牛顿爱因斯坦波尔三人间的对话
牛頓愛因斯坦波爾三人間的對話
劉源俊對話人
?牛頓(Isaac Newton) 英1642～1727 “If I have seen further, it’s by standing on shoulders of giants.”
?愛因斯坦(Albert Einstein) 德1879～美1955
“God does not play dice with the universe.”
?波爾(Niels Bohr) 丹1885 ～1962
“We are both onlookers and actors in the great drama of existence.”
時 2005年12月1日20:30
地 地球東吳大學望星廣場
開場白
波：今年欣逢紀念愛因斯坦發表五篇重要物理論文100周年，國際物理學界訂為「世界物理年」1，獲得熱烈反應。特邀兩位物理史上的巨人，一同公開討論物理的基礎2。
愛：至感榮幸！
牛：1987年那年適逢本人發表《自然哲學的數學原理》300周年，英國特出郵票紀念，劍橋大學且由Hawking教授主辦一紀念研討會。
波：詩人Pope有言：「天生牛頓，於是長夜得明。」3請牛頓先開始。因聽眾學力尚有不足，說理、用語請盡量淺顯。
說「理」
牛：天道尚簡，不好多餘之因4。同果宜歸於同因5。經驗可推得通性6。知歸1World Year of Physics 2005
2foundations of physics
3“God said, Let Newton be! And all was light.” – Pope: Epitaphs, 1730
4“Nature is pleased with simplicity, and affects not the pomp of superfluous causes.” --I. Newton: Principia V ol. 3 (1687), translated into English by Andrew Motte (1729)
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納則近道矣7。以上簡述本人的物理哲學。
時間是絕對的8，空間也是絕對的9；運動則有絕對運動10與相對運動11之別。
愛：你說絕對時間與絕對空間，是假說麼？
牛：我不做假說的12。我的陳述都由經驗得來，這就是所謂歸納法。至於時間與空間的性質，其實不必多費唇舌，大家都很明白13。
愛：且慢，這裏面有問題。首先，任何理論都是人的發明14，都必須從假設出發；不同的假設自然推出不同的結論，交由實驗檢證。
再說，你一開始就界定時間與空間的性質，不就是做了假設嗎？你安知是對的？
牛：我可不敢說理論是人的「發明」！我提出的運動三律及萬有重力律都是「發現」。我自認像是一個在沙灘上玩耍的孩子，發現了一些漂亮的石子或貝殼，而真理之大海仍然茫茫15。
愛：你提到的「真理」，意義不明！我說過，我們必須區分經驗裏的「實事」、算學裏的「陳述」、科學裏的「理論」與宗教裏的「教義」16！我還是要強調，雖然你不敢用「發明」這一詞，但其實你的所有理論都是你的發明。再說，講「理」就好了，何必曰「真」。
波：我贊成愛因斯坦。物理學家的任務是實事求是，就象17發理18，無從言「真」。理論都是從假設出發的。愛因斯坦既然提到這點，請說說看你的假設。
說「相對論」
6“The qualities of bodies,…which are found to belong to all bodies within the reach of our experiments, are to be esteemed the universal qualities of all bodies whatsoever.” --同上注
7“In experimental philosophy we are to look upon propositions inferred by general induction from phenomena as accurately or very nearly true,…” --同上注
8“Absolute, true, and mathematical time, of itself, and from its own nature, flows equably without relation to anything external.” ---I. Newton: Principia V ol. 1 (1687), translated into English by Andrew Motte (1729)
9“Absolute space, in its own nature, without relation to anything external, remains always similar and immovable. –同上注
10 absolute motion
11 relative motion
12“I frame no hypotheses, …and hypotheses, whether metaphysical or physical, whether of occult qualities or mechanical have no place in experimental philosophy.” ---I. Newton: Principia V ol. 1, General Scholium, (1687), translated into English by Andrew Motte (1729)
13“I do not define time, space, place and motion, as being well known to all.” --同上注
14“the axiomatic basis of theoretical physics cannot be extracted from experience but must be freely invented,…” --A. Einstein Physics and Reality (1936)
15“I seem to have been only like a boy playing on the sea-shore, and diverting myself in now and then finding a smoother pebble or a prettier shell than ordinary, whilst the great ocean of truth lay all undiscovered before me.＂---- D. Brewster Memoirs of Newton (1855)
16“It is difficult even to attach a precise meaning to the term ‘scientific truth.’ Thus the meaning of the word ‘truth’ varies according to whether we deal with a fact of experience, a mathematical proposition, or a scientific theory. ‘religious truth’ conveys nothing clear to me at all.” ---- On Scientific Truth (1929) — Answer to a Japanese scholar
17 phenomena
18
愛：為了解釋Michelson與Morley的實驗，我必須假設真空中的光速在任一慣性系裏恆定。
牛：這豈不違反常識？行進火車中槍彈的速度，從地面上測量，自是不同的。
光在以太19中行進，如果觀測者也在以太裡行走，照理說測到的光速會改變。
波：你說到以太，以太是什麼東西？
牛：以太是傳遞光的介質，透明、無質、無阻而有彈性。在我的觀念裡，光由微粒20組成，會激發以太中的波；各種物質裏的以太密度不同，對光微粒有不同影響，因而各種物質裏的光速不同。
愛：我必須指出，以太是你的假想，且是多餘而製造問題的假想21！剛剛你一開始不是還說「天道寧簡，不好多餘之因」？我從電動力學22深思過這一問題：如果釜底抽薪，去除以太假設後，一切迎刃而解！
牛：去除以太，光如何行進？
愛：Maxwell說，電場變化形成磁場，磁場變化形成電場；兩者互相牽動，就造成電磁波23。
這波的速度恆定，就是光速。光是電磁波，它的傳遞毋需介質。
牛：姑且聽之。你從光速恆定的假設出發，可以得到哪些結論呢？
愛：首先是，兩事件的同時性24只能相對於所在的慣性系25而定義─此即「相對論」26此一名詞的由來。換言之，我改變了牛頓「絕對時間」的假設。
