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数学推导证明牛顿第一、三定律

一、证明牛顿第三定律

牛顿第三定律的描述：相互作用的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，数学表达式为F1=-F2。我们设两个物体的初始状态：M1V1、M2V2，相互作用后状态为：M1V12、M2V22，这两个物体相互作用只受相互作用的内力（即作用力、反作用力），所以动量守恒，即M1V1+M2V2= M1V12+M2V22。

V12=V1+a1t、V22=V2+a2t，M1V1+M2V2=M1（V1+a1t）+M2(V2+a2t),化简得：M1a1t+M2a2t=0 因为相互作用的时间一定相等，并且动量守恒定律没有时间长短的限制，即M1a1+M2a2=0，根据牛顿第二定律F=am得：

F1+F2=0，即F1=-F2，这样就证明了牛顿第三定律。

二、证明牛顿第一定律

牛顿第一运动定律：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。我们假M0物体的运动状态为：M0V0，经过一段时间，M0的速度，V1=V0+at，根据牛顿第二定律

F=am，a=F/m，物体不受外力，即F=0，a必然为零，即a=0，V1=V0 .特别指出：当V0=0时，物体处于静止状态。即任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。

说明：若相互作用的力为变力，牛顿第二定律可以写成：

F=m*(dv/dt)，上述证明论述依然成立。即任何足够小的时间段都成立，那么在整个时间段也成立。

人教版八年级物理下册牛顿第一定律教案

牛顿第一定律课前预习学案一、预习目标： 1．通过实验认识牛顿第一定律的内容 2．知道物体的惯性并能解释生活现象二、预习内容： 1．阅读44页，思考关闭的发动机的列车会停下来；自由摆动的秋千会停下来；还有打出去的球也会停下来的真正原因。找出关于“物体运动是否需要力”的观点亚里士多德的观点：伽利略的观点：你支持谁的观点： 2、预习45页探究阻力对物体运动的影响实验，思考 (1)让小车从斜面的同一高度自由下滑，是为了使小车在三种不同材料的水平面上开始运动的_________相同，使实验起始条件相同。这里蕴含着研究方法。 (2)小车最终停下来的原因是 (3)使用三种不同材料的水平路面是为了让小车运动时受到的________不同。 3．预习45页牛顿第一定律说出牛顿第一定律的内容是什么？这个定律是怎样得出的？牛顿第一定律也叫什么定律？ 4．预习48页何谓惯性？你知道哪些利用惯性和防止惯性危害的例子（每种至少举出2个例子）三、在你预习的过程中，你还有哪些自己不能解决的疑问，请记录下来。（每人至少要提出一个问题）课内探究学案一、明确学习目标：二、合作探究，自主研修：探究一：阻力对物体运动的影响要求：请同学们按照探究要求，边实验，边记录数据到课本表格中，实验结束，自己先独立思考，然后小组内交流、讨论，归纳总结结论。探究二：用手指向下猛击纸条，使纸条抽出，观察笔套状态，总结结论：三、全班交流，精讲拓展交流一：英国科学家牛顿最终概括出了“牛顿第一定律”，通过这一规律的得出，你知

道了哪种研究物理问题的最新方法？你在以前的学习中，已经知道的研究方法有哪些？交流二：一切物体都具有惯性，惯性是物体的属性，根据你知道的惯性应用和危害的实例，说一说，生活中为防止由于惯性而造成交通事故，交通规则中都有哪些相应规定？四、课堂小结，反思整合：（请同学们整理、反思刚才的学习内容，然后小组内交流完善。并提出对于本节课的学习还有什么疑惑？）五、达标测试，反馈提升：（请先独立完成以下题目，然后小组内交流，并提出存在疑问的题目） 1、下列关于惯性的说法中,正确的是 A.物体只有在静止时才具有惯性 B.物体运动速度越大,其惯性也越大 C.太空中的物体没有惯性 D.不论物体运动与否,受力与否, 物体都具有惯性 2、以下说法中正确的是 A．牛顿第一定律反映了物体不受外力的作用时的运动规律 B．不受外力作用时，物体的运动状态保持不变 C．在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果 D．飞跑的运动员，由于受到障碍而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态 3、火车在长直轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在 A.手的后方 B.手的前方 C.落在手中 D.无法确定课后练习学案 1．交通事故中，有很多是因为行驶的车辆不能及时停下来造成的。为减小因惯性而出现的交通事故，相应制定的交通规则有：_________________________等。（答出一条即可） 2．有一气球以10m/s的速度匀速竖直上升到某一高度时，从气球里脱出一个物体，这个物体离开气球后将（） A．继续上升一段距离，然后下降 B．立即下落 C．以原来速度一直上升 D．以上所说都不对 3．北京奥运，举世瞩目，下列有关奥运项目比赛的现象中，不能用惯性知识解释的是( ) A．射到球门框架上的足球被反弹

