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牛顿力学三定律范文1
1两套教材对牛顿定律的处理比较
教材内容展开顺序的合理性取决于3方面因素的协调，即知识的逻辑结构、知识发展的顺序以及学生的认知规律．下面，笔者从以上3方面比较两套教材的处理．（1）从物理知识的逻辑结构看．从教材对牛顿定律的处理方式看，人教版严格按照牛顿三定律知识发展的历史顺序设置内容，先是牛顿第一定律、第二定律，最后是第三定律，并且从知识的逻辑顺序上牛顿第一定律的得出为第二定律奠定了思想基础，知识结构更为系统严密．而KPK虽然在教材整体框架的搭建上具有整体性，不过各节知识显得较为零散，衔接处理不够．然而编者编写KPK的意图也正在于此，他们试图打破原有的知识体系，实现课程的精简及现代化，也许这样可以更好地培养学生的思维，塑造应用型及创新性人才．（2）从物理知识发展的顺序看．人教版教材侧重历史，KPK则侧重未来．人教版内容严格按照物理学史的进程，还原了知识的探索道路；而KPK则认为“物理学的发展历史是一条错综复杂的道路，尽管存在着更容易到达相同目标的捷径，但我们在教学中还是把这条复杂的道路强加于学生身上．”［4］KPK选择了一种科学教学的统一的方法，充分利用在经典物理学与现代物理学中密切相关的物理量，不仅试图实现课程精简，也尝试实现物理课程的现代化．动量守恒定律本是牛顿定律的推论，但随着电磁学、热学、相对论、量子力学等现代物理学的发展，牛顿力学由于自身的不严谨已不再适用，而处于从属地位的动量守恒定律却依旧成立．KPK选择了动量这条“近路”．下面，笔者从牛顿定律与动量守恒定律的关系来展示知识发展顺序在两套教材中的差异．
人教版中动量的提出是沿着历史的足迹，在研究碰撞问题时发现mv这一物理量是不变的，因而意识到它的特殊意义．动量守恒定律是独立于牛顿运动定律提出，但编者又不可避免地从牛顿运动定律的角度对动量及动量守恒做出了推导，显然这种处理方法不能很好地体现动量及动量守恒定律是高于牛顿定律的宇宙法则．教材利用牛顿第二、第三定律结合运动学公式推导出动量守恒定律．推导过程如下：据牛顿第二定律，碰撞时两物体的加速度分别为现今大家已经十分熟悉牛顿第二定律的数学表达形式F＝ma，然而在当初，牛顿是通过动量来表达力与运动的关系．因此，人教版继上述推导之后，反过来用动量概念表示牛顿第二定律，为动量定理和冲量的讲述做铺垫．先假定物体受到恒力的作用，做匀变速直线运动．在时刻t物体的初速度为v，在时刻t′的末速度为v′，那么它KPK课程以实物型物理量为中心概念，用实物型量的流来构建整个课程，其中描述物体运动所需要的第一个实物型量即为动量，它是一个独立的基本物理量，并非导出量．作为描述运动的量，它的总量是不变的，并且可以在物体间流动．KPK中的动量在力学中扮演着和电学中的电荷量相同的角色．KPK体系把两个物体之间发生相互作用引起的动量变化，看成是动量在相互作用中从一个物体流出，流入另一个物体．而在一段时间Δt内，从一个物体流经另一个物体横截面的动量I（即传统力学中的冲量），必定会造成动量流入方的动量p的增加．根据动量守恒定律，有I＝Δp，即此式为就是牛顿力学中的动量定律．如果将F称为力，那么上式就是牛顿力学中最重要的牛顿第二定律．这与人教版中用动量概念表示牛顿第二定律的思路基本一致．但是KPK又不止于此，它将动量守恒定律进行扩展，最终统一了牛顿三定律．若两个物体之间没有任何动量流动，即没有任何相互作用，两个物体的动量都不会发生丝毫变化．这正是牛顿第一定律表达的思想．
