伍德机 （1）如图所示滑轮和绳子的质量均 不计，滑轮与绳间的摩擦力以及滑轮与 轴间的摩擦力均不计.且 m1 m2 . 求 重物释放后，物体的加速度和绳的张力.
当
v c 时，m 为常量
F (t ) ma(t )
注意
1. 瞬时关系
2. 牛顿定律的研究对象是单个物体（质点）
“牛顿运动定律”学习引导与方法突破
“牛顿运动定律”学习引导与方法突破一、牛顿第一定律1.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.2.物理意义（1）揭示了物体在不受力或所受合外力为零时的运动规律.（2）指出了一切物体都具有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律.（3）揭示了力与运动的关系，即力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因.3.惯性（1）物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性.（2）量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小.（3）惯性的两种表现形式①物体在不受外力或所受合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变（静止或匀速直线运动）.②物体受到外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度.惯性大，物体的运动状态较难改变；惯性小，物体的运动状态容易改变.4.惯性与惯性定律惯性是一切物体都具有的性质，是物体的固有属性，与物体的运动情况和受力情况无关；惯性定律即牛顿第一定律，是一条动力学规律.5.对牛顿第一定律的进一步理解（1）牛顿第一定律不是由实验直接总结出来的在实际中不受力的物体是不存在的，牛顿第一定律不能用实验直接验证，但是牛顿第一定律是在大量的实验现象的基础上，通过逻辑推理而发现的，例如伽利略的理想斜面实验.（2）牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例牛顿第一定律揭示了物体在不受力或所受合外力为零时的运动状态，同时定性地指出了力与运动的关系（力是改变物体运动状态的原因）；牛顿第二定律则定量地指出了力与运动的关系（F=ma）.因此牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例，它们是两个不同的定律.二、牛顿第二定律1.内容物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同.2.表达式F=ma3.对牛顿第二定律的理解（1）同一性：加速度a、受力F、质量m对应同一个物体，加速度a、力F、质量m统一使用国际单位制单位.（2）瞬时性：物体的加速度a与受到的力F对应同一时刻.（3）矢量性：F=ma是矢量式，加速度a的方向始终与力F的方向相同.（4）独立性：每一个力都可以独立产生各自的加速度.三、牛顿第三定律1.作用力和反作用力两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力.力是物体与物体间的相互作用，物体间相互作用的这一对力通常叫做作用力和反作用力.2.牛顿第三定律（1）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，作用在同一条直线上.（2）物理意义建立了相互作用物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系.①定律中的“总是”说明对于任何物体，在任何情况下牛顿第三定律都是成立的.②作用力与反作用力虽然等大反向，但因所作用的物体不同，所产生的效果（运动效果或形变效果）往往不同.所以作用力与反作用力的作用效果不能抵消.③作用力与反作用力只能是一对物体间的相互作用力，与第三个物体无关.3.作用力、反作用力与一对平衡力的比较相同点：大小相等，方向相反，作用在同一条直线上.不同点：4.在对物体进行受力分析时，如果不便于分析物体受到的某些力，则可以通过分析其反作用力来解决问题，牛顿第三定律将起到非常重要的转换研究对象的作用，使得我们对问题的分析思路更灵活、更宽阔.四、动力学两类基本问题1.两类基本问题（1）已知受力情况求物体的运动情况.（2）已知运动情况求物体的受力情况.2.解决两类基本问题的方法以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解，具体逻辑关系如下图：3.两类动力学问题的解题思路和步骤（1）明确研究对象：根据问题的需要和解题的方便，选出所研究的物体.研究对象可以是某个物体，也可以是几个物体构成的系统.