牛顿运动定律中的哲学思想

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牛顿运动定律中的哲学思想

篇1:牛顿运动定律中的哲学思想

摘 要:物理学科是一门阐述自然科学规律的学科,与我们的生活息息相关。物质与运动的关系吸引着众多哲学家们的眼球,现代物理学的发展是科学家们思考的结晶。

在高中物理教学过程中有必要让学习者了解这里面蕴含的哲学思想,对中学生形成科学的世界观有很大的帮助。

下面以牛顿第一定律为例,让我们感受其中的发现之美

关键词:学科哲学;物理;牛顿运动定律

导入新课

一个简单而又复杂的问题:

在讲台上放一辆小车,使它处于静止状态提出问题:怎样才能让小车运动起来呢?

(学生答:要用力去推它)

师:这个问题困扰了人们数千年,远在两千多年以前,人们已经提出了力和运动的关系。

重现这场跨时空的对话:

正方论点:力是维持物体运动的原因。

代表人物:亚里士多德(公元前384――前322)

(哲学思想渗透)亚里士多德及其观点

亚里士多德――以前古希腊最杰出的哲学家

恩格斯对亚里士多德的评价:最博学的人。

哈佛大学校训:让柏拉图与你为友,让亚里士多德与你为友,更重要的,让真理与你为友。

亚里士多德观点:要维持物体做匀速运动,就必须给物体施加一桓定的力。不受力而一直运动的物体是不存在的。(力是维持物体运动状态的原因)

结论: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,物体就要静止下来。故:有力才有运动,力是维持物体运动的原因!

反方论点:力不是维持物体运动的原因。

代表人物:伽利略(1564――1642)!

(哲学思想渗透)伽利略――意大利著名的科学家。1632年,伽利略发表了《两种世界观的对话》;1638年,伽利略完成了《两种新科学的对话》。 伽利略,开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。被称为“近代科学之父”。

伽利略的理想实验:

让小球从一个斜面从静止滚下来,小球将滚上另一个斜面,如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度。

结论:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。

投影:自然界和自然界的规律隐藏在黑暗中,上帝说“让牛顿降生吧”,于是一切就有了光明。------英国诗人亚历山大。波普。

(哲学思想渗透)科学教育必须反映和体现学科的本质。只有这样,才能正确地解释和呈现科学规律,帮助学生正确地认识科学的价值,真正实现个体科学素养的发展。

教师活动:用电脑模拟理想实验的过程及结果。你们赞成谁的观点呢?你会嘲笑亚氏观点吗?这个观点持续了相当长的`时间:两千多年。(教师给出中国时间表)(投影)

战国(前475-前221)…….明朝(1368-1644)

转自铁血一个好汉三个帮,当时还有另一位著名的法国哲学家、科学家和数学家笛卡尔(公元1596~公元1650)他把伽得略的观点进一步修改,认为:如果没有其他原因,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会改变原来的方向。

这已经和牛顿的观点非常接近了,只是他没有进一步说明是原因是什么。牛顿在前人研究的基础上,结合自己的研究,系统地总结了力学知识,提出了三条运动定律:

(哲学思想渗透):牛顿第一定律不是实验定律,是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理而概括出来的。那么,这个总结的过程,好比总结一件事情的所给予的教训,只有最全,最准,最简洁,最核心,最能指导实践、用之实践才是最终的、一致的认同。这个认同得到肯定后,那么总结该结论的人自然是最有功劳者,其他人员是有辅助功劳。

因为牛顿第一定律本身就要经历一个实践的验证的推理,最终发现牛顿所提出的观点最准,最全,最简洁,最有核心,最能用于实践,经受住了实践的检验,因此,逐渐公认“牛顿第一定律的内容”是牛顿所得出,并最终成为大家公认的力学基本定律之一。

当然,除此之外,还有一个原因:就是惯性定律与牛顿定律的关系问题。因为前人所发现的是建立在惯性基础上,而牛顿所将引到力学中。这也正如牛顿所说的:“我所取的成功都是站在前人肩负上”除了伽利略、笛卡儿以外,开普勒、伽桑狄都对惯性做过研究,这些对牛顿后来的思想产生过影响.

一、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,直到有外力迫使它改变这种状态为止。

二、牛顿第一定律的含义:

1、说明力不是维持物体运动状态的原因。

2、说明力是迫使物体改变运动状态的原因。

3、说明一切物体都有保持匀速直线运动状或静止状态的特性。---惯性

教师详细讲解牛顿第一定律的含义,引出惯性。

三、惯性:

教师提出问题,让学生自主学习五分钟:

思1:惯性是一种力吗?

思2:惯性是什么?