两个物体发生相互作用时，如果把流入物体的动量记为Δp1，流出物体的动量记为Δp2，根据动量守恒定律，有Δp1＝－Δp2，即F1＝－F2．此式即为牛顿第三定律．综上所述，人教版严格遵循物理学史的发展顺序，从牛顿定律得出动量守恒定律；KPK则相反，用动量守恒定律统一了牛顿定律．（3）从是否符合学生的认知规律看．奥苏伯尔将学习分为3类：下位学习、上位学习、并列结合学习，［5］教材在编写时最好先呈现一个概括性较高的概念，然后逐步丰富这个概念的内容，使每一步学习都是丰富总括概念的下位学习．人教版力学的基础知识主要集中在第3章“相互作用”，其中包括重力、弹力、摩擦力、力的合成与分解，而牛顿定律则自成一章．编者明显将牛顿第三定律从相互作用中割裂出来，阻断了知识本身的联系，同时也阻碍了知识迁移的产生．不过，教材中看似先呈现了重力、弹力这些下位概念，实际是为牛顿定律的学习做铺垫，编者在“牛顿定律”最后一节通过讲述用牛顿运动定律解决问题，将下位概念统一在概括性较高的规律学习中，使学生对运动和力有了整体的认知．另外，奥苏伯尔还提出了比较性先行组织者，运用类比的方法将新概念与认知结构中现存的旧概念做联接，以获得新知识．这种方法是帮助学生将过去保存的知识与课本内容进行统整的有效方法之一．KPK依据认知结构迁移理论在教材中采用了大量的类比，例如利用具体的、可感知的水流类比抽象的动量流，通过类比电路中的节点定理、回路定理，建立了动量流的节点定理（见表2），为利用动量流描述牛顿定律奠定了基础。
2总结与启示
牛顿力学三定律范文2
[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。
牛顿力学三定律范文3
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 ）
牛顿力学三定律范文4
教材分析：
牛顿第三定律是把一个物体受到的力与其他物体受到的力联系起来的桥梁，它独立的反映了力学规律的另一侧面。它是对牛顿第一、二定律最有效的补充，有了它就会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。因此牛顿第三定律和牛顿第一、二定律一起建立了一个完整了理论体系，奠定了整个力学的基础。
学生在学习本节课前已经学习了力和运动的有关知识，对力和运动的关系有了一定的认识。本章中最重要的知识点是“牛顿第二定律”，但是学生对研究对象仍然是分辨不清，经常混淆物体系间的内力和外力。最难的是学生不清楚物体系间单个物体的受力，及它们之间力的关系。经过本节课对物理现象的分析总结恰好能够解决以上所有的疑问。
教学目标：
1．知识与技能
（1）知道力的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念。
（2）理解掌握牛顿第三定律，并能用它解释生活中的有关问题。
（3）能区分“一对平衡力”和“一对作用力、反作用力”。
2．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。
3．情感、态度、价值观
（1）结合有关作用力和反作用力的生活实例，培养学生独立思考、实事求是、勇于创新的科学态度和团结协作的科学精神。感受物理学科研究的方法和意义。
（2）激发学生探索的兴趣，养成一种科学探究的意识。
设计思想：
在课堂中通过探究实验和列举生活实例，创设物理情景，引导学生认真观察、积极思维，帮助学生建立关于作用力和反作用力的形象直观的认识，总结出牛顿第三定律的内容；同时通过同学间的分组实验和讨论，调动学生学习的积极性，提高学生课堂学习的效率，培养学生的协作精神。
教学过程：
一、联系生活实例引入：
师：（1）“在鼓掌时右手用力拍打左手，左手掌是否有感觉，右手掌是否也有感觉？”
生：学生鼓掌，并回答：“两只手同时都有感觉。”
师： 总结：在这里我们就把两手间相互存在的一对力，叫做作用力和反作用力（板书），如果左手受到的力叫做作用力，则左手给右手的力叫做反作用力。作用力和反作用力在我们的生活中是广泛存在的。
师：（2）引导学生回顾生活中有关作用力和反作用力的其他实例。
生： 学生列举生活中的一些实例，体验生活中存在的一些作用力和反作用力。
教师总结，引入新课（板书：牛顿第三定律）。
设计意图：培养学生观察生活、热爱生活的思想感情。激发学生学习的欲望和好奇心。培养学生发现问题的能力，体现从生活走向物理的教学观念。