波：你既假設光速不因慣性系遷變27而有所遷易，而你當然也假設了所有自然律28的不遷易性29，所以你的理論，其精義實為「絕對性」，稱之為「相對論」不甚妥當。
愛：同意。但是大家已經習用「相對論」這一名詞，難以更改。我比較擔心的是，許多人文社會學者不明就裡，把「相對論」這一詞到處濫用。
牛：還有哪些重要的結論？
愛：運動系統裏的韻律30變慢31，運動系統裏的長度縮短32；運動物體的質量增大33；等等…。
牛：有實驗支持嗎？
19牛頓用的原詞是?thereal medium
20 corpuscles
21“The introduction of a Licht?ther will prove to be superfluous…＂ --A. Einstein: On the Electrodynamics of Moving Bodies, Annlen der Physik (1905)
22 electrodynamics
23 electromagnetic waves
24 simultaneity
25 inertial system
26 theory of relativity
27 transformation
28 laws of nature
29 invariance
30 rhythm
31 time dilation
32 length contraction
33
愛：相對論的效應要在速度接近光速時才會明顯。因為我們無法使運動系統的速度接近光速，所以前兩個結論只有間接事證34，但第三個結論則在高能物理實驗裡有明確的事證。
說「二象性」
波：請問愛因斯坦。你是在1905年6月首次提出狹義相對論，但同年3月你先提出光量子的說法。在相對論中你視光為電磁波，在量子論中你又視光為微粒。到底你認為光是什麼東西？
愛：這真教人迷惑！我自己一直弄不通。1909年我研究黑體輻射的能量起伏問題時，認為光應兼有波與粒兩種性質。但是為什麼光有時表現波性，有時表現粒性呢？後來de Broglie進一步說物質也有時表現粒性，有時表現波性；
更是教人迷惑！其中必有奧妙。
牛：我早就發覺其中有蹊蹺。所以當我說光是微粒時，我也想到以太裏可能有波動。
愛：不要再提以太了！我剛才講過，「以太說」沒必要，而且製造問題。
波：談到光與物質的duality問題，我們還是要先釐清物理的本質。物理學家「就象說理」，所以我們只宜說「光與物質可顯現波或粒的現象，」或說「光與物質有波性與粒性，」而不可說「光與物質是波或是粒。」duality一般在中文裡譯為「二元性」，用到物理裡就不合適了，應譯為「二象性」才好。我認為波與粒的二種現象都只是片面，二者相輔相成35。
愛：真是眾說紛紜！讓我們歸納一下各家的說法。我曾想過光或物質「是波亦是粒」，de Broglie 認為「是粒但有波，波為引導36」，Schr?dinger則認為「有波37無粒」。至於另外幾位就更玄了。 Born提出「粒的機率波詮釋」38，Heisenberg提出「粒非粒，波非波」的說法39，你卻又提出「波粒相成說」40。
波：大家看法如此分歧，可見這一問題的深度。這裡隱含了兩個層次的問題，一個是語言上的（例如波與粒的定義不明），另一個是物理實在41的問題──到底有沒有客觀的物理實在？。我是認為沒有客觀的物理實在，任何現象都是觀測主體42與被觀測客體43間交涉44的結果。
說「實在」
34 evidences
35 complementary
36 pilot waves
37 wave function
38 statistical interpretation
39 uncertainty principle
40 complementarity principle
41 physical reality
42 the observer
43 the observed
44
愛：我絕不能同意「沒有客觀物理實在」這句話45。我的相對論是建立在「有客觀物理實在」的信念46之上。時、空是基底47，光與物質在其中運動。反之，光與物質的能量與動量分佈又影響到了時空的彎曲48。
牛：我也認為有客觀物理實在。其實那也就是上帝49！雖然我並不相信人格的上帝，但信上帝無所不在，祂就是客觀的實在，客觀的秩序50。
波：那也不過是你們的信念！愛因斯坦，你真認為時、空是客觀存在的麼？
愛：當然，只不過並非牛頓所設想的一維絕對時間與三維絕對空間，而是「四維時空連續體」51。牛頓踵武Euclid形學52，我則採用Riemann形學53。
波：愛因斯坦，你不是說物理是人的發明嗎？時、空不過是你的假設、假借，那你又為什麼一定要對「時、空的客觀實在」固執成見？
愛：我承認那是我的信念，我擇善而固執。此外，我決不能接受機率波及統計詮釋這些說法。天道非無常54；天道微而不鄙55。
波：任何人如果對量子力學不感到震驚，是因為他沒懂！56
我從量子物理57的發展，歸納出一些核心觀念─1.實驗本身（儀器及現象）必須用牛頓以來大家熟知的古典物理58語言來描述；2. 觀測者必然參與59──知即測60，測即擾61，測量的效果是一種「投射」62；3.相輔相成原理；4.
機運觀63；5.整體觀64。這些觀念除了第一項外，截然不同於古典物理，一般稱為「哥本哈根詮釋」65。我們兩人為此曾在1927年及1930年兩度於Solvay Conferences中當面辯論過，又在1935年交手筆戰，我知道你不能接受！
愛：我是同意你們這套說法的一致性66，但無法同意其完備性67。
45“I (believe) in complete law and order in a world which objectively exists,” --Einstein’s Letter to Max Born (1926)
46 conviction
47 substratum
48curvature of space-time
49 God
50‘Supreme God exists necessarily.” “He is omnipresent not virtually only, but also substantially….” --I. Newton: ---Einstein’s Letter 1954
51 four-dimensional space-time continuum
52 Euclidian geometry
53 Riemannian geometry
54“Gott würfelt nicht.─God does not cast dice.” --Einstein’s Letter to Max Born (1926)
55“Raffiniert ist der Herr Gott, aber boshaft ist er nicht.─God is subtle, but he is not malicious.”
--A. Einstein: referring an experimental test of general relativity (1921)
56“Anyone who is not shocked by Quantum Mechanics has not understood it.”
57 quantum physics
58 classical physics
59 observer-participancy
60To know is to measure.
61To measure is to disturb.
62projection in Hilbert space
63 statistical interpretation
64 holistic view
65 Copenhagen interpretation
66 consistency
67
波：要怎樣的理論才完備呢？
愛：有些人，例如Bohm，還在致力建構「隱變數理論」68，希望作為量子物理的更基礎理論。
波：必須要告訴你，1982年以後Aspect等人所做的一系列「雙光子系統的糾葛69」實驗已經清楚否證了Bell不等式70；換言之，即使有隱變數理論，這些隱變數必有「越地性」71。所以你所設想的時空只不過幻象而已！
愛：真是匪夷所思！
波：我還要告訴你，所謂「波粒二象性的迷惑」在量子場論72中，通過場的算符化73等手段，已經獲得解決。
愛：樂見其成。量子場論裡有哪些重要推論？
波：例如說，真空74會在很短的時間裡突然生出一對電子與正子，然後又復合；這叫做真空極化75。換言之，真空不空。
愛：那麼能量就不會守恆囉？
波：根據不確知原理76，測量時間愈短，能量愈不確定。我們普通以為真空裡空無一物，是長時間測量得到的結果。
牛：我剛剛聽你們講量子物理，不知所云，實在插不上話。但是聽到這裡，卻又引起我的興趣了。波爾說一切實驗必須用古典物理來描述，使我感到欣慰。他又說到真空裡是有東西的，這跟我所說的以太似乎可以扯上關係。
波：有點道理。Whittaker就主張，既然真空裡各種紛亂雜陳，「真空」之名，顯然名不符實；不如重新拾回「以太」77的老名。