思3:惯性的大小与什么因素有关?

思4:能否说速度大的物体,惯性也比较大?

五分钟后,教师与学生共同解决以上问题。

提高拓展:

例1、如右图,力F作用在物体B上使两个物体一起向右做匀速直线运动,AB两个物体之间存在摩擦力吗?说说为什么?

例2、迷你实验室:

学生分组实验:上端还是下端的细绳先断?

教师与学生一起分析原因。

小结:教师总本节课学习的重点。

反思:中学物理要使学生学习终身发展必备的物理基础知识和技能,了解其应用、关注科学技术的现状及发展趋势;经历科学探究过程,学习科学探究方法,发展自主学习能力,养成良好的思维习惯,能用物理知识和科学探究方法解决一些问题.

发展学生的好奇心、求知欲及对科学探索的兴趣,形成实事求是的科学态度与科学精神,有将科学服务于人类的社会责任感,了解科学与技术、经济与社会的互动作用、认识人与自然、社会的关系,有可持续发展意识和全球观念。通过物理教学最终提高学生的科学素养,使中学物理教学为提高全民族的素质做出贡献。

篇2:牛顿运动定律

一、牛顿第一定律、牛顿第三定律应用

1. 关于力、运动状态及惯性的说法,下列正确的是( )

A.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因.

B.笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献

C.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明,静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”

D.牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度,而不仅仅是使之运动

E.伽利略根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去

F.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大

2. 就一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是( )

A.采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度.这表明,可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性

B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性小了

C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性

D.摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,通过调控人和车的惯性达到行驶目的

3. 我国《道路交通安全法》中规定:各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带,下列说法正确的是( )

A.系好安全带可以减小惯性 B.是否系好安全带对人和车的惯性有影响

C.系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害 D.系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害

4. 为了节约能量,某商场安装了智能化的电动扶梯,无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转.一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示.那么下列说法中正确的是( )

A.顾客始终受到三个力的作用

B.顾客始终处于超重状态

C.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下

D.顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方,再竖直向下

5.下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解,正确的是( )

A.由F=ma可知,物体所受的合力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比

FB.由m= a

FC.由a=可知,物体的加速度与其所受的合力成正比,与其质量成反比

m

FD.由m= a

二、牛顿第二定律应用:超重、失重问题

6、跳水运动员从10 m跳台腾空跃起,先向上运动一段距离达到最高点后,再自由下落进入水池,不计空气阻力,关于运动员在空中上升过程和下落过程以下说法正确的有( )

A.上升过程处于超重状态,下落过程处于失重状态

B.上升过程处于失重状态,下落过程处于超重状态

C.上升过程和下落过程均处于超重状态

D.上升过程和下落过程均处于完全失重状态

7.在升降电梯内的地板上放一体重计,电梯静止时,晓敏同学站在体重计上,体重计示数为50 kg,电梯运动过程中,某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图7所示.在这段时间内下列说法中正确的是( )

A.晓敏同学所受的重力变小了

B.晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力

C.电梯一定在竖直向下运动

D.电梯的加速度大小为g/5,方向一定竖直向下

8.某人在地面上用弹簧秤称得体重为490 N.他将弹簧秤移至电梯内称其体重,t0至t3时间段内,弹簧秤的示数如图11所示,电梯运行的v-t图可能是(取电梯向上运动的方向为正)(

)

9. 一个质量为50 kg的人,站在竖直向上运动着的升降机底板上.他看到升降机上挂着一个带有重物的弹簧测力计,其示数为40 N,如图所示,该重物的质量为5 kg,这时人对升降机底板的

压力是多大?(g取10 m/s2)

10.如图甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑杆,滑杆上端固定,

下端悬空.为了研究学生沿杆的下滑情况,在杆顶部装有一拉力传感器,

可显示杆顶端所受拉力的大小.现有一学生(可视为质点)从上端由静止

开始滑下,5 s

末滑到杆底时的速度恰好为零.以学生开始下滑时刻为计时起点,传感器显示的拉力随时间

变化的情况如图乙所示,g取10 m/s2.求:

(1)该学生下滑过程中的最大速率;

(2)滑杆的长度.