二、探究作用力和反作用力的定性关系：
实验一：定性探究两弹簧间的相互作用的拉力
师：请两位同学将两弹簧秤挂钩挂在一起，用力向相反的方向拉两弹簧，观察弹簧秤的示数变化情况。
生：两同学合作进行实验，总结得出：两弹簧间相互作用的弹力性质相同，有同时性。
实验二：在两块蹄形磁铁下面分别垫两个玻璃棒，相互靠近，先是同名磁极相对，然后异名磁极相对，分别由静止释放，观察两磁铁的运动情况。
生：学生实验，总结得出：两磁铁间的相互作用力性质相同，有同时性。
实验三：将一底部垫有试管的长木板上面放一小木块，左端固结一个弹簧秤，该弹簧秤左端固定，在小木块右端用另一弹簧秤向右缓慢拉动小木块，提示学生通过观察两弹簧秤的示数变化，思考小木块和长木板间的摩擦力怎样变化？
生：学生观察并思考：两弹簧秤的示数缓慢变大，进一步说明小木块和长木板所受的静摩擦力逐渐变大。
提问：总结以上三个实验，可得到什么样的结论？
生：学生分析得出作用力和反作用力的定性关系，如性质相同、有同时性、等等。
总结：经过大量实验证明，物体间的作用力和反作用力性质相同，同时产生，同时变化，同时消失，而且分别作用在两个物体上。那么作用力和反作用力间又有什么样的定量关系呢？
设计意图：1．让学生明确研究物理现象的一般都要经历一个由简单到复杂，由定性到定量的过程。 2．通过自己动手进行实验，培养学生的实验操作能力、观察能力以及总结归纳实验信息的能力。 3．通过和同学合作进行实验，培养学生的团结协作精神。敢于提出与别人不同的见解，勇于放弃或修正自己的错误观点，既坚持原则，又尊重他人。
三、探究作用力和反作用力的定量关系：
实验四：探究作用力和反作用力大小关系
请两位同学将两个弹簧秤的挂钩挂在一起，然后对拉。拉到一定的状态，保持稳定，学生观察比较两弹簧秤的读数，看是否相等。改变几次读数，重复以上实验。
生：两位同学相互配合，进行对拉，比较两弹簧秤的读数，并进行多次实验。
启发思考：本实验的现象说明了什么？
生：学生讨论、总结：作用力、反作用力大小相等。
得出结论后，教师引导学生进一步进行实验：作用力和反作用力的方向有什么样的关系呢？
实验五：探究作用力和反作用力方向关系
甲橡皮筋一端挂在铁架台上，另一端通过细绳套与乙橡皮筋某一端相挂，乙橡皮筋另一端用手抓住．用力将两橡皮筋拉直．观察两橡皮筋的方向。多次改变拉力方向，重复以上实验。
启发思考：（1）本实验的现象又说明了什么？
生：学生实验，得出结论：作用力和反作用力总是在同一直线上，方向相反．
（2）总结实验四和实验五，可得到什么结论？
师生：引导学生，总结出牛顿第三定律的内容。
总结：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，这就是牛顿第三定律。（板书）
牛顿第三定律的数学表达式表述： （负号表示反作用力 与作用力F的方相反）
设计意图：1、鼓励学生从物理现象和实验中归纳科学规律，并能书面或口头表达自己的观点，使学生认识到实验、分析，论证在科学探究中的重要性。 2、联系实际，培养学生对科学的求知欲，感受科学知识给人类生活所带来的巨大影响。使学生乐于探索日常生活中的物理学道理，勇于探究日常生活中的物理学原理。
四、应用举例
列举生活中一些常见的跟牛顿第三定律有关的实例。
生：体会牛顿第三定律在生产生活中的广泛应用。
五、课堂巩固
【例】：如图所示，电灯用线吊在天花板上，处于静止状态。
（1）请分析物体受几个力？并指出每一个力的反作用力、以及平衡力？
（2）结合上面问题，比较作用力和反作用力与一对平衡力的异同，结论填入表1。
六、回顾总结
结合本节课的探究过程体会作用力和反作用力的关系，理解牛顿第三定律的内容，并能够利用牛顿第三定律解释生活中常见的现象。然后学生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。
牛顿力学三定律范文5
一、课前认真组织各教学环节