（2）受力分析和运动分析：画好受力分析图、情景示意图，明确物体的运动性质和运动过程.（3）选取正方向或建立坐标系：通常以加速度的方向为正方向，或以加速度的方向为某一坐标的正方向（正交分解）.（4）列方程求解：根据牛顿第二定律F=ma或Fx=max 和Fy=may列方程求解，必要时对结果进行讨论.4.解决两类动力学问题的两个关键点（1）两个分析：物体受力分析，同时画出受力示意图；物体运动规律分析，同时画出运动情景图.（2）两个桥梁：加速度是联系运动和力的桥梁；速度是物理过程间相互联系的桥梁.5.常见的两类动力学图象问题（1）两类动力学图象问题①已知物体在某一过程中所受的合力（或某个力）随时间的变化图线，要求分析物体的运动情况；②已知物体在某一过程中速度、加速度随时间的变化图线，要求分析物体的受力情况.（2）解决图象综合问题的关键①分清图象的类别：即分清横、纵坐标所代表的物理量，明确其物理意义，掌握物理图象所反映的物理过程，会分析临界点. ②注意图线中的一些特殊点所表示的物理意义：图线与横、纵坐标的交点，图线的转折点，两图线的交点等.③明确能从图象中获得哪些信息：把图象与具体的题意、情境结合起来，再结合斜率、特殊点、面积等物理意义，确定从图象中反馈出来的有用信息，这些信息往往是解题的突破口或关键点.（3）物理公式与物理图象的结合是中学物理中的重要题型，特别是v-t图象在考题中出现频率极高.对于已知图象求解相关物理量的问题，往往是结合物理过程从分析图象的横、纵轴所对应的物理量的函数人手，分析图线的斜率、截距所代表的物理意义得出所求结果.解决这类问题的核心是分析图象，我们应特别关注v-t图象中的斜率（加速度）和力的图线与运动的对应关系.五、超重和失重1.实重和视重（1）实重：物体实际所受的重力，与物体的运动状态无关.（2）视重：测力计所指示的数值.2.超重、失重和完全失重（1）超重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象.物体有向上的加速度，可能加速上升或减速下降.（2）失重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象.物体有向下的加速度，可能加速下降或减速上升.（3）完全失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的现象.物体的加速度方向向下，大小a=g.如无阻力的抛体运动，卫星绕地球做匀速圆周运动.3.对超重和失重的理解（1）超重并非物体的重力增加了，失重也并非重力减小了，完全失重也不是重力完全消失了.在发生这些现象时，物体的重力依然存在，且不发生了变化，只是物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）发生了变化.（2）即使物体的加速度不是竖直方向，但只要其加速度在竖直方向上有分量即a，≠0，物体就会出现超重或失重状态.当ay方向竖直向上时，物体处于超重状态；当ay方向竖直向下时，物体处于失重状态.（3）即使整体没有竖直方向的加速度，但只要物体的一部分具有竖直方向的加速度，整体也会出现超重或失重状态.（4）在完全失重的状态下，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如天平失效、液柱不再产生向下的压强、浸在水中的物体不再受浮力等.4.超重和失重现象的判断方法（1）从受力的大小判断，当物体所受向上的拉力（或支持力）大于重力时，物体处于超重状态，小于重力时处于失重状态，等于零时处于完全失重状态.（2）从加速度的方向判断，当物体具有向上的加速度时处于超重状态，具有向下的加速度时处于失重状态，向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态.。
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置、 速 度 变化 的规 律 ， 可 以 控 制 物 体 的 运 立 的 ， 它 仅对 于 以地 面 或 相 对地 面 为静 止 的
动— —直 线 运动 和 曲线 运 动 都 能 适 用 ． 对 牛 物体 或相 对 于地 面做 匀变 速直 线运 动 的物体
顿运 动定 律 的 研究 ， 涉 及 许 多 重要 的物 理 问 为参考系才成立（ 惯性系） ． 牛顿第一定律只 具有 一定 基 础 性 和普 遍 性 ， 对 我们 以后 的 学 宏 观 物体 的运 动情 况． 习具 有很 大 的启 发 作 用 ， 也 为今 后 的进 一 步 学 习奠定 了基础． 为 帮助 同学 们学 习 牛顿运 动定 律这 部 分 内容 ， 现将 学 习 中应 关 注 的 几 点作 初 步 介 绍
如下 ．
一