愛：今天談了許多，大家都有需要回去重新整理一下思想，是否可就此打住？
結語
波：好。我們三人的對話，在形式上有點像Galilei兩本經典名著78中Salviati 與Sagredo、Simplicio三人間的對話，當然我們的程度深得多。Jauch有一本通俗書Are Quanta Real?也是邀這三人對話的，可做參考。
最後藉我常引的Schiller談儒學的詩句79作一結束：
惟堅毅致遠，惟充實致明，而大理寓隱80。
68theory of hidden variables
69entanglement or non-separability of a cascade emission double-photon system
70 Bell inequalities
71 non-locality
72quantum field theory
73 quantization of field
74 vacuum
75 vacuum polarization
76 uncertainty principle
77 aether
78Dialogues Concerning the Two Chief World Systems, Dialogues Concerning Two New Sciences
79出自Spruch des Confuzius
80“Nur Beharrung führt zum Ziel, Nur die Fülle führt zur Klarheit, Und im abgrund wohnt die
物理《牛顿第三定律》教案
4.5 牛顿第三定律教案 一、素质教育目标 （一）知识教学点 1．知道作用力与反作用力的概念 2．理解、掌握牛顿第三定律 3．区分平衡力跟作用力与反作用力 （二）能力训练点 1．通过实验总结规律的能力 2．在具体受力分析中应用牛顿第三定律的能力 （三）德育渗透点 进一步掌握实践是检验真理的惟一标准的哲学思想 （四）美育渗透点 通过学习，使学生了解到物理世界中普遍存在的对称美 二、学法引导 1．通过实验演示总结规律． 2．师生共同讨论，研究对概念的理解加以完善． 三、重点·难点·疑点及解决办法 1．重点 掌握牛顿第三定律 区分平衡力跟作用力与反作用力 2．难点 区分平衡力跟作用力与反作用力． 3．疑点 （1）作用力与反作用力大小相等、方向相反，作用在一条直线上，它们能平衡吗? （2）马拉车向前运动是因为马拉车的力大于车拉马的力吗? 4．解决办法 （1）演示实验，从实验中归纳出牛顿第三定律 （2）习题练习、解决重点、疑难问题 四、课时安排 0.5~1课时 五、教具学具准备 1．弹簧秤2把（本实验学生初中已经学过可以不做） 2．两条形磁铁及作为载体的小车 3．弹簧及细绳 六、师生互动活动设计 1．教师演示，学生观察总结作用力与反作用的特点． 2．应用讨论，练习区别一对作用力与反作用和一对平衡力． 3．巩固练习． 七、教学过程 （一）明确目标
掌握牛顿第三定律 区分作用力与反作用力跟平衡力 （二）整体感知 牛顿第三定律告诉我们作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，有作用力必有反作用力，它们相互作用在对方上，不是一对平衡力． （三）重点、难点的学习与目标完成过程 1．力是物体间的相互作用 生活中的各种现象告诉我们，物体间的作用总是相互的，例如，用手敲击黑板的同时，手有痛的感觉，这说明手对黑板作用时，黑板对手也有作用．又如，用手拉弹簧的同时，也感觉到弹簧对手也有拉力作用，下面作一个实验，请同学们注意观察小车运动情况．［实验1］将两小车用一根短细绳连接．同时在其中间夹一个压缩了的弹簧，让它们都静止在桌面上如图3－10所示，现烧断连接两小车的细绳，两小车同时向两边运动．且距离几乎相等． 图3－10 生活中的现象和实验都告诉我们力的作用总是相互的，即甲对乙有作用力的同时，乙对甲也有力的作用，我们把其中一个力称为作用力，另一个力就叫做反作用力．2．牛顿第三定律 作用力与反作用存在什么关系呢?请同学们看下面实验 ［实验2］将弹簧秤A和B按图3－11方式连接，用手拉弹簧秤A，请同学观察A、B弹簧秤读数（结论：大小相等）加大力拉A，再请同学观察A、B弹簧秤的读数（结论：相等）这说明：作用力与反作用力大小总是相等的．分析弹簧秤B受A的拉力方向向右、而弹簧秤A 受B的拉力方向向左，说明作用力与反作用方向相反，再看A所受力与B所受力在一条直线上． 图3－11 综上分析，说明作用力与反作用力总是大小相等方向相反，作用在一条直线上，这便是牛顿第三定律 两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等方向相反，作用在一条直线上． 作用力与反作用力之间还有别的特征吗? （1）当弹簧秤A对弹簧秤B无作用力时，我们观察到弹簧B对A也无作用力，说明了作．用力与反作用力同时存在， ．．消失 ．．． ．．．．．．．．．．．．同时 （2）［实验3］将两个条形磁体放在小车上如图3－12所示，先用手按住小车，然后放手A小车和B小车同时向两边运动，说明A小车上磁铁给B小车磁铁斥力，B小车磁铁给A小车磁铁以斥力，与实验2联系起来共同考虑，说明作用力是弹力，反作用力也是弹力，当作用力是磁力，反作用力也是磁力，请大家思考，当作用力是摩擦力时，反作用力是什么力（摩
人教版高中物理必修一牛顿第三定律教案
基础夯实 1．对于牛顿第三定律的理解，下列说法中正确的是() A．当作用力产生后，再产生反作用力；当作用力消失后，反作用力才慢慢消失 B．弹力和摩擦力都有反作用力，而重力无反作用力 C．甲物体对乙物体的作用力是弹力，乙物体对甲物体的作用力可以是摩擦力 D．作用力和反作用力，这两个力在任何情况下都不会平衡 答案：D 解析：根据牛顿第三定律知，两个物体之间的相互作用力，大小相等，方向相反，性质相同，同时产生，同时消失，故可判定A、B、C错误，D正确。 2．(珠海市12～13学年高一上学期期末)在足球比赛中，前锋队员一记势大力沉的射门，足球应声入网。在射门瞬间，比较力的大小，正确的说法是() A．脚对球的力大于球对脚的力 B．脚对球的力等于球对脚的力
C．脚对球的力小于球对脚的力 D．脚对球的力等于足球受到的重力 答案：B 解析：脚对球的力与球对脚的力是一对作用力与反作用力，其大小相等方向相反。 3．(临沂市11～12学年高一上学期期末)人站在地面上，先将两腿弯曲，再用力蹬地，就能跳离地面，人能跳起离开地面的原因是() A．人对地球的作用力大于地球对人的引力 B．地面对人的作用力大于人对地面的作用力 C．地面对人的作用力大于地球对人的引力 D．人除受地面的弹力外，还受到一个向上的力 答案：C 解析：对人受力分析：人受到地面给人的弹力和重力，因为弹力大于重力所以人跳起。 4．(深圳市三校12～13学年高一上学期期末联考)用牛顿第三定律判断下列说法正确的是() A．轮船的螺旋桨旋转时，向后推水，水同时给螺旋桨一个反作用力，推动轮船前进 B．甲乙两人拔河时，甲对绳子的拉力与乙对绳子的拉力是一对作用力与反作用力 C．马拉车前进，只有马对车的拉力大于车对马的拉力时，车才能前进 D．一个作用力和它的反作用力的合力为零
教案牛顿第三定律
教案牛顿第三定律 【篇一：高中物理必修1教案-《牛顿第三定律》】 6.3 牛顿第三定律 本节教学案例设计人: 莆田一中陈宜聪 一、教学内容分析 1．内容与地位 在共同必修模块物理1的内容标准中涉及本节的内容有“理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。”该条目包含了对牛顿第三定律的理解及应用牛顿第三定律解释生活中的有关问题。学生在初中已学过力是物体的相互作用，而且力的相互作用在日常生活中经常见到，学生理解牛顿第三定律并不困难，因此教学中应着重让学生参与定律的形式过程，通过这一学习过程的体验，培养学生正确的研究物理的方法。 2、教学目标 1、知道力的作用是相互的，理解作用力与反作用力的概念。 2、理解牛顿第三定律，并能用它解决有关问题。 3、体验研究现象、总结规律的方法。 3、重点难点 重点：探究如何从实验观察，归纳总结出牛顿第三定律。 难点：区别作用力、反作用与一对平衡力。 二、案例设计 1．创设情境，提出问题 接着老师提问：这位同学用双手推墙壁而使自己重新直立，说明手推墙壁时，手对墙壁有力的作用，或者说手与墙壁间力的作用是相互的。同时墙壁也对手有力的作用。在生活中同学们一定还有更多这种感受，能不能再举些例子？ 预测：学生所举例子会很丰富，如： ①手拍桌子，桌子对手也也有力的作用，甚至手有痛感。 ②书放在桌子上，书对桌子有压力，桌子对书有支持力。 ③划艇比赛，用桨划水，水对桨也有力的作用而使艇前进。 ④杯落到地上，杯对地有作用力，地对标也有作用力，甚至使杯破裂。 ⑤人走路时，脚蹬地，地对脚也有作用力，使人前进。 ??