牛顿第三定律是力学体系的主干内容和基本定律之一，其重要程度毋庸多言。笔者在讲授该课内容时，作了精心的准备，将所授知识与前后知识联系起来，将知识的难易程度与学生的认知能力联系起来，认真安排讲授知识的先后次序，选择适宜的教学手段和方法，拟订了具体的教学活动细节。
二、新课的导入要自然切题，使学生迅速进入主题
良好的开端是成功的一半。一堂课上得是否成功，与新课的导入效果关系甚密。导入得当，可唤起学生强烈的求知欲，使学生自然地进入学习情境，为学生理解和掌握新知识奠定良好的基础。新课的导入方式很多，教师在选择时须根据具体情况而定。此次教学过程中本人针对公开课有到课教师的情况并结合本次课的教学内容，采用了即景导入法：
师：今天我们的课堂上来了许多老师，让我们用最最热烈的掌声向各位尊敬的老师表示欢迎！用力鼓掌！谁不卖力我就罚谁单独鼓掌噢。（学生掌声、笑声一片）
师：今天，我们的课就从鼓掌开始谈起吧。我想问一下大家，鼓掌后有什么感受？
生：手疼！
师：哪只手疼？
生：两只都疼。
师：为什么？这说明什么问题？
生：因为左手击打右手的同时也受到了右手的击打，说明力的作用是相互的。
师：同学们回答得非常好。这节课，我们就专门来研究物体间相互作用力的规律――牛顿第三定律。
这样，学生在轻松愉快的环境中自然地进入了主题。
三、教学重点突出，让学生熟练掌握定律内容
1.注意知识衔接，让学生轻松过渡
通过举例子并复习初中相关内容向牛顿第三定律过渡。所举例子须由浅入深，遵从由简单到复杂过程的学习认知规律。从生活中事例的定性分析到两只悬挂通草球的受力分析（此时的高一没有学，但根据初中学过的电荷间的相互作用，可引导学生分析说明电荷间的相互作用力也是大小相等，方向相反的），再到最后是两只弹簧秤对拉的定量演示实验，向学生清楚阐述；力是物体间的相互作用，A物体对B物体有作用力，B物体就必定对A物体有反作用力。作用力和反作用力是相对的，可以互换。
2.强化基本概念学习，让学生掌握牛顿第三定律的内容及其表述的本质含义
基本概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维形式，是教材的重要组成部分，是进入物理知识殿堂的大门。正确地建立、形成概念是掌握规律的基础。为此，笔者先布置学生阅读牛顿第三定律的文字叙述和数学表达式，把有疑问的地方找出来，自己则在黑板上板书其内容和数学表达式：
定律：两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。
公式：F12=-F21。
接下来先请一个同学回答牛顿第三定律的内容，再请一个同学谈体会。最后由教师讲解，并且谈自己对定律中“总是”二字的体会：就是包括一切，没有例外（课后老师们评价笔者对“总是”一词讲解得很好）。然后就对公式表达式“F12=-F21”的讲解，因为牵涉到力方向性的表达，要作为本节的一个重点之一讲述。
3.善于归纳总结，帮助学生加深记忆
通过做实验演示及列举实例，帮助学生从这些实例中通过大量的思维加工、分析、归纳，最后总结出适合记忆、理解的规律来。最后通过板书归纳，使学生对作用力和反作用力的相等性、相反性、同时性、同性质等问题获得全面的认识。
四、深化认识，突破重点
弄清“作用力与反作用力”和“二力平衡”的区别是本节难点，笔者在教学过程中应用举例分析的方法对二者进行如下比较：
1.作用力与反作用力
（1）一定是同种性质的力；
（2）时刻相等，同时作用，同时消失（同生同灭）；
（3）作用在同一直线上；
（4）作用在不同的物体上；
2.二力平衡
（1）这两个力的性质可以不同；
（2）大小相等，不存在同生同灭；
（3）作用在同一直线上；
（4）作用在同一物体上。
通过上述比较，学生很快就能深刻理解和区别作用力和反作用力互二力平衡问题，然后再通过列举实例让学生练习，进一步加深理解，轻松地突破了难点。
五、链接生活，培养学生分析实际问题的能力