第一课时牛顿第一定律牛顿第三定律

第一课时牛顿第一定律牛顿第三定律例1、对“落体运动快慢”、“力与物体运动关系”等问题，亚里士多德和伽利略存在着不同的观点.请完成下表：亚里士多德的观点伽利略的观点落体运动快慢:重的物体下落快，轻的物体下落慢⑴力与物体运动关系(2) (3) 答案：（）重物、轻物下落一样快（）力维持物体运动（）力改变物体运动状态例2、一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动.探测器通过喷气而获得推动力?以下关于喷气方向的描述中正确的是 A.探测器加速运动时，沿直线向后喷气. B.探测器加速运动时，竖直向下喷气. C.探测器匀速运动时，竖直向下喷气. D.探测器匀速运动时，不需要喷气. 答案：C；例3、一天，下着倾盆大雨。某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了。列车进站过程中，他发现水面的形状如下图中的（）列苓:行疲寿向刑丰冇豪!方崗刑半杠驶方向 ABC 答案：C 例4、两个小球A和B,中间用弹簧连接，并用细绳悬挂于天花板上，属于作用力和反作用力的是（） A、绳对A的拉力和弹簧对A的拉力 B、弹簧对A的拉力和弹簧对B的拉力 C、弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力 D、B的重力和弹簧对B的拉力答案：C 例5、马拉车由静止开始，先做加速运动，后改为匀速运动，下列说法正确的是（） A、加速运动中，马向前拉车的力大于车向后拉马的力 B、匀速运动中，马向前拉车的力大于车向后拉马的力 C、只有匀速运动中，马向前拉车的力的大小等于车向后拉马的力的大小 D、无论是做加速运动还是匀速运动，马向前拉车的力的大小总等于车向后拉马的力的大小答案：D 例6、甲乙两队进行拔河比赛（绳的质量不计），结果甲队获胜，则比赛过程中（

牛顿第一定律、第二定律和第三定律的关系 (1)

牛顿第一定律、第二定律和第三定律的关系 1、牛顿第一定律：牛顿第一定律奠定了整个牛顿力学的基础，它定义了两个概念——惯性和力，指出了惯性和力怎样影响着物体的运动：惯性是一切物体都具有的一种本性——抵抗速度改变的性质；力是改变物体速度的原因——即产生加速度的原因；物体不受力时，由于惯性，物体的自然运动是速度不变的运动——匀速直线运动（或者保持静止）；物体受力时，物体的速度就要变化，不过，此时惯性仍然有表现——它抵抗速度的改变，使得物体的速度只能渐变，不能突变。注意：不受力，不包括所受合力为零的情况，具体解释见牛顿第二定律。 2、牛顿第二定律牛顿第一定律定义了惯性和力的概念，定性指出了惯性和力对物体速度的影响；牛顿第二定律在此基础上进一步定量的定义了惯性的大小和力的大小，定量的指出了惯性大小和力的大小对物体运动（具体化为加速度）的影响。的；大学教材中惯性质量的操作定义是这样的——两个孤立物体相互作用，经过一段时间，两个物体的速度该变量分别为Δv1和Δv2，则两个物体的惯性质量大小之比就是 m1/m2=Δv2/Δv1，即m1/m2=（Δv2/Δt)/(Δv1/Δt)，即m1/m2=a1/a2。具体请参见大学教材“动量守恒”一章。力的大小，是在惯性质量大小定义的基础上，由F=ma来定义的，即力是由加速度来定义的。从力的定义可以看出来，牛顿第二定律首先是一个定义式；但是牛顿第二定律之所以称之为定律，是因为实验发现，不仅仅对标准物体，a∝F，而且对任何物体，也有a∝F——此处的F的大小是用标准物体来定义的。牛顿第二定律a=F/m。这个表达式是和牛顿第一定律协调的，当F=0时，a=0，即物体由于惯性做匀速直线运动，当F≠0时，由于任何物体的质量都不为零，因此物体加速度并不是无穷大，有运动学知识可知，物体的速度就只能随着时间逐渐变化，而不能突变。中学阶段的题目常常涉及到轻质物体，其质量忽略不计，因此它们的速度是可以突变的。当物体收到了力却做匀速直线运动或保持静止时，即受了力加速度却为0，由牛顿第二定律，可知物体所受合力为0。显然物体所受合力大小为0，实际上是由加速度为0定义出来的，因此，物体所受合力为零，是牛顿第二定律的结果，而非牛顿第一定律的内容。牛顿第一定律中的自然运动，是严格不受力时的情况。三、牛顿第三定律牛顿第一定律和第二定律定义了力的概念和计算测量方法，但是并没有指出力的来源和性质。力可以由引力质量产生，可以由物体形变产生，可以由接触物体之间的相对运动产生…这些力具有些什么特性？这是牛顿第一、二定律所不能完全解决的问题。力的特性，是矢量性、独立性和相互性，其中矢量性和独立性（力的独立作用原理）已经由牛顿第二定律解决；力的相互性，则用牛顿第三定律确定了下来——当然，牛顿第三定

《牛顿第一定律》教案

4.1 牛顿第一定律一、教材分析学习牛顿第一定律不只要明白定律本身说的是什么，还要了解人类进行探究的历史，本书对此做了比较详细的介绍。这种处理源于本书对过程与方法的重视。二、学习目标（一）知识与技能 1、理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。 2、理解牛顿第一定律，知道它是逻辑推理的结果，不受力的物体是不存在的。 3、理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度．（二）过程与方法 1、培养学生分析问题的能力，要能透过现象了解事物的本质，不能不加研究、分析而只凭经验，对物理问题决不能主观臆断．正确的认识力和运动的关系． 2、帮助学生养成研究问题要从不同的角度对比研究的习惯． 3、培养学生逻辑推理的能力，知道物体的运动是不需要力来维持的。（三）情感、态度与价值观 1、利用动画演示伽利略的理想实验，帮助学生理解问题。 2、利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系。培养学生大胆发言，并学以致用。三、教学重难点 1、理解力和运动的关系。 2、理解牛顿第一定律，知道惯性与质量的关系。四、学情分析牛顿第一定律的内容本身比较抽象，宜采用探究活动让学生自己去探究运动的物体为什么会停下，运动物体速度变小的快慢跟什么因素有关。五、教学方法 1、对比实验、自主探索、合理推理。 2、利用生活中的实例，理解惯性与质量的关系，贴近生活更易理解。六、课前准备小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺七、课时安排 1个课时八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑（二）情境导入、展示目标开门见山，阐述课题：前面几章学习了运动和力基础知识，这一章开始我们研究力和运动的关系。第一节课我们来学习牛顿第一定律。首先来看本节的教学目标知识与技能 1、理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。 2、理解牛顿第一定律，知道它是逻辑推理的结果，不受力的物体是不存在的。 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、培养学生分析问题的能力，要能透过现象了解事物的本质，不能不加研究、分析而只凭经验，对物理问题决不能主观臆断．正确的认识力和运动的关系．