老师：同学们举的这些例子都说明力的作用是相互的，现在请同学 们进一步思考：是否所有力的作用都是相互的，若是，则相互作用 力之间存在什么关系？说明：游戏、举例都为了使学生体会到物理 就在身边，学习即生活的涵义，调动学生积极性，主动性，进而引 发学生对现象背后隐藏的物理规律作进一步思考，探究往往是从生 活现象中提出问题的。 ㈠、实验探究，归纳规律 1、分组实验。两人一组，每组桌上放有两辆同一型号的实验小车 （或四根 同一型号的 试管），两根同一型号的条型磁铁，两个同一型号的弹簧秤。 老师：请同学们利用桌上的仪器（可全选，也可选用部分仪器，还 可自选各种文具等材料）， 在15分钟的时间内自主设计实验，并用所做的实验回答：①力的作用是否都是相互的？②相互作用力存在怎样的关系？实验过程，同 学们可以展开讨论，将自 预测：学生会用下列各种方法证实力的作用是相互的，且方向相反： ①把两条形磁铁握在手中，同名磁极相对或异名磁极相对； ②两条形磁铁都放在小车上； ③一条形磁铁握在手中，一条形磁铁放在小车上； ④手拉一个弹簧秤； ⑤两弹簧对拉； ⑥用手按笔尖、三角板的角； ⑦橡皮擦和条形磁铁相碰； ?? 大部分学生都用两弹簧秤对拉的方法证实作用力与反作用力大小相等、方向相反。 有的学生把两条形磁铁分别放在两相同实验小车上，同名磁极相对，观察小车后退距离相同，再应用运动学公式和牛顿第二定律证实作 用力与反作用力大小相等，方向相反。 说明：⑴把原来的演示实验改为探究实验是本节课的主要设计思想。实验中老师只给出仪器和充分的时间，而不讲解如何实验，就是要 给学生充分的自由，让他们充分发挥想象，自己提出猜想并多角度、多途径地提出解决问题的方法，并主动与他人合作，尝试经过思考 发表自己的见解，展开充分讨论。
马基演讲稿--牛顿和爱因斯坦的故事
《小爱和大牛的事》 大家晚上好，我是xx，来自物理学院，众所周知，物理学起来比较晦涩难懂，很是伤脑筋。可能有很多同学当年就是因为受不了物理而弃理从文的。当然，我今晚并不是来对大家发牢骚，而是通过几个有趣的小故事来给大家介绍两位物理学史上的奇才：小爱和大牛。 第一个故事是“天堂躲猫猫”。正式讲这个故事之前我要介绍一个公式P=F/S,这个公式大家初中物理上都应该接触过吧，P（压强）的单位是帕斯卡，F（力）的单位是牛顿，而S （面积）的单位是平方米。也就是说帕斯卡=牛顿每平方米。 话说有一次天堂里的众多物理学家闲来无事就聚在一起玩起了躲猫猫的游戏。轮到小爱找人了，所有的物理学家都藏了起来，但是除了大牛，只见大牛很淡定的在小爱的面前画了一个边长为1的正方形，然后就站在正方形的中间，等到小爱睁开眼开眼睛，他就看到了悠闲自得的大牛，马上就喊出来：“Newton ，Out！”。但是大牛却胸有成竹的摆摆手，说到：no ，no ! 以前我确实是牛顿，但是现在我站在一平方米的正方形中间，也就是说我现在是牛顿每平方米，所以我是帕斯卡而不仅仅是牛顿。小爱听的目瞪口呆，没想到牛顿跟他玩起了IQ.故事到这里就结束了，看来在这场小爱VS大牛的PK赛中，小爱稍逊一筹，败下阵来。这却也应了两句熟语：狭路相逢勇者胜。最危险的地方就是最安全的地方。 接下来给大家简要介绍一下上面故事的主人公小爱和大牛。 大家都知道爱因斯坦被称为“世纪伟人”，拥有世界上最聪明的头脑。他创立了相对论，是现代物理学的奠基人并于1921年获得“诺贝尔物理学奖”。但是童年的爱因斯坦并不活泼，三岁多还不会讲话（一般人一岁的时候就会讲话了），到了九岁的时候讲话还是很不利索，每讲一句话都要经过很长时间的思考。而且由于他的举止缓慢，不爱同人交往，他的老师同学都很讨厌他，甚至为了提高升学率想要撵他出校门。但是他有着惊人的数学天赋，再他的同学还在为简单的几何图形咬笔杆时，他已经通过自学进入极限的世界，遨游在大学数学的天堂里。爱因斯坦深受世人尊敬，他不仅在学术上颇有造诣，而且在生活上一直很简朴随意，我这里也有一个小故事。有一天爱因斯坦在纽约的街道遇见了一位朋友。“爱因斯坦先生”，这位朋友说：“你似乎有必要添置一件新大衣了。瞧你身上这件多旧啊！”“这有什么关系？反正在纽约谁也不认识我。”爱因斯坦无所谓的说。几年以后，他们又偶然相遇，这时的爱因斯坦已经誉满天下，却还是穿着那件旧大衣，他的朋友又建议他去买一件新大衣。“这又何必呢？”爱因斯坦说：“反正这儿的每个人都认识我了。”我想爱因斯坦的卓著成就与他一心专注学术，心无旁骛是分不开的吧。 接下来介绍一下大牛顿先生，关于他，大家最很熟悉的应该是他的三大金牌定律，回忆一下是：第一定律是惯性定律；第二定律是加速度与合外力成正比，与质量成反比；第三定律是作用力与反作用力之间的对应关系。牛顿其实有一个比较悲惨的童年，出生在一个农民家庭，父亲在出生前三个月就去世了，母亲由于受到较大打击，伤了身体，早产了，牛顿出生时只有三磅重，家里人都以为养不活了，可是实际上他活到了85岁的高龄。牛顿少年时也并不是神童，学习成绩一般，但是有很强的都动手能力。特别喜欢自己动手制作一些小玩意。他把老鼠绑在一架有轮子的踏车上，然后在轮子的前面放一粒玉米，刚好那地方是老鼠可望不可即的位置。老鼠想吃玉米就不停地跑动，于是风车就不停地转动。他还制造了一个小水钟，每天清晨，小水钟会自动滴水到他的脸上叫他起床。成名后的牛顿担任了大学教授，每天忙得不可开交，也常常忙得不修边幅，往往领带不结，袜带不系好，连马裤也不系纽扣。他的马虎拖沓，曾经闹出过许多的笑话。有一次，他在向一位心仪的姑娘求婚时思想又开了小差，他的脑海里只剩下无穷项的二次定理，他抓住姑娘的手，错误的把它当成通烟斗的烟条，硬往烟斗里塞，痛得姑娘大叫，自此离他而去，牛顿也因此失去心爱的人而终身未娶。晚年的牛顿，痴迷于炼金术，痴迷于神学，被富裕的物质生活所吸引，去当了皇家造币厂的督办，抛弃了科学探索的艰辛生活。
牛顿第三定律(教学案例)
解毅(河北衡水中学) 新课程倡导学生将学习地重心从过分强调知识地传承和积累向获取知识地探究过程转化，通过多样化教学方式，促进学生自主学习，让学生积极参与.本着对新课程目标地认识，我在教学设计中进行了尝试.文档来自于网络搜索 一、教学目标 (一)知识与技能 ．知道作用力与反作用力地概念；．理解、掌握牛顿第三定律；．区分平衡力和作用力与反作用力. (二)过程与方法 ．通过学生自己设计实验，培养学生地独立思考能力和实验能力； ．通过用牛顿第三定律分析物理现象，培养学生分析、解决实际问题地能力. (三)情感态度与价值观 ．培养学生实事求是地科学态度和团结协作地科学精神； ．培养学生敢于实践，勇于创新地精神； ．让学生体验物理世界普遍存在地对称美. 二、教学重点 ．掌握牛顿第三定律，并用它分析实际问题； ．区分平衡力和作用力与反作用力. 三、教学难点 区分平衡力和作用力与反作用力. 四、教学过程 【情景引入】 师：很高兴能和大家一起学习，希望同学们能像平时一样，开动脑筋，积极回答.我们先看一段有意思地小品.(播放赵本山地小品《卖拐》跺脚地一段视频.)文档来自于网络搜索 提问：“他咋麻了呢?你跺你也麻.”谁能从力地角度给大家解释一下这句话呢? 生：脚给地面一个力，同时脚也受到了地面给他地力. 师：说明了物体间力地作用是相互地，我们把物体问相互作用地这一对力称为作用力和反作用力.(板书：作用力反作用力地概念)文档来自于网络搜索 【联系生活】 再看一段录像，刘子歌在奥运会碟泳中地精彩表演. 师：这是年奥运会200米蝶泳现场，刘子歌在奥运会上为中国夺得了第枚金牌，大家想一下，刘子歌为什么能在水中前进?怎么从力地角度解释呢?文档来自于网络搜索 生：人拨水地同时受到了水给人地反作用力. 师：这位同学回答得非常好，我们把热烈地掌声送给他. 师：在鼓掌时，两手之间也产生了一对相互作用力.如果我们用力大一些，两只手都有点疼，说明了作用力和反作用力是作用在几个物体上?生：两个物体上.文档来自于网络搜索 师：左手和右手受到地力哪一个是作用力，哪一个是反作用力?生：互为作用力和反作用力.师：想进一步了解作用力和反作用力就要探究一下他们之间地关系. ．作用时间先后，请举例说明. 生：跺脚、鼓掌时都是同时产生，同时消失，同时变化，即“同时性”. ．我们按力地不同性质分为：重力、弹力、摩擦力??你认为作用力和反作用力是同一性质地力吗?请举例说明.文档来自于网络搜索 生：跺脚时，压力和支持力都是弹力. 师：还有其他地相互作用力是别地性质地力吗?比如，人走路时脚和地面间地一对摩擦力也
人教版高中物理牛顿第三定律教案