通过列举鸡蛋碰撞、马拉车、拔河比赛等典型实例和学生一起分析研究，把教学内容和生活实际联系起来，充分激发学生的学习热情，使学生感受到了物理知识运用于生活实际的快乐。这样，一方面强化了学生的实践意识，提高了学生分析问题和解决问题的能力。另一方面，学生的积极主动精神和主体精神在参与教学活动中也得到了培养。
六、创设愉悦情景，激发学生学习潜能
毋庸讳言，当今的中学生已不堪重负，为考上一所好的大学，家庭和学校都把学生当成千斤顶，甚至万斤顶了。学生几乎没有课余休息，甚至连睡觉的时间都被一再缩减；同时，物理是一门抽象思维要求较这几年来学科，很多学生都头痛不已。
心理学家认为：人在心情愉快时，思维敏捷，容易接受新知识、新事物，具有很好的学习能力，反之则易产生厌恶情绪，学习效果差。
因此，为了获得理想的教学效果，此次公开课教学中，除了认真准备各教学环节处，笔者还在课堂语言的使用上狠下功夫，应用丰富多彩的语言和幽默诙谐的表达方式，创设愉悦的课堂环境，让学生在愉快情境中轻松、愉快地接受、理解、消化知识信息。在这一点上，获得了与课师生的一致认可和高度评价。
以上就是笔者在本次公开课中的一些体验，希望能得到各位专家同仁的批评指正并能共同探讨。
参考文献：
[1]蒋甲生.谈中学物理新课的引入.临沂师专学报，Vo117 No.6,Dec 1995:94―96.
牛顿力学三定律范文6
开普勒的行星运动定律，从运动学角度描述了行星运动，具体描述情景为：中心天体为太阳，各行星（环绕天体）环绕太阳的运动.牛顿就在开普勒三定律的基础上，从动力学的角度建立了万有引力定律.对于具有普遍适用性的万有引力定律，在地月系中也成立（其中，地球为中心天体，各卫星为环绕天体）.若已知地球质量为M，卫星质量为m，两者中心相距r，则地球对卫星的万有引力提供卫星绕地球作匀速圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律得
GMmr2=m4π2T2r（T为周期）.
变形后r3T2=GMT2=k.
由此可见，开普勒第三定律在地月系，一样成立.开普勒定律不仅适用于太阳系，它对于一切具有中心天体的引力系统（如行星-卫星系统）和双星系统都成立.天体或人造天体在引力中心的作用下所作的运动都符合开普勒定律，故可统称为开普勒运动.在实际物理教学中，涉及开普勒运动的问题大量出现.但凡天体问题的计算中，因要代入的数字巨大，这让很多学生心存畏惧.如何用开普勒定律来破解这类开普勒运动的问题？笔者从以下几方面来分析.
2估算同步卫星的高度
同步卫星在教材中的介绍，是以人教版物理必修2第36页的习题形式出现的.原题为：
一种通信卫星需要“静止”在赤道上空的某一点，因此它的运行周期必须同地球自转周期.请你估算：通信卫星离地心的距离大约是月心离地心的距离的几分之几？
这种通信卫星就是同步通信卫星，即同步卫星.根据同步卫星的周期与地球自转的周期T相同，很多辅导资料估算同步卫星高度时，做法如以下法一：
设同等卫星离地面高度为H、地球半径为R，地球对同步卫星的万有引力提供同步卫星绕地球作匀速圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律得：
F合=Fn，
G=Mm（R+H）2=m4π2T2（R+H），
（R+H）3=GMT24π2，
H=3GMT24π2-R
=（36.67×10-11×6×1024×（24×3600）24×3.142-6.4×106） m
=3.6×107 m.
若不已知地球的质量，则可用法二：
由F合=Fn知GMm（R+H）2=m4π2T2（R+H）（1）
物体在地球表面时G=Mm′（R+H）2=m′g（2）
由（1）、（2）得H=3gR2T24π2-R=3.6×107 m.
显然，无论是法一还是法二，推导步骤繁杂，计算量很大.若能考虑用开普勒第三定律，我们看法三：从物理课本可知：
r月=38万公里，R=6400公里，r月R=60，T月=27T，
r3月T2=（R+H）3T2，
即（60R）3（27T）2=（R+H）3T2，
可得R+H=60R9=6.6R，H=5.6R=3.6×107 m.