题研 究方 法 和 科 学思 维 方 法 ， 而且 这 些 方 法 能适 用 于质 量 恒定 的 、 速 度 比光 速 小 得 多 的
二 、牛 顿第 二 定律 是 牛 顿 物理 学 的
核 心
牛顿 第二 定律 是 在牛 顿第 一定 律 的基础
上定 量 的描 述 了 物体 机 械 运 动 的规 律 ， 反 映
之 间 的相 互 作用 ， 牛顿 第 三定 律 正是 定 量 的 通 过本 章 的学 习 ， 同学 们 要 学 会 一 些 科
错误 ， 改变 了人类 的 自然观 和世 界 观 ， 才 导致 “ 同体 ” 性、 “ 同时 ” 性、 “ 同 向” 性、 “ 相对” 性．
因为 它破 除 了长达 近 二千 年 的亚里 士多 德 的 个 特 点 ： 牛顿第二定律 的“ 同一 单 位 制 ” 性、
牛顿第二定 律得 出， 并使 牛顿 以新 的视角看 另 外 ， 我们 应该 注重 实 验 的探 究 过程 ， 通 过实 验 ， 探究 加 速度 与物 体 质量 、 物体 受力 之 间 的 待引力 ， 令人信服的表明 ， 天上和人间服从同 通过 设 计 实 验 ， 测 量 物 体 的加 速 度 、 合 样 的力学 规 律． 与此 同时 ， 它 本 身 还 包 含 着 关 系．
力、 惯 性 和参 考系 这些 极 富成果 的科 学概 念 ， 外力 、 质量 ， 分别作加速度一力、 加 速 度 一质
一
再根据图象得 出加速度 与合 因此 ， 它被称为牛顿物理学的基石 ， 力学的第 量 的关系图象 ， 原理 ． 虽 然 牛 顿第 一定 律是 利 用 逻 辑 思 维 外 力 、 质量 之 间 的关 系 式 ， 总结得 出牛顿第 二 对 物 理现象 进 行 分 析 的产 物 ， 不 可 能 用 实 验 定 律 ， 进 而收 获 一种 习惯 ， 成为一种意识 ， 养
（ ５ ）假 说 的方法 ．
牛顿第一定律 的提出依靠的就是理想化
牛顿第二定律和牛顿第三定律都 出物体之间相互作用 的规律 ， 然而事 实上 自 方法得到 ， 是用 实验 和归 纳 的方 法 得 到 的 ， 这 是 目前 大 然 界 中一 切 “ 力 ”的现 象 都 不 是 施 力 物体 对 受力物体单方面的作用 ， 而总是表现为物体 多数 物理规 律获 得 的方法．
了物 体 的加 速度 与它 所 受 合 外 力 的关 系 ， 以
、
牛顿 第 一定 律 是 牛 顿物 理 学 的 及 加 速 度 与 物 体 自身 的 惯 性 —— 质 量 的关
基石
系， 因而成 为 牛顿物 理 学 的核心 ． 牛顿 第 二定
牛顿第 一 定 律 揭 示 了运 动 和 力 的关 系 ： 律 告诉 我们 作 用于 物体 的力 使物 体产 生 加速
替的 ， 牛顿第二定律的适用范 围同牛顿第一 定律 的一 样． ’
三 、牛顿 第 三定 律是 牛 顿物 理 学 的
纽 带
（ １ ）实验 和归纳 的方 法 ； （ ２ ）逻 辑思 维方 法 ；
（ ３ ）理 想化 方法 ； （ ４ ）数 学方 法 ；
牛顿 第一 定律 和第 二定律 研究 的一 个 物 体 或一个 系 统 整体 的动 力 关 系 ， 并 没 有 反 映
力不是维持物体速度 （ 运 动状态 ） 原 因， 而是 度 ， 从 而改 变物 体 的运 动状 态． 加 速度 是 连接 物体 运动 与 物 体受 力 的桥 梁 ． 知 道 了物 体 的 改变 物体 速度 （ 运 动状态 ） 的原 因 ， 从而， 它
一
在根本上 阐述 了力的一种作用效果 （ 力 的另 运动 规律 可 以研 究 物 体 的受 力 情 况 ， 掌 握 了 个 效果 是 使 物 体 发 生 形 变 ） ， 为 我 们 分 析 物体 的受 力 可 以分 析 物体 的运 动． 学 习牛顿 第 二 定 律 ， 我 们 要 关 注 它 的几 物体的受力情况提供 了重要 的理论依据． 正
直 接证 明 ， 但其 包含 的物理 意义 深刻 ， 在 科学 育 一 种能力 ．
研 究 中具有 重 要 的地 位 与 作 用 ， 在 现 实 生 产
＿
牛顿第 二定 律是 以牛顿 第一 定律 为前 提
黼
‘ Ｕ， ｊ ｉ 凇
Hale Waihona Puke ￡ 忽 俄 ￡ 的， 牛顿第 一 定 律不 能 用 牛 顿 第二 定 律 来 代 结 物理 规律 主要运 用 以下 几种科 学方 法 ：
孙 铁斌
牛 顿运 动定 律是 在前 面所 学 三章 内容 的 以及 生 活 中都 有 重要 的应 用 ， 尤 其 重 要 的是
基础上进一步研究运动 和力 的关系 ， 这 是质 该 定 律建 立 的过程 中包 含 宝贵 的科 学方 法 和 点 动力学 的内 容 ， 牛 顿 运 动 定 律是 动力 学 的 科 研 精神 ， 这 些 对 我 们是 一笔 宝 贵 的精 神财 核心 ， 根 据 牛顿 运 动 定 律 可 以确 定 物体 的 位 富． 牛顿 第一 定 律 不 是 对 所 有参 考 系都 是 成