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

牛顿第一定律经典例题

《牛顿第一定律》典型例题命题人：日期： 3、关于力与运动，下列说法中正确的是（） A.静止的物体或匀速直线运动的物体一定不受力任何外力作用 B.当物体的速度等于零时，物体一定处于平衡状态 C.当物体的运动状态改变时，物体一定受到外力作用 D.物体的运动方向一定是物体所受合外力的方向 4、以下说法中正确的是（） A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时物体的运动规律 B.不受外力作用时，物体的运动状态保持不变是由于物体据有惯性 C.在水平面上滑动的木块最终要停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果 D.物体运动状态发生变化时，物体必定受到外力的作用 5、下列关于惯性的说法，正确的是（） A.人走路时没有惯性，被绑到时有惯性 B.物体不受外力时有惯性，受到外力后惯性被克服掉了，运动状态才发生变化 C.物体的速度越大惯性越大，因为速度越大的物体越不容易停下来 D.惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性 6、某人用力推原来静止在水平面上的小车，是小车开始运动，此后改用较小的力就可以维持小车做匀速指向运动，可见（） A.力是使物体维持物体运动的原因 B.力是维持物体运动速度的原因 C.力是使物体速度发生改变的原因 D.力是改变物体运动状态的原因 7、在一艘匀速向北行驶的轮船甲板上，一运动员做立定跳远，若向各个方向都用相同的力起跳，则（） A.向北跳最远 B. 向南跳最远 C.向东向西跳一样远，但没有向南跳远 D.无论向哪个方向跳都一样远

8、人从行驶的汽车上跳下来后容易（） A.向汽车行驶的方向跌倒 B.向汽车行驶的反方向跌倒 C.向汽车右侧方向跌倒 D.向汽车左侧方向跌倒 9、如图1所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量为m 1，m 2的两个小球，（m 1>m 2），两小球原来随车一起运动，当车突然停止时，若不考虑其他阻力，则两个小球（） A.一定相碰 B.一定不相碰 C.不一定相碰 D.无法确定 10、火车在长直轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在（） A.手的后方 B.手的前方 C.落在手中 D.无法确定 11、下列情况中，物体运动状态发生变化的是（） A ．火车进站时 B ．汽车转弯时 C ．匀速上升的电梯 D ．将物体沿水平方向抛出，物体在空中飞行时 12、如图2，桌面上有一光滑的木块，木块上有一小球，推动木块，小球的位置可能在桌面上的（） A.A 点 B.B 点 C.O 点 D.无法确定 13、下列物体所受合外力是0的是（） A ．做匀速直线运动的物体 B ．沿斜面匀速上行的物体 C ．细绳一端拴一小球，另一端固定，让小球在光滑水平面上做圆周运动。 D ．停在斜坡上的汽车 14、从水平匀速向右飞行的飞机上按相等的时间间隔，依次放出abc 三个小球，不考虑空气m 1 图 1 O A B 图2

牛顿第一定律课标解读及教案说课讲解

《牛顿第一定律》课程标准要求解读： (一)、在课程目标上注重提高全体学生的科学素养：牛顿第一定律深刻揭示了运动与力的关系，是人类对世界本质规律认知的成果。学生在学习本节的过程中应树立起对科学、真理的追求。 (二)、在课程实施上注重自主学习，提倡教学方式多样化：本节内容的难度中等，适合学生自主讨论学习，并运用所学知识解决问题，解释生活中的现象。（三）、在课程结构上重视基础，体现课程的选择性：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，确立了力和运动之间的关系，是前面力的作用效果的延伸，又为学习二力平衡的知识打下了基础，起着承前启后的作用。《牛顿第一定律》教学设计一、教学内容（一）基本目标 1、了解亚里士多德关于力于运动关系的结论。 2、了解伽利略的理想实验、物理学上思想实验的实质。 3、经历实验，让学生学会用分析与论证的方法探究出牛顿第一定律。 4、运用惯性解释生活中的现象，了解利用惯性及防止惯性危害的方法并初步应用于生产和生活实践。（二）教学重难点： 1、理解掌握理想实验。 2、理解牛顿第一定律的探究形成过程，并运用惯性解决问题。二、教法设计： 1、课型课时：本节属科学探究型课。课时：1教时。 2、教学策略： (1)牛顿第一定律：第一阶段：采用“矛盾冲突法”，展示生活现象、亚里士多德观点与