牛顿第三定律 一、素质教育目标 （一）知识教学点 1．知道作用力与反作用力的概念 2．理解、掌握牛顿第三定律 3．区分平衡力跟作用力与反作用力 （二）能力训练点 1．通过实验总结规律的能力 2．在具体受力分析中应用牛顿第三定律的能力 （三）德育渗透点 进一步掌握实践是检验真理的惟一标准的哲学思想 （四）美育渗透点 通过学习，使学生了解到物理世界中普遍存在的对称美 二、学法引导 1．通过实验演示总结规律． 2．师生共同讨论，研究对概念的理解加以完善． 三、重点·难点·疑点及解决办法 1．重点 掌握牛顿第三定律 区分平衡力跟作用力与反作用力 2．难点 区分平衡力跟作用力与反作用力． 3．疑点 （1）作用力与反作用力大小相等、方向相反，作用在一条直线上，它们能平衡吗? （2）马拉车向前运动是因为马拉车的力大于车拉马的力吗? 4．解决办法 （1）演示实验，从实验中归纳出牛顿第三定律
（2）习题练习、解决重点、疑难问题 四、课时安排 0.5~1课时 五、教具学具准备 1．弹簧秤2把（本实验学生初中已经学过可以不做） 2．两条形磁铁及作为载体的小车 3．弹簧及细绳 六、师生互动活动设计 1．教师演示，学生观察总结作用力与反作用的特点． 2．应用讨论，练习区别一对作用力与反作用和一对平衡力． 3．巩固练习． 七、教学过程 （一）明确目标 掌握牛顿第三定律 区分作用力与反作用力跟平衡力 （二）整体感知 牛顿第三定律告诉我们作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，有作用力必有反作用力，它们相互作用在对方上，不是一对平衡力．（三）重点、难点的学习与目标完成过程 1．力是物体间的相互作用 生活中的各种现象告诉我们，物体间的作用总是相互的，例如，用手敲击黑板的同时，手有痛的感觉，这说明手对黑板作用时，黑板对手也有作用．又如，用手拉弹簧的同时，也感觉到弹簧对手也有拉力作用，下面作一个实验，请同学们注意观察小车运动情况． ［实验1］将两小车用一根短细绳连接．同时在其中间夹一个压缩了的弹簧，让它们都静止在桌面上如图3－10所示，现烧断连接两小车的细绳，两小车同时向两边运动．且距离几乎相等．
牛顿第三定律教学设计
6.3《牛顿第三定律》教案 教学三维目标 （１）知识与技能 １.认识作用力与反作用力. ２.探究一对作用力与反作用力的关系. ３.一对平衡力和一对作用力与反作用力的异同. ４.能运用牛顿第三定律解决问题. ５.培养学生的实验观察能力和分析能力. （２）过程与方法 通过相互作用的观点出发直接给出作用力与反作用力的概念，然后引导学生进行相关的猜想，最终由学生自主进行相应的探究活动，在实验结果的基础上总结出牛顿第三定律.在教学过程中注意培养学生观察相互作用的两物体作用力与反作用力间的关系，学会从实验中总结出相关结论的方法.通过本节课的教学，要让学生在学习物理知识的同时，学会物理学研究现象、总结规律的方法. （３）情感态度与价值观 培养学生勇于探究日常生活中有关的物理学问题，将物理知识应用于生活的意识，渗透实践是检验真理的唯一标准的观点. 教学重点认识并理解作用力和反作用力的关系，牛顿第三定律. 教学难点作用力和反作用力的关系与平衡力的关系的区别. 教学方法探究式、讨论式、互动式. 课时安排1课时 教学过程 导入新课 一、物体间力的作用是相互的 师问题一：什么是力？ 生力是物体对物体的作用. 师生活中物体对物体作用的例子很常见，可以看看下面的视频：
推进新课 师既然一对作用力与反作用力总是同时存在，那么它们之间会有着什么样的关系呢？下面我们通过一些实际中的例子去探讨。 二、探究一对作用力与反作用力的关系
三、牛顿第三定律 通过上面的探讨，我们知道两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。这一规律是由牛顿（Isaac Newton 1643-1727）在前人的实验基础上总结出来的，称为牛顿第三定律。 四、一对作用力与反作用力和一对平衡力的异同 师问题二：什么是一对平衡力呢？ 是指作用在同一个物体上的两个力,它们的大小相等、方向相反并作用在同一直线上,合力为零。 问题三：作用力与反作用力跟平衡力有什么不同点和相同点呢？
超越牛顿和爱因斯坦
超越牛顿和爱因斯坦 就目前人类在物理学方面的精英牛顿和爱因斯坦以及目前物理学（所有其他学科）的理论，要超越他们也就是一句话的事情，如果多说几句或者几十句话，将会超越牛顿、爱因斯坦以及物理学（所有其它学科）方面的理论很多倍； 爱因斯坦的相对论到现在已经有100多年了，相对论的核心是质能公式E=mcc；100多年来没有人能突破或者超越爱因斯坦的质能公式E=mcc；我说；任何理论的不能被超越都只是暂时的、相对的而不是绝对的，随着时间的拉长，任何理论都是可以被超越的，下面的理论将超越牛顿经典力学的理论及爱因斯坦的质能公式E=mcc很多倍；要超越物理学方面的精英牛顿和爱因斯坦以及目前物理学（其它学科）方面的理论，我们就要找到超越他们的方法；打一个简单的比喻；在中国的古代，要把边界的信息传递到几千里之外皇上的手里，有两种方法，一种方法是每隔一段距离修建一个驿站，从边界到皇宫之间有无数的驿站，最快的传递速度是800里快递，就是这样800里的快递要把信息传递到皇上的手里，也需要几天的时间；另一种方法是在不同的高山上修建很多的烽火台，用点燃狼烟的方法传递，这样的传递方法也是需要很长的时间；这两种传递信息的方法，在古代是比较先进的；可是；这种在古代先进的传递信息的方法能和我们今天的电话、电报、手机传递信息的速度相比较吗？简直就不可同日而语，今天；我们任何一个人都可以用手机和另一个人轻松的完成几千里外的通话、视频，而且是瞬间完成；这在古代人是无法完成的；
是什么原因造成了以上的差别呢？有人会说是科学理论、制造技术造成了这样的差别，没错；回答完全正确；但我这里要用中国的一个成语来回答；“工欲善其事、必先利其器”，要很好地的完成一件事情，必须要有利器，简单的理解利器就是工具；所以；利器（工具）的先进与否直接决定了你完成一件事情的质量、难易程度和轻松程度，甚至严重到了没有先进的利器（工具）有些事情就无法完成的程度，可见利器（工具）的重要性。 同理；我们要研究、探索宇宙，有了先进的理论，利器（工具）也是非常重要的，不可缺少的，人类现在的数学、物理学等等科学理论都是在坐标上进行计算的，现在的笛卡尔坐标、极坐标、球形坐标已经不能满足人类对宇宙研究、探索的需要了；所以；我们要对坐标进行扩展；一个简单的例子就是人类到目前为止都无法突破爱因斯坦的相对论，这就说明了在现有的坐标上已经很难再有所突破了；但是；如果我们转换一下思路，寻找一种利器（工具），我们就可以很轻松的、愉快地超越牛顿、爱因斯坦以及目前物理学（所有其它学科）方面的所有理论；就如同我们可以很轻松的用手机完成和几千里外的人交换信息一样的简单，而且是瞬间完成。 “易经”是大道之源之一（之二之三另行论述）；甚至可以预测不是预测而是肯定人类发现的所有学科和还没有发现的学科都可以在“易经”及“易经”的扩展中寻找到其踪迹；例如；文学、哲学、思想、意识、神学、鬼学、宗教、预测、军事、谋略、阴谋、阳谋、数学、物理、化学等等都可以用“易经”进行解释；
高中物理 牛顿第三定律教案 新人教版必修1
备课日期课堂类型新授备课累计课题§4.5 牛顿第三定律 教学|科 目知识与技能 1.认识物体间的作用是相互的. 2.会用准确的文字叙述牛顿第三定律. 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。 4.能区分相互平衡的两个力与一对作用力、反作用力． 5.能综合运用牛顿第二、第三定律分析解决有关问题． 6.培养观察、分析、归纳、总结能力、 过程与方法 通过学生感受、实验演示、分析总结等过程，帮助学生逐步理解作用力和反作用力的一些基本关系。 情感、态度价值观 通过与实际问题相结合，培养学生学习兴趣，使学生学会利用物理知识来分析生活中的一些基本物理现象。 重点难点1．在初中学习阶段，学生对一对力的认识往往只停留在力的大小和方向上，对于力的作用点往往不能引起足够的重视，如何区分一对力是作用力和反作用力是本节课的一个重要内容，应引起足够的重视。2．作用力和反作用力的关系与平衡力的关系有相同之处，也有不同之处，学生常常把这两种力混淆。对于这两种力的作用效果学生往往比较难以区分，要通过对问题的分析解决学生头脑中不正确的认识。 教具 本教案使用情况 授课时间授课班级班级人数缺席人员作业反馈 月日第节 备注 月日第节 备注 月日第节 备注 教学过程具体教法