三、牛顿第二定律应用:瞬时突变问题

11.如图4所示,轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连,下端与另一质量为M的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为a1、a2.重力加速度大小为g.则有( )

A.a1=0,a2=g B.a1=g,a2=g

C.a1=0,a2=m+Mm+Mg D.a1=g,a2=MM

12. 如图所示,质量为m的小球用水平轻弹簧系住,并用倾角为30°的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状态.当木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度大小为( )

33A.0 Bg C.g Dg 33

13.如图所示,A、B两小球分别连在弹簧两端,B端用细线固定在倾角为

30°光滑斜面上,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为( )

ggA.都等于 B.和0 22

MA+MBgMA+MBgC0 D.0和 MB2MB2

14. 如图所示,在光滑水平面上,质量分别为m1和m2的木块A和B之下,以加速度a做匀速直线运动,某时刻空然撤去拉力F,此瞬时A和B的加速度a1和a2,则( )

A.a1=a2=0

B.a1=a,a2=0

mmC.a1=a,a2=a m1+m2m1+m2

mD.a1=a,a2=-a m215质量相等的A、B、C三个球,通过两个相同的弹簧连接起来,如图所示。用绳将它们悬挂于O点。则当绳OA被剪断的瞬间,A的加速度为 ,B的加速度为 ,C的加速度为 。

16.如图甲所示,一质量为m的物体系于长度为L2的细线上和长度为L1的弹簧

上,L1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,L2水平拉直,物体处于

平衡状态.求现将线L

2

剪断,求剪断

L

2的瞬间物体的加速度.

四、牛顿第二定律应用:多过程问题

17. 将一物体以某一速度从地面竖直向上抛出,设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变,则物体( )

A.刚抛出时的速度最大 B.在最高点的加速度为零

C.上升时间大于下落时间 D.上升时的加速度等于下落时的加速度

18. 质量为2 kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等.从t=0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性

变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律如图所示.重力加速度g取10

m/s2,则物体在t=0至t=12 s这段时间的位移大小为( )

A.18 m B.54 m C.72 m D.198 m

19.质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v-t图象如图所示.g取10 m/s2,求:

(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ;

(2)水平推力F的大小;

(3)0~10 s内物体运动位移的大小.

20. 航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2 kg,动力系统提供的恒定升力F=28 N.试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升.设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10 m/s2.

(1)第一次试飞,飞行器飞行t1=8 s时到达高度H=64 m,求飞行器所受阻力f的大小.

(2)第二次试飞,飞行器飞行t2=6 s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力.求飞行器能达到的最大高度h.

(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3.

21.质量为10 kg的物体在F=200 N的水平推力作用下,从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动,斜面固定不动,与水平地面的夹角θ=37°,如图13所示.力F作用2 s后撤去,物体在斜面上继续上滑了1.25 s后,速度减为零.求:物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体的总位移x.

(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)

五、牛顿第二定律应用:传送带问题

24. 传送带是一种常用的运输工具,被广泛应用于矿山、码头、货场、车站、机场等.如图20所示为火车站使用的传送带示意图.绷紧的传送带水平部分长度L=5 m,并以v0=2 m/s的速度匀速向右运动.现将一个可视为质点的旅行包无初速度地轻放在传送带的左端,已知旅行包与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,g取10 m/s2.

(1)求旅行包经过多长时间到达传送带的右端;

(2)若要旅行包从左端运动到右端所用时间最短,则传送带速度的大小应满足什么条件?最短时间是多少?

25. 如图所示,足够长的传送带与水平面间夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动.在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μ

)

26.如图所示,传送带与水平面间的倾角为θ=37°,传送带以10 m/s的速率运行,在传送带上端A处无初速度地放上质量为0.5 kg的物体,它与传送带间的动摩擦因数为0.5,若传送带A到B的长度为16 m,?(取g=10 m/s2)

(1)传送带逆时针转动,求物体从A运动到B的时间为多少?

(2)传送带顺时针转动,求物体从A运动到B的时间为多少?

27.如图,传送皮带,其水平部分ab的长度为2m,倾斜部分bc的长度为4m,bc与水平面的夹角为?=37°,将一小物块A(可视为质点)轻轻放于a端的传送带上,物块A与传送带间的动摩擦因数为?=0.25。传送带沿图示方向以v=2m/s的速度匀速运动,若物块A始终未脱离皮带,试求小物块A从a端被传送到c端所用的时间。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

c

六、牛顿第二定律应用:整体法、隔离法应用

28.两个物体A和B,质量分别为m1和m2,互相接触放在光滑水平面上,如图所示,对物体A施以水平的推力F,则物体A对物体B的作用力等于( )

m1m2FFm?m2 B.m1?m2 C.F A.1

于 。 m1Fm D.2 【思维扩展】(1).若m1与m2与水平面间有摩擦力且摩擦因数均为μ则对B作用力等

(2)如图所示,倾角为?的斜面上放两物体m1和m2,用与斜面平行的力F推m1,

使两物加速上滑,不管斜面是否光滑,两物体之间的作用力总为 。

29. 如图所示,放在粗糙水平面上的物块A、B用轻质弹簧秤相连,两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ.今对物块A施加一水平向左的恒力F,使A、B一起向左匀加速运动,设A、B的质量分别为m、M,则弹簧秤的示数为( )