生活现象的矛盾冲突，激发学生探究欲望。第二阶段：实验探究。这一阶段要肯花时间，教师仅起一个指导者的作用，尽量让学生自己分析、交流、推论并表述出牛顿第一定律内容。第三阶段：主要以教师讲述的形式，指明牛顿第一定律的重要性，通过对定律内容的理解指导，帮助学生认识力与运动的关系。 (2)惯性：除了课本上实验，还安排学生做一做运动物体由于惯性而表现出来的现象，以突出惯性“维持其原有运动状态”的实质。“安全带的作用”由教师利用多媒体系统或制仿真动态投影片予以展示。三、教具和学具教具：计算机多媒体教学系统、课件、有关网站下载图片资料、羊角锤等。学具：斜面、木板、透明胶布、棉布、毛巾、玻璃板、小车、刻度尺、长方体窄木块、盛有大半杯水的烧怀、惯性演示仪等。四、教学过程 (一)、教学引入：多媒体播放古代人劳动的漫画：边播放边说，人推车走，不推车停，由此看来必须有力作用在物体上，物体才运动，没有力作用在物体上，物体就不运动——这是两千多年前亚里士多德说的。是这样吗？（二）伽利略理想实验教师：同学们就利用桌子上的器材来研究一下这个问题。让学生利用桌子上的器材，自主设计实验，分别研究：

牛顿第一定律教学设计

牛顿第一定律教学设计教学目标知识目标： 1.知道牛顿第一定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程。能力目标： 1.通过斜面小车实验,培养学生的观察能力。 2.通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理)。情感目标： 1.通过科学史的简介,对学生进行严谨的科学态度教育。 2.通过伽利略的理想实验,给学生以科学方法论的教育。教学建议本节课的重点是揭示物体不受力时的运动规律，即牛顿第一运动定律。教法建议 1.学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念，认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体，它就动，不再推它时，它便静止。为使学生摆脱这种错误观念，首先要把运动和运动的变化区别开，树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念，这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。其次，通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。 2.通过演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心，可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。 3.本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学，让学生体会规律的认识过程，对学生进行学史教育。从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。教学设计示例牛顿第一定律教学重点:通过对小车实验的分析比较得出牛顿第一定律。教学难点: 1．明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。 2．伽利略理想实验的推理过程教学用具：斜面，小车，毛巾，棉布，玻璃板，微机,实物投影，大倍投电视。教学过程一、实验引入：批驳亚里士多德的观点

【高中物理】第15讲牛顿第一第三定律-学生版

第十五讲牛顿第一第三定律 1．两千多年前，亚里士多德认为，运动需要来维持，有就运动，没有就停止。400多年前，意大利学者伽利略利用，证明了运动不需要来维持，只有运动状态的改变，才需要。300多年前，站在“巨人”的肩膀上，总结出了定律，也叫定律。 2．理想斜面实验：如图。（以下填空填事实或推理） _________：小球从光滑斜面AB上滚下，由于能量守恒，小球应该到达另外的斜面BC的等高的位置。 _________：小球从斜面AB滚下后，到达了图中的C点。 _________：减小斜面BC的倾斜角度，同样的原因，小球也应该到达C点。 _________：继续减小BC面倾斜角度，至BC面水平，则小球在到达等高的c点之前，都将保持原来的速度一直运动下去。 _________：运动不需要力来维持，物体本身就有保持原来运动状态的性质。力是改变运动状态的原因。 3．牛顿第一定律的内容：_________物体总保持_________状态或_________状态，直到有_________迫使它改变这种状态为止。牛顿第一定律也叫__________________。 4．牛顿第一定律的正确理解：（1）物体的运动并不需要______来维持。力的改变运动状态的原因。 1

（2）物体保持匀速直线运动状态和静止状态是物体的_________。我们把物体的这一性质称为_________。一切物体都有_________。 5．惯性定律是物体受力和不受力时的运动规律，惯性是物体的固有属性。物体不论静止还是运动，不论在地球还是在外太空，都具有。衡量惯性大小的量度是物体的。大，则惯性大。二、牛顿第二定律 1．运动状态的改变的三种情况：A、仅仅速度的变化。B、仅仅速度的变化。C、速度的和都变化。 2．力是改变的原因，由公式，运动状态的变化，说明产生，所以也可以说，力是产生的原因。 3．力产生加速度，加速度的大小和和有关，为了探究加速度大小和与的关系，实验采用法。 4．实验装置如图，先控制小车的不变，研究小车的加速度和所受合外力的关系，再控制小车的不变，研究加速度和小车质量的关系；本实验利用DIS装置测出小车的加速度，并描绘a-F图像和a- 1图像，就可以得到加速度和合外力与质量的关系了。 M 2

牛顿第一定律

牛顿第一定律【教学目标】（一）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．理解牛顿第一定律及其意义。 3．理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度，会正确解释有关的惯性现象。（二）过程与方法让学生经历实验探究的过程，理解由真实实验推广到理想实验的科学思想，体会分析归纳、推理总结的思维方法。（三）情感、态度和价值观通过物理学史的简介，对学生进行严密的科学态度教育，让学生了解人类认识事物本质的曲折，培养学生追求真理、勇于探索真理的科学精神。【教学重难点】教学重点：牛顿第一定律。教学难点：力和运动的关系，惯性。【教学过程】一、导入新课出示图片：推小车在实际生活中我们观察到一些现象：我们推车时，给车施加推力，车就运动，而且推力越大车运动越快；不给车推力，车就停止。出示图片：运动的汽车但有时我们又观察到：让车达到一定速度后，即使不再给车施力，车还会运动。那么力和运动有关系吗？今天我们一起来探讨这个问题。二、讲授新课（一）历史回顾 1．古希腊哲学家亚里斯多德观点：物体的运动需要力来维持。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。在探究运动原因的“侦探小说”里，这正是由明显的线索引出错误判断的案例，而且这个“错案”维持了很久。