教 学 内 容 一、引入新课 问题1、力是如何来定义的？ 问题2、施力物体和受力物体之间的关系是什么？ 总结： 1．施力物体和受力物体同时产生同时消失，具有同时性。 2．施力物体可以是受力物体, 受力物体也可以是施力物体,具有相互性. 下面请同学们来感受一下力。 二、进行新课 【学生感受】用力拍手请学生谈感受，教师根据学生的感受，引出作用力和反作用力。 教 学 内 容 【板书】作用力和反作用力当一个物体对另一个物体施加力的作用时，这个物体同样会受到另一个物体对它的力的作用，我们把这个过程中出现的两个力分别叫做作用力和反作用力。 问题：当我们研究一个力或一对相互作用力时，我们一般从那些方面来研究呢？ 学生回答：从力的三要素来研究。 下面我们一起来对作用力和反作用力进行一次全面的研究，首先我们从力的三要素来研究它们之间的关系。 【板书】一、大小关系： 问题：首先请学生猜想一下作用力和反作用力的大小有什么关系呢？ 学生猜想 【演示1】力传感器静止时显示作用力和反作用力的大小关系。 演示前可先让学生猜想电脑上显示的作用力的图形形状和反作用力的图形形状应该有什么关系？（对称） 【演示2】力传感器运动时显示作用力和反作用力的大小关系。 演示前可先让学生猜想电脑上显示的作用力的图形形状和反作用力的图形形状应该有什么关系？（对称） 【学生实验】两只弹簧秤教零之后，钩在一起向外拉，观察静止和运动状态下两弹簧秤的示数是否相等。 由学生观察总结得出结论： 【板书】得出结论：作用力和反作用力大小相等，与运动状态无关。 【板书】二、方向关系： 问题：下面请同学们猜想一下作用力和反作用力的方向有什么关系呢？ 学生猜想 【演示3】在两辆小车上各固定一根条形磁铁，当磁铁的同名磁极靠近时，放手小车两车相互远离；当异名磁极接近时，两辆小车相互靠近。 【演示4】请两个同学都穿上溜冰鞋相互推一下对方，看一下两个同学运动的方向。
《牛顿第三定律》教学设计
《牛顿第三定律》教学设计 一、前期分析 1.学习任务分析 《牛顿第三定律》选自人教版高中物理必修1第四章第五节，其主要内容包括物体间力的作用是相互的、牛顿第三定律、平衡力与相互作用力的异同点。 牛顿第一定律阐述了力是物体产生运动的原因；牛顿二定律描述了一个物体受力与运动的关系。牛顿第三定律则是把受力分析的对象从一个物体扩展到多个物体，拓宽了分析思路和解题范围。牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律共同建立起一个完整的理论体系，奠定了整个经典力学的理论基础。 在学生学习过力和运动的相关知识后，本节课继续深入学习物体之间的相互作用。通过对第三定律的学习，学生能够分析某些现象背后的物理原理，并尝试应用所学物理知识解决实际问题。 2.学习者分析 高中生已经学过重力、弹力、摩擦力等几种常见的力，进行了大量的受力分析。但是学生在受力分析过程中，经常忘记研究对象，容易混淆物体间的内力和外力。另外，学生对物理实验具有较浓厚的兴趣，但实验操作缺乏严谨性、规范性；对实验中出现的问题或应该注意的问题缺乏思考。 3.本课的重点、难点 基于以上的分析，我确定了本节课的重难点： 教学重点：作用力和反作用力的关系，掌握牛顿第三定律； 教学难点：作用力和反作用力与平衡力的区别和联系。 二、教学目标 1．知识与技能 （1）认识物体间的作用是相互的，知道作用力、反作用力的概念； （2）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； （3）能区分相互平衡的两个力与一对作用力、反作用力； （4）理解、掌握牛顿第三定律，并能用它解释生活中的有关问题。 2．过程与方法 （1）观察生活中力的相互作用现象，思考力的相互作用的规律； （2）通过设计探究作用力与反作用力的关系实验，体会一对作用力和反作用力之间的大小、方向等关系； （3）独立操作探究作用力与反作用力的关系实验，提高独立思考问题的能力和实验能力； （4）分析有关牛顿第三定律的问题，进一步提升分析解决实际问题的能力。 3．情感、态度与价值观
牛顿、爱因斯坦与玻尔间的对话
牛顿、爱因斯坦与玻尔间的对话 刘源俊 (东吴大学理学院物理学系,台湾台北 11102) (收稿日期:2008-06-06) 摘 要 本文尝试模仿伽里略对话录的形式,让牛顿、爱因斯坦与玻尔三位物理史上的巨人超越时空进行对话,藉以澄清物理的基础哲学.对话的主要内容环绕相对论、以太说、量子论等. 关键词 理;时空;绝对与相对;以太;二象性;哥本哈根诠释;物理实在 对话人 牛顿(Isaac Newton,英1642 1727) 爱因斯坦(A lbert Einstein,德1879 美1955) 玻尔(Niels Bo hr,丹麦1885 1962) 时间:2005年12月1日 地点:地球 开场白 玻:今年欣逢纪念爱因斯坦发表5篇重要物理论文100周年,国际物理学界定为 世界物理年 (Wor ld Year of Phy sics2005),获得热烈反应.特邀两位物理史上的巨人,一同公开讨论物理的基础(fo undations o f physics). 爱:至感荣幸! 牛:1987年那年适逢本人发表 自然哲学的数学原理 300周年,英国特出邮票纪念,剑桥大学由H aw king教授主办一纪念研讨会. 玻:诗人Pope有言: 天生牛顿,于是长夜得明. ( God said,Let New ton be!A nd all w as lig ht. )请牛顿先开始.因听众学力尚有不足,说理、用语请尽量浅显. 说 理 牛:天道宁简不浮赘(Natur e is pleased w ith simplicity,and affects not the pom p of superfluo us causes.);同果宜归于同因( to the same natural effects w e must,as far as possible, assig n the same causes.);经验推得普适德(T he qualities of bodies, w hich are fo und to belong to all bodies w ithin the reach of our ex periments, ar e to be esteem ed the univ ersal qualities of all bo dies w hatso ev er.);知归纳则近道矣(In ex perimental philoso phy w e are to loo k upo n pro positions inferred by g eneral induction fr om phenom ena as accurately or very nearly true, ) .以上简述本人的物理哲学. 时间是绝对的(A bsolute,tr ue,and mathematical time,of itself,and fr om its ow n natur e,flow s equably w ithout r elation to anything ex ternal.),空间也是绝对的(Absolute space,in its o wn nature,without relation to anything ex ternal,remains alw ays similar and im mov able.),运动则有绝对运动(absolute motion)与相对运动(relative m otio n)之别. 爱:你说绝对时间与绝对空间,是假说么? 牛:我不做假说的(I frame no hypotheses, and hypotheses,w hether metaphysical or physical,w hether of occult qualities or mechanical have no place in ex perimental philosophy.).我的陈述都由经验得来,这就是所谓归纳法.至于时间与空间的性质,其实不必多费唇舌,大家都很明白(I do no t define tim e,space, place and mo tion,as being w ell know n to all.). 作者简介 刘源俊,教授,东吴大学理学院物理学系,E-mail:ytliu@tmu https://www.360docs.net/doc/751192781.html,.tw.