这三种解法中，显然因为开普勒第三定律中物理量少，必然导致计算量更小.若再能用天文常识，我们灵活计算其中的倍数关系，自然会事半功倍.因此，在实际物理教学中，师生讨论同步卫星高度的计算时，当然用开普勒第三定律更高效.
3估算近地卫星的参量
“近地卫星”是在人教版物理必修2第5节《宇宙航行》中作了分析，接着引出了“第一宇宙速度”的概念.
类比前面的法一：
F合=Fn，
GMmR2=m4π2T21R（1）
代入可得T1=84.8 min.
类比前面的法二：
GMmR2=m4π2T21R（1）
GMmR2=mg（2）
T1=4π2R3GM=4π2R3gR2=84.8 min.
两种算法中，后者只是不知地球质量时有优势，但也摆脱不了要有推导步骤、计算量也不小的缺陷.我们用开普勒第三定律，则为
r月=60R，T月=27×24h，R3T21=r3月T2月，
即 R3T21=（60R）3（27×24h）2，得 T1=2h=8.4 min，
v1=2πRT1=2π×6.42×3.6 km/s=7.9 km/s.
显然，近地卫星运行速度v1=7.9 km/s就是地球的第一宇宙速度.
4高考试题中对开普勒运动问题的考查
在中学物理上，天体问题大多视为一天体绕另一天体作匀速圆周运动.这就是开普勒运动模型，为直接应用开普勒定律提供了很多的可能.学生在解题时，习惯了根据牛顿第二定律来列方程（F合=Fn）计算.这本来是好的，但在争分夺秒的考试中，一定程度上束缚了学生直接应用开普勒定律来快速解题.高考试题中，天体方面的问题常用开普勒运动模型来求解.
例1（2010年全国课标）太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道.图1中4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象.图中坐标系的横轴是lg（T/TO），纵轴是lg（R/RO）；这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，TO和R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径.下列4幅图中正确的是
解析由开普勒第三定律可知R3R30=T2T20等式两边取对数可得y=2x3（设4幅图中纵轴物理量为y，横轴物理量为x）.
点评本题只涉及周期轨道半径，当然是考查开普勒运动模型、用数学解决物理问题的能力，直接应用开普勒定律推导出两坐标轴上物理量的函数关系式.
例2（2011年全国新课标）卫星电话信号需要通过地球同步卫星传送.如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于（可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道半径约为3.8×105 km，运行周期约为27天，地球半径约为6400千米，无线电信号传播速度为3×108 m/s）
A.0.1 sB.0.25 sC.0.5 sD.1 s
解析r1R=60，T1=27T，
由开普勒第三定律可知r32r31=T22T21，
解得r1=R+H=60R9=6.6R，
代入数据可求得r2=4.2×107 m.
如图2，发出信号至对方接收到信号所需最短时间为
t=sv=2R2+r22c，
代入数据可求得t=0.28 s.所以B选项正确.
点评直接应用开普勒定律， 灵活计算其中的倍数关系， 实现快速解题.
例3（2011年安徽）
（1）开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比，即a3T2=k，k是一个对所有行星都相同的常量.将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，请你推导出太阳系中该常量k的表达式.已知引力常量为G，太阳的质量为M太.
（2）开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统（如地月系统）都成立.经测定月地距离为3.84×108 m，月球绕地球运动的周期为2.36×106 s，试计算地球的质量M地.（G=6.67×10-11 Nm2/kg2，结果保留一位有效数字）
解析（1）已知：行星绕太阳作匀速圆周运动，把轨道的半长轴a看成轨道半径r.由万有引力定律和牛顿第二定律得
GMmr2=m4π2T2r，
则r3T2=GMT2=k（1）
即k=G4π2M太.
（2）在地月系中，设月球绕地球运动的轨道半径为R，周期为T，由（1）式可得R3T2=G4π2M地，解得M地=6×1024 kg.
点评此题直接呼应，本文开头对开普勒运动模型的论述.若能构建开普勒运动模型，学生结合万有引力定律和牛顿第二定律推出常量k的表达式，再代入数据就可求得地球的质量.