2．意大利物理学家伽利略的观点：物体的运动不需要力来维持。出示图片：伽利略物体的运动并不需要力来维持，运动之所以会停下来，是因为受到了摩擦阻力。（二）伽利略的理想实验出示图片：现代人所做伽利略斜面实验的频闪照片。让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。出示动画：伽利略理想实验如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长。当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。这个实验说明：力不是维持物体运动的原因。思考讨论：为什么说伽利略的实验是一个“理想实验”？第一：阻力不可能完全消除；第二：斜面也不可能做得无限长。所以，伽利略的实验是一个“理想实验”。说明：虽然这个实验无法实现，但是，伽利略在实验基础上进一步推理的方法，帮助我们找到了解决运动和力的关系问题的方法。伽利略同时代的法国科学家笛卡儿也研究了这个问题。出示图片：法国科学家笛卡儿他认为，如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。针对练习： 1．关于伽利略理想实验，以下说法正确的是（） A．完全是理想的，没有事实为基础的。 B．是以可靠事实为基础的，经科学抽象，深刻反映自然规律的。 C．没有事实为基础，只是理想推理。 D．以上说法都不对。答案：B （三）牛顿第一定律在伽利略和笛卡儿工作的基础上，英国科学家牛顿提出了动力学的一条基本定律： 1．内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，这就是牛顿第一定律。

高中物理牛顿第三定律 3人教版必修一

牛顿第三定律教材依据人民教育出版社高中物理必修一第四章第五节教学流程教学目标一、知识和能力目标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，能应用它解决简单的问题。３．会区分平衡力跟一对作用力与反作用力。４．培养学生通过实验总结规律的能力和在具体受力分析中应用牛顿第三定律的能力。二、过程与方法１．教师设问，提出研究问题，然后由学生动手实验。

２．教师指导，学生探究总结作用力与反作用力的特点。３．应用讨论、练习的方法教会学生区别一对作用力与反作用力和一对平衡力。三、情感目标１．进一步掌握实践是检验真理的唯一标准的哲学思想。２．通过学习，使学生了解到物理世界中普遍存在的对称美。教学重点１．掌握牛顿第三定律。２．区分平衡力跟作用力与反作用力。教学难点区分平衡力跟作用力与反作用力。教学方法实验归纳法、分析推理法。教学器材投影仪、投影片、弹簧一个、弹簧测力计两个、物理小车两辆、光滑长木板、条形磁铁一个、铁块一块。教学环境传统授课班，多媒体教室。教学实录（首先用投影片出示本节课的学习目标）１．知道作用力和反作用力的概念。

２．理解牛顿第三定律，并用它来解决实际问题。３、区分一对相互作用力和平衡力。一、创设情境，导入新课教师：什么是力？力学中常用的力有哪些？学生：力是物体对物体的相互作用。力学中常用的力有：重力（万有引力）、弹力、摩擦力等。教师：一个物体可以发生力的作用吗？学生：不能，发生力的作用时一定存在两个物体，前一个是施力物体，后一个是受力物体。教师：施力物体同时也一定是受力物体，这句话对吗？学生：对，因力是物体对物体的相互作用。教师：那么，什么是“相互”作用呢？学生：“相互”就是说：甲对乙有作用，同时乙对甲也有作用。教师：那么物体间的这对相互作用力之间有什么关系呢？本节课我们一起来讨论这一问题。———牛顿第三定律二、新课教学 1.作用力与反作用力 [学生活动与体验] ①让学生坐在座位上用力推课桌。教师：用力推桌子时，你有何感觉？学生：桌子也在推我，我用的力越大，身体向后仰得越厉害。 ②让学生用笔用力写下“牛顿第三定律”这几个字。

人教版高中物理牛顿第一定律教案

牛顿第一定律 [知识和能力目标] 1、学习牛顿第一定律内容 2、理解力和运动的关系 3、掌握惯性的概念，能应用惯性解释自然现象 4、培养学生正视直觉、剖析现象，究其本质，探索规律的能力 {情感目标} 1、让学生初步建立实践是检验真理标准的观点，同时体会到人们认识世界的长期性与艰苦性。 2、通过学习，使学生了解到物理学中所体现出来的对称美。过程和方法： 1、教师做好演示实验，以精彩的语言来描述人类对力和运动的研究进程激发学生学习热情 2、观察、分析、推理教师的演示。 3、师生共同讨论总结牛顿第一定律，并分析其与惯性的不同。 [重难点] 正确认识力和运动的关系，掌握牛顿第一定律的内容，掌握惯性是物体的属性（重）生活中形成的直觉所引起的不正确的认识及力是改变物体运动状态的原因而不是维持物体运动的原因。（难）牛顿第一定律与惯性的区别何在（疑点）对策：通过演示实验、推理、同学讨论，克服直觉引起的误导，掌握力是改变物体运动状态的原因，掌握惯性有关知识 [教具] 斜面（长木板和木块）和滑块（说明伽利略的理想斜面实验的装置）气垫导轨和滑块（说明物体在不受阻力下做匀速直线运动）演示惯性的小车和木块 [教学过程]:

<引入＞（教师）介绍本章的地位：在第一章我们学习了物体在静止或匀速直线运动状态下的受力问题，这时物体处于平衡状态，所受的力为平衡力。这部分内容在物理学中叫做静力学。第二章研究了物体在直线上的运动，包括匀速运动和变速运动。在变速运动中重点讨论了匀变速直线运动。这部分在物理学中属于运动学。在前边两章知识的基础上，我们在第三章里来研究运动和力的关系。这部分知识的基础是牛顿第一定律和第二定律。这部分内容在物理学中属于动力学。学习了动力学后，可以在知道物体受力情况后确定物体的运动状态；在知道物体运动状态的情况下，可以确定物体的受力情况。动力学的知识在科学研究和生产实际中有着非常广泛的应用，如研究交通工具的速度问题，天体的运动问题等。我们从牛顿第一定律开始。（教师）要研究月亮受到地球引力情况，我们能测量吗？回答是肯定不能，但我们可以通过研究月亮的运动情况，再通过动力学关系来确定月亮的受力情况。我们开始学习牛顿定律，首先学习牛顿第一定律。第一章第一节牛顿第一定律对于力和运动的关系早在2000多年以前，古希腊哲学家亚里士多德根据当时人们对运动和力的关系得认识提出了一个观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动。一、亚里士多德的观点（多媒体）展示亚里士多德的头像和有关观点展示他的贡献和缺点贡献观点：有力则动，无力则止；促进了人类的思考不足：不是事物本质规律的反映二、伽利略的观点（教师）这种观点同学已经知道它是错误的，而这种观点统治了人们的思想有两千年；它同同时促进了人类的进步，到了17世纪，意大利科学家伽利略才指出这种说法是错误的，他分析：运动的车停下来时由于摩擦力的原因，运动的车停下来是由于摩擦力的原因，运动的物体一旦具有某一速度，没有加速和减速的原

牛顿第三定律实验

例如在牛顿第三定律实验中，传统的实验方法是采用两个测力计相互对拉，测出几组瞬时的实验数据，进而验证牛顿第三定律（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）。两个测力计对拉的过程中很难读出弹簧测力计的示数，学生也无法看到该过程中的拉力的变化情况，因此传统的实验方法“物体间相互作用力总是大小相等、方向相反”的规律难以清晰展现，且学生很难理解定律中“总是”这两个字的含义。为了深入地理解牛顿第三定律，实现科学探究的“深入化”，可以运用多功能、智能化的数字化实验系统进行如下一系列的探究活动，使学生体验到“做科学”的探究过程。首先让学生两手各持一只力传感器，保持两传感器的手柄平行，让两传感器的测钩互相勾住，两手用力拉，得两条“力-时间”组合显示图线，引导学生观察发现两条图线基本重合，得出两力大小相等。选中其中一条图线设为“镜像显示”，对两力的方向加以区别，镜像显示的图线与另一条图线以x轴呈上下对称，说明两力方向相反；其次让两只力传感器的测钩正对,相互敲击，获得两条以 x轴呈上下对称的图形，引导学生观察、分析得出物体相互碰撞时相互作用力的大小相等、方向相反；再次在力传感器的测钩上固定好磁铁，保持两传感器的手柄平行，并保持适当的一段距离，慢慢靠近或分开两传感器（但两传感器不接触），获得磁铁间吸引力或排斥力的以 x轴呈上下对称的图形，引导学生观察、分析得出磁铁间的相互作用力的大小相等、方向相反；最后向学生说明，物体间相互作用的方式多种多样，它们之间的作用力与反作用力的关系，大家可以积极动脑思考，运用数字化实验系统，改进传统的实验装置，完成探究活动。展现传统实验难以表现的物理现象和物理过程如在《牛顿第三定律的探究》一课的教学中，传统牛顿第三定律实验的做法是让学生分别站在两个非常光滑的滑板上，然后让两个学生互相推，由于学生的质量有区别，所以可以看到两个学生都分别倒退滑动了，但是质量大的学生相对滑行比较慢一点。这个实验有一个缺陷是无法得到定量的数据，同时站在滑板上的过程是有一定的危险性。如果要得到定量的数据就要借助于弹簧秤了，弹簧秤是可以动态显示作用力和反作用力这两个拉力是等大反向，作用在两个物体上的特点的。不过当要观察推力的时候你就会发现弹簧秤也没有了办法。很难表现出物理现象和物理过程。有了力传感器就可以将所有欠缺的部分也弥补了。因为力传感器是可以测量推力和拉力两个方向的，这样就可以将两个物体相互作用中力的动态变化都显示地非常清楚了。这个实验可以非常清晰地显示两个力传感器之间相互作用力的关系，不论是拉力还是推力都显示出了作用力和反作用力等大，反向，作用在一直线上，并作用在两个物体上的特点，由于是动态的过程，所以可以说明是一种证明牛顿第三定律普适成立的验证实验。对拉的两力传感器的示数表现为以X轴上下对称的两条动态图线，不仅对实验操作反映灵活，且与直观感受非常一致，对“两力方向相反”的表现非常形象、直观。专用软件还提供了活动竖线工具，供学生查看在同一时间点上两力的