物理：《牛顿第三定律》教案
牛顿第三定律 一、教学目标 1．在物理知识方面理解作用力和反作用力的关系，掌握牛顿第三定律的内容。 2．牛顿第三定律是通过实验得到的，在这一节课中要充分让学生体会到这一点。通过本节课的教学，要让学生在学习物理知识的同时，学会物理学研究现象、总结规律的方法。 二、重点、难点分析 1．本节教学的重点是认识并理解作用力和反作用力的关系，学生不应把对它们的认识只停留在大小和方向上。学生应该掌握对作用力和反作用力的正确判断。 2．作用力和反作用力的关系与平衡力的关系有相同之处，也有不同之处，学生常常把这两种力混淆。两个相互作用力是大小相等的，但对两个物体产生的效果往往也是不同的，要通过对问题的分析解决学生头脑中不正确的认识。 三、教具 1．演示两物体间的相互作用力为弹力的小车、弹簧片、细线； 2．演示两物体间的相互作用力为摩擦力的三合板、遥控玩具汽车、玻璃棒； 3．演示两物体间的相互作用力为静电力的通草球、橡胶棒、毛皮、玻璃棒、丝绸； 4．演示两物体间的相互作用力为磁场力的小车、磁铁等； 5．演示两个学生间相互作用力的小车、绳； 6．演示相互作用力大小关系的弹簧秤。 四、主要教学过程 (一)引入新课 人在划船时用桨推河岸，发生的什么现象呢？船离开了岸。这个问题在初中已经研究过，当时对这个问题的解释是：物体间力的作用是相互的。当一个物体对另一个物体施加力的作用时，这个物体同样会受到另一个物体对它的力的作用，我们把这个过程中出现的两个力分别叫做作用力和反作用力。下面进一步来研究两个物体之间的作用力和反作用力的关系。 (二)教学过程设计 1．物体间力的作用是相互的
我们通过几个实验来研究今天的内容。通过实验大家要总结出作用力跟反作用力的特点及其关系。在实验中大家要注意观察现象，分析现象所说明的问题。 实验1．在桌面上放两辆相同的小车，两车用细线套在一起，两车间夹一弹簧片。当用火烧断线后，两车被弹开，所走的距离相等。 实验2．在桌面上并排放上一些圆杆，可用静电中的玻璃棒。在棒上铺一块三合板，板上放一辆遥控电动玩具小车。用遥控器控制小车向前运动时，板向后运动；当车向后运动时板向前运动。 实验3．用细线拴两个通草球，当两个通草球带同种电荷时，相互推斥而远离；当带异种电荷时，相互吸引而靠近。 实验4．在两辆小车上各固定一根条形磁铁，当磁铁的同名磁极靠近时，放手小车两车被推开；当异名磁极接近时，两辆小车被吸拢。 实验5．把两辆能站人的小车放在地面上，小车上各站一个学生，每个学生拿着绳子的一端。当一个学生用力拉绳时，两辆小车同时向中间移动。 实验分析：①相互性：两个物体间力的作用是相互的。施力物体和受力物体对两个力来说是互换的，分别把这两个力叫做作用力和反作用力。 ②同时性：作用力消失，反作用力立即消失。没有作用就没有反作用。
《牛顿第三定律》教案
牛顿第三定律教学案例 教学目标 （一）知识与技能 1、知道力的作用是相互的，知道作用力和反作用力的概念。 2、理解牛顿第三定律的确切含义，能用它解决简单的问题。 3、能区分平衡力与作用力和反作用力 （二）过程与方法 1、通过学生自己设计实验，培养学生的独立思考能力和实验能力。 2、通过用牛顿第三定律分析物理现象，可培养学生分析解决实际问题的能力。 3、通过鼓励学生动手、大胆质疑、勇于探索，可提高学生自信心并养成科学思维习惯。 （三）情感、态度与价值观 1、经历观察、实验、合作探究等学习活动，培养尊重客观事实，实事求是的科学态度，培养团队合作精神。 2、从定律在实际中的应用，使学生深切感受到科学来源于生活，并服务于生活，科学会转化为生产力，激发学生心灵深处热
爱物理学的情感，树立为人类的科技事业和人类的文明幸福而奋斗的远大目标。 教学重点 1、知道力的作用是相互的，掌握作用力和反作用力。 2、掌握牛顿第三定律并用它分析实际问题。 教学难点 正确区分平衡力和作用力、反作用力 教学方法 实验探究、讨论交流、多媒体辅助教学 教学用具： 弹簧秤、多媒体教学设备。 课时安排： 一课时 教学过程： （一）创设情境，引发探究（约2分钟） 多媒体显示：“神舟”六号飞船发射现场。旁白：“神舟”六号飞船
一飞冲天，一举成功，从“一人一天”到“两人五天”，再次把中国人“巡天遥看一天河”的陆地梦想变成“手可摘星辰、揽明月”的太空现实。（同学们精神振奋，备受鼓舞） 教师：让我们以最热烈的掌声庆祝祖国在航天事业上所取得的巨大成功（稍后会用到拍手的感觉）。载人飞船的上天靠火箭的发射，那么火箭又是如何实现发射升空的呢请听本堂课为您解答。 板书：牛顿第三定律 （以这则新闻报道创设情境，正是学生感兴趣的，渲染了气氛，激发了兴趣，增强了学生的探求欲望。） （二）感知材料，形成表象（约8分钟） 作用力与反作用力的概 1、演示：粉笔头扔起后落向地面，为什么地球有没有受粉笔头的吸引力为什么看不到地球的运动（引导学生从惯性方面考虑），再举苹果落地现象。 分析总结：重力的作用是相互的。 2、引入俗语：“一个巴掌拍不响”，有的同学刚才拍的太用力了，到现在手还有什么感觉？
牛顿第三定律教案
牛顿第三定律
一、作用力和反作用力 1．力：力是物体对物体的相互作用 用手拉弹簧，弹簧受到手的拉力F，同时弹簧发生形变，手也就受到弹簧的拉力F' 用力推桌子，会感到桌子也在推我们。 人造卫星受到地球的吸引（重力），地球也受到它们的吸引。 教师总结：观察和实验的结果表明两个物体之间的作用总是相互的，且力总是成对出现。 2．作用力和反作用力 （1）定义：物体间相互作用的这一对力，通常叫作作用力和反作用力。 （2）相互作用的一对力，任选其中一个称为作用力，则另一个称为反作用力。 （3）作用力和反作用力分别作用在不同的物