3.1牛顿第一定律牛顿第三定律

第三章牛顿运动定律一、三年高考考点统计与分析 (1)从近三年高考试题考点分布可以看出，高考对本章内容的考查重点有：力和运动的相互推断分析，动力学相关的图象问题，牛顿运动定律与曲线运动，功和能的综合等。实验“验证牛顿第二定律”也是近年高考考查的重点。 (2)高考对本章内容要求较高，每年都有涉及，既有选择题，也有计算题，且具有很强的综合性。二、2014年高考考情预测 (1)对力和运动的关系的理解及应用牛顿第二定律进行分析与计算是本章的命题热点。本章知识与曲线运动、电磁学相结合，多以计算题的形式出现，也是高考的热点。 (2)以实际生活、生产和科学实验中有关问题为背景，突出表现物必备知识要打牢在生活中的应用是今后命题的一大趋势。 [备课札记] 第三章牛顿运动定律 [学习目标定位] (Ⅱ 1. 对牛顿运动定律的理解和应用。第1单元牛顿第一定律__牛顿第三定律

[想一想] 我们经常见到快速行驶的汽车急刹车时，在路面上留下长长的黑色痕迹，因此得出汽车运动速度越大，惯性越大，停止的时间越长，上述结论是否正确？物体的惯性大小与什么有关？提示：在路况相同的情况下，汽车的速度越大，刹车时间越长，但不能得出汽车的惯性越大的结论，物体的惯性大小与物体质量大小有关，与物体的速度大小无关。 [记一记] 1．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，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 (2)成立条件：物体不受外力作用。 (3)意义： ①指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。 ②指出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，即产生加速度的原因。 2．惯性 (1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。 (2)性质：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。 (3)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。 [试一试] 1．以下说法正确的是() A．物体不受外力作用时，一定处于静止状态 B．要物体运动必须有力作用，没有力的作用，物体将静止 C．要物体静止必须有力作用，没有力的作用，物体将运动 D．物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态解析：选D力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，B、C错误。物体不受外力作用时，将处于匀速直线运动状态或静止状态，A错误，D正确。

牛顿第一定律(教案)

§4.1 牛顿第一定律（教案）一、教学目标 1．在物理知识方面学习牛顿第一定律的内容，正确理解力跟物体运动的关系，掌握惯性的概念． 2．对客观事物的正确认识需要人们经过由表及里，由片面到全面长时间的认识过程．通过本节的学习要让学生建立起正确的认识论的观点，同时体会到人们认识世界的长期性和艰巨性． 3．物理实验是科学研究的方法，对实际问题做出合理的抽象，进行理想实验的研究正是伽利略得到力与物体运动正确关系的基础．我们要学习这种科学抽象的方法，并把它用到今后的物理研究中去．二、重点、难点分析 1．本节的重点是正确认识物体运动跟力的关系，在物体不受力的情况下，应保持匀速直线运动状态或静止状态．通过对牛顿第一定律的学习，加深对惯性概念的理解． 2．生活常识使人们对力和运动的关系形成了不正确的认识，通过教学要让学生们克服传统观念，形成正确的认识，需要下一定的功夫．三、教具 1．说明伽利略理想实验的装置，自制导轨和小球． 2．说明物体在不受阻力下做匀速直线运动的气垫导轨和滑块． 3．演示惯性的小车和木块．四、主要教学过程 (一)引入新课介绍本章的地位：在第一章我们学习了物体在静止或匀速直线运动状态下的受力问题，这时物体处于平衡状态，所受的力为平衡力．这部分内容在物理学中叫做静力学．第二章研究了物体在直线上的运动，包括匀速运动和变速运动．在变速运动中重点讨论了匀变速直线运动．这部分内容在物体学中属于运动学．在前边两章知识的基础上，我们在第三章里来研究运动和力的关系．这部分知识的基础是牛顿第一定律和第二定律．这部分内容在物理中属于动力学．学习动力学的知识后，可以在知道物体受力情况后确定物体的运动状态；在知道物体的运动状态的情况下，可以确定它的受力情况．动力学的知识在科学研究和生产实际中有着非常广泛的应用，如研究交通工具的速度问题，天体的运动问题等．我们从牛顿第一定律开始． (二)教学过程设计板书：一、牛顿第一定律实验：在桌上放着一本物理书，它是静止的，怎样才能让它运动起来呢？要用力去推它．从这个例子可以看出物体要运动，需要对它施加力的作用．力是使物体运动的原因吗？这是一个运动和力的关系问题．这个问题在2000多年前人们就对它进行了研究，下面我们来回顾一下历史．一、历史上人类对运动与力的关系的认识 2000多年前，古希腊哲学家亚里斯多德根据当时人们对运动和力的关系的认识提出一个观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动．这种观点的提出是很自然的．我们从周围的事情出发，如当拉着玩具小车前进的时候，给人的直接体验是：只有用力拉小车，小车才会前进；停止用力了，小车就会停下来；用力大的时候，小车就运动得快些；用力小的时候，小车就运动得慢些；往哪个方向用力，玩具小车就向那个方向运动等等，好像没有力的作用，物体运动不可能维持，力决定着物体运动的快慢，还决定物体运动的方向。人们的直观感觉虽然是外界事物的真实反映，但它具有片面性和表面性，根据直接观察所得出的直觉的结论不是常常可靠的，因为它们有时会引到错误的线索上去，然而人们不能毁灭了直觉的观点还是凭直觉来看问题，错误直觉印象在人脑中有很深的潜意识，形成思维定势．因此亚里士多德的观点统治了人们的思维两千多年。直到17世纪，意大利科学家伽利略才指出这种说法是错误的，他分析到：运动的车停下来是由于摩擦力的原因，运动物体减速的原因是摩擦力．伽利略提出了自己的看法，他指出：物体一旦具有某一速度，没有加速和减速的原因，这个速度将保持不变．这里所指的减速的原因就是摩擦力．为了证实结论的正确，他设计了一个理想实验：实验：伽利略曾注意到，当一个球从一个斜面上滚下而又滚上第二个斜面时，球在第二个斜面上所达到的

人教版必修一《牛顿第三定律》WORD教案6

人教版必修一《牛顿第三定律》WORD 教案6 学习目标: 1．明白力的作用是相互的，明白得作用力和反作用力的概念。 2. 明白牛顿第三定律的内容，能用它解决简单的问题。 3．能区分平稳力与作用力和反作用力。学习重点: 牛顿第三定律学习难点: 平稳力与作用力和反作用力的关系要紧内容: 一、作用力和反作用力 1．大量实验事实说明，自然界中一切力的现象，总是表现为物体之间的相互作用，只要有力发生，就一定有受力物体和施力物体。甲物体施给乙物体一个力的同时，甲物体也受到乙物体施给的一个力，施力物体同时也是受力物体，受力物体同时也是施力物体。 2．物体间相互作用的这一对力，通常叫做作用力和反作用力。把相互作用的一对力中的一个叫做作用力(或反作用力)，另个就叫做反作用力 (或作用力)。谁叫作用力，谁叫反作用力是随意的。 3.作用力和反作用力的特点探究实验：探究作用力与反作用力的关系方法一、用弹簧秤显示作用力与反作用力改变不同的条件，观看两弹簧的读数大小关系：实验注意事项： 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。方法二、用力传感器探究投影演示传感器，介绍传感器的用法 A 把两个弹簧秤钩在一起

结论：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。 2、作用力与反作用力总是同时产生、同时消逝、同时变化。 3.作用力和反作用力是同一性质的力。 4、作用力和反作用力作用在两个相互作用的不同物体上，各自产生作用成效，可不能抵消。二、牛顿第三定律 1.内容：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。 2.表达式: F= -F' 3.注意：既适用于静止的物体之间，也适用于运动的物体之间，与物体的运动状态无关；与参考系的选取无关一对作用力和反作用力一对平稳力相同点大小方向是否共线不同点性质作用时刻作用对象作用成效以卵击石，鸡蛋“粉身碎骨”石头却“安稳无恙”是不是因为鸡蛋对石头的作用力小，而石头对鸡蛋的作用力大？课堂练习： 1、甲、乙两人发生口角，甲打了乙的胸口一拳，致使乙受伤，法院判决甲应支付乙的医药费，甲狡辩说：“我打了乙一拳，依照牛顿的作用力与反作用力相等，乙对我也有相同大小的作用力，因此乙并没有吃亏。”那么这一事件判决的依据在哪里（） A、甲打乙的力大于乙对甲的作用力，判决甲支付乙的医药费。 B、甲打乙的力等于乙对甲的作用力，但甲的拳能承担的力大于乙的胸能承担的力，乙受伤而甲未受伤，甲主动打乙，判决甲支付乙的医药费 C、甲打乙的力等于乙对甲的作用力，甲的拳和乙的胸受伤程度不相同，甲轻而乙重，判决

牛顿第一定律教案及说课稿

《牛顿第一定律》说课一、教材的地位和作用牛顿第一定律是经典力学中三大定律之一，是整个力学中的基础。如果我们把所有力学现象看作一座大厦，那么牛顿三大定律则是这个大厦的奠基石，牛顿第二定律又是在牛顿第一定律定义的惯性系基础上建立起来的。因此牛顿第一定律又是三大定律基础的基础，是否领会这一物理规律，不仅影响学生对这一章的学习，而且会影响整个物理课程中力学部分的学习。前面我们学习了简单的运动，又知道力学一些简单知识，牛顿第一定律正是基于此基础上将运动和力联系起来的一条纽带一座桥梁，是进一步分析和处理直线运动和力学问题的基础，起到承上启下的作用，是本册书中的一个重要内容，也是本节、本章的重点。本节课的教学要求学生主动参与，在实验、讨论建立概念和规律的过程中，感受到透过现象看本质的思维方法，感悟观察、实验、推理、尤其是“理想实验”对形成概念和发现规律的重要作用。二、学情分析牛顿第一定律是由部分实验结果，部分外推假设、部分定义所构成的一个复合体，就其定义本身的表述学生不难记住，但初二学生由于接触物理时间比较短，学生平均年龄比较低，抽象思维能力及认知结构上尚不成熟，加上生活经验的影响，学生认为“必须有力作用在物体上，才能让物体运动，如果没有力的作用，它就要停下来。”对物体不受力时怎样运动是不能接受的。知道“惯性”这个词，但并不理解她的物理含义。不少学生认为“静止的物体有惯性、运动的物体没有惯性”。因此在接受牛顿第一定律上有一定的难度，怎样形成对牛顿第一定律的理解及这一概念的建立使其认识由直观的感觉上升到科学理性认识则是本节的难点。三、教学目标 1.通过实验探究了解阻力对物体运动的影响，经过分析、归纳和推理建立牛顿第一运动定律。 2.理解牛顿第一运动定律并能用于分析简单的实际现象。四、教学重点和难点重点是探究阻力对物体运动的影响，初步理解牛顿第一运动定律。之所以确立它是本节教学内容的重点理由在于本节课是一节物理规律教学课，通过本节课的科学探究及实验论证的目的就是为了认识力和运动的关系，揭示力和运动之间的内在规律。难点是纠正学生已有的错误观点，正确认识没有力物体还能运动，理解牛顿第一运动定律。学生在从生活经验中获得了一种