①使用弹簧秤前先进行调零。 ②拉伸弹簧秤时不能超过量程。 ③将弹簧秤放在水平桌面上水平拉。 2．第三定律 大量事实表明： 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。这就是牛顿第三定律。 表达式：AB BA F F ﹣ 说明：①定义中的“总是”是强调对于任何物体，在任何情况下均成立。 ②作用力与反作用力是同值、同性、同变化，异物、反向、又共线 思考讨论：大人跟小孩掰手腕，他们施加给对方的力，大小相等吗？ 两手间的作用力与反作用力是大小相等的，大人会赢的原因是大人手腕能承受的力大于小孩能承受的力，所以“掰手腕”比的是手腕能承受的力的大小。 3．牛顿第三定律的应用 思考讨论：在生活和生产中哪些现象应用了牛顿第三定律？ 教师总结举例： 出示划龙舟图片 人在划船时，桨向后推水，水就向前推桨，将船向前推进。 出示汽车受驱动力的示意图
受力示意图 分析：一般情况下，我们按重力、弹力和摩擦力的顺序来分析它的受力情况。木块受到，方向竖 F，木块受直向下重力G；垂直于斜面向上的弹力 N 摩擦力吗？说出你判断的依据。 木块受到沿斜面向上的静摩擦力的作用。 假设木块和斜面之间没有摩擦，木块就会向下滑动，由此可以判断，静止的木块相对斜面有向下 F是沿斜面向上的。滑动的趋势，所受的静摩擦力 f 注意：必须明确研究对象，只分析研究对象受力，其它力不分析。 在分析物体的受力情况时，不要把某个力的反作用力跟这个力的平衡力混淆。 例如：涉及木块的作用力和反作用力共有三 F和木块对：重力G和木块对地球的引力、弹力 N F和木块对斜面的静摩对斜面的压力、静摩擦力 f 擦力。由于我们是在对木块的受力情况进行分析，所以只把这六个力中木块所受的三个力画出来了。 例2：猴子吊在空中，请画出猴子的受力示意图。 分析：猴子受到竖直向下的重力G，还受到树枝对它的拉力F。由于猴子是静止的，而且不再受
牛顿第三定律教案详案
上节回顾： 师：好，同学们，我们开始上课。 师：哪位同学来告诉老师什么是牛顿第二定律？ 生：物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力方向相同。 师：用公式怎么表示？ 生：F=ma 新课导入 师：这位同学回答得很好，同学们给他点掌声！ 生：鼓掌。 师：同学看看自己的双手，是不是红了？ 生：红了 师：有什么感觉（疼不疼？） 生：疼 师：哪只手疼？ 生：两只都疼 师：那是不是在鼓掌的时候右手给了左手一个力，在这同时右手也给了左手一个力呢？生：是 师：在这里，我们把左手和右手之间存在的一对力叫做作用力和反作用力。我们用物体A 和物体B分别代替左手和右手，如果物体A对物体B的力叫做作用力，那么物体B对物体A 的力就叫做反作用力;我们也可以反过来，把物体B对物体A的力叫做作用力，而物体A对物体B的力叫做反作用力。也就是说，力的作用是相互的（板书）。作用力和反作用力在我们的日常生活中是很常见的，那么同学们想一想，我们生活中哪些现象是作用力和反作用力的体现呢？ 生；…… 师：很好，看来同学都是生活的有心人，对自己身边的事物都有留心。那同学们再想一想，我们常说鸡蛋碰石头，在鸡蛋碰石头时，鸡蛋给了石头一个力，同时石头也给了鸡蛋一个力，很明显，这是一对作用力与反作用力，那么这一对力之间存在什么的关系，也就是他们的大小关系是怎么样的呢？ 生：一样大 生：鸡蛋受到的力大，石头受到的力小 师：同学各有各的看法，那么真实情况又是怎么样的呢？我们都知道，物理是一门以实验为基础的学科，那么接下来，同学们就以桌子上老师为你们提供的道具（两只弹簧测力计，两个条形磁铁）进行实验，探究一下老师写在黑板上的几个问题。 板书： 1、作用力与反作用力的大小是否相等？ 2、作用力与反作用力的方向是怎么样的？ 3、作用力与反作用力的受力物是否相同？ 4、是否先有作用力，再有反作用力？ 5、作用力与反作用力分别是什么性质的力？ 观察指导学生的实验.
学生版-牛顿、爱因斯坦
第六单元第4-5课牛顿和爱因斯坦 【学习目标】 1.了解牛顿、爱因斯坦的成长历程，简述他们的主要科学成就。 2.感受牛顿严谨的科学态度与勤奋的探索精神。理解爱因斯坦的科学成就对科学和人类社会发展的巨大贡献。 【自主学习】 牛顿 一、早期科学发明与创造 1．童年时代：1642年牛顿出生于英国北部一个小村庄，他从小就爱思考，善于观察生活，观察生活中人们的劳动，再根据人们的需要进行一些和。 2．中学时代：他已开始进行与。成绩优异，考入剑桥大学。3．大学时代：牛顿在剑桥大学期间用大量时间自学等人的数学著作，这些著作将牛顿引导到当时数学的最前沿----- 方面。大学毕业前，他就提出了数学上有名的定理以及的初步算法。这些都为牛顿后来在数学领域做出贡献奠定了坚实的基础。 4．黄金时代：1665—1666年，牛顿在家乡居住的两年，是牛顿科学生涯中的黄金岁月，他在、、等领域的研究都取得了重要进展。牛顿在研究了等人的实验结果后，自己制作了一架望远镜，对太阳光进行实验，证明日光即白光由组成，还进一步说明了物体颜色的。牛顿于1668年设计并制作了世界上第一架望远镜，用它考察了行星运动，分析现象，预言地球不是。 1672年，牛顿在提交给英国皇家学会的论文《》中，提出了光的本质是的见解。这在以后的两个世纪中与波兰物理学家惠更斯的“” 构成了关于光的两大基本理论。 二、发现万有引力定律 1．还在大学里，牛顿就已经了解了、和等人在天文学方面的研究成果。但他有新的思考，经过反复思考与实验后，他得出结论：宇宙中一切物体之间，都存在着一种相互吸引的作用，这种相互吸引的作用力，就是。 2．1687年，科学巨著《》出版，在这部著作中，他确定了解决万有引力问题的。此外书中还解释了、地球圆扁形状。是一本重要的力学全书。它用表达方式，把伽利略和开普勒等人提出的零散的理论加以科学整理，从而构成一个完整的力学理论体系。在那以后，牛顿力学就成为。居于统治地位200多年，直到爱因斯坦的提出以及力学的建立才打破了这种权威。 三、勤奋的探索与科学的研究方法 1．牛顿说自己并没有什么特别的方法，只不过对一件事能够用很长时间加以考虑。 2．除了勤奋的探索精神外，牛顿将作为得出科学概念的主要途径。这是近代的科学研究方法，牛顿是第一个充分充分使用这种方法的人。 3．后人将牛顿的研究方法总结为“”法。 爱因斯坦 一、提出狭义相对论 1．1879年，爱因斯坦出生于德国一个犹太血统家庭中。儿时的他很少说话，十分，对自然界的许多现象，总要寻根问底。