MFMFA B.mM+m

F-μ?M+m?gF-μ?M+m?gCM D.M mm+M

30. 如图所示,两个质量分别为m1=2 kg、m2=3 kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧秤连接.两个大小分别为F1=30 N、F2=20 N的水平拉力分别作用在m1、m2上,则( )

A.弹簧秤的示数是25 N

B.弹簧秤的示数是50 N

C.在突然撤去F2的瞬间,m1的.加速度大小为5 m/s2

D.在突然撤去F1的瞬间,m1的加速度大小为13 m/s2

31. 在北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神.为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化如下:一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示.设运动员的质量为65 kg,吊椅的质量为15 kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦,重力加速度取g=10 m/s2.当运动员与吊椅一起以加速度a=1 m/s2上升时,试求:

(1)运动员竖直向下拉绳的力;

(2)运动员对吊椅的压力.

32如图所示,在倾角为θ=30°的固定斜面上,跨过定滑轮的轻绳一端系在小

车的前端,另一端被坐在小车上的人拉住.已知人的质量为60 kg,小车的质

量为10 kg

,绳及滑轮的质量、滑轮与绳间的摩擦均不计,斜面对小车的摩擦

阻力为人和小车总重力的0.1倍,取重力加速度g=10 m/s2,当人以280 N的力拉绳时,试求(斜面足够长):

(1)人与车一起运动的加速度大小;

(2)人所受摩擦力的大小和方向;

(3)某时刻人和车沿斜面向上的速度为3 m/s,此时人松手,则人和车一起滑到最高点所用时间为多少?

七、牛顿第二定律应用:滑块-木板模型

33.如图所示,木板长L=1.6m,质量M=4.0kg,上表面光滑,下表面与地面间的动摩擦因数为μ=0.4.质量m=1.0kg的小滑块(视为质点)放在木板的右端,开始时木板与物块均处于静止状态,现给木板一向右的初速度,取g=10m/s2,求:

(1)木板所受摩擦力的大小;

(2)使小滑块不从木板上掉下来,木板初速度的最大值.

34.如图所示,有一长度x=1 m、质量M=10 kg的平板小车静止在光滑的水平面上,在小车一端放置一质量m=4 kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.25,要使物块在2 s内运动到小车的另一端,求作用在物块上的水平力F是多少?(g取10 m/s2)

35.如图所示,长12 m、质量为50 kg的木板右端有一立柱.木板置于水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数为0.1,质量为50 kg的人立于木板左端,木板与人均静止,当人以4 m/s2的加速度匀加速向右奔跑至木板右端时,立刻抱住立柱(取g=10 m/s2),求:

(1)人在奔跑过程中受到的摩擦力的大小和方向;

(2)人在奔跑过程中木板的加速度的大小和方向;

(3)人从开始奔跑至到达木板右端所经历的时间.

篇3:牛顿运动定律的适用范围

教学目标:    一、知识目标:    1、知道牛顿定律的适用范围;    2、了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用;    3、知道质量与速度的关系,知道在高速运动中必须考虑速度随时间的变化。    二、能力目标:    培养学生的分析概括能力。    三、德育目标:    通过对牛顿运动定律适用范围的讨论,使学生知道物理中的结论和规律一般都有其成立的适用范围。    教学重点:    牛顿运动定律的适用范围。    教学难点:    高速运动的物体,速度和质量之间的变化关系。    教学方法:    阅读法、归纳法、讲练法    教学用具:投影仪、投影片课时安排1课时    教学步骤:    一、导入新课    自从17世纪以来,以牛顿定律为基础的经典地学不断发展,取得了巨大的成就,经典力学在科学研究和生产技术中有了广泛的应用,从而证明了牛顿运动定律的正确性。    但是,牛顿运动定律也不是万能的,它也有一定适用范围,那么牛顿运动定律在什么范围内适用呢?    二、新课教学:    (一)用投影片出示本节课的学习目标:    1:知道牛顿运动定律的适用范围。    2:了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用。    3:了解质量之间的关系。    (二)学习目标完成过程:    1:牛顿运动定律的适用范围:    (1)指导学生阅读p67页课文;    (2)用投影片出示思考题:    a:对于宏观物体,牛顿运动定律在什么情况下适用?在什么情况下不适用?    b:牛顿运动定律对微观粒子适用吗?    (3)学生回答后,老师归纳总结:    a:牛顿运动定律对于处理宏观低速运动问题是完全适用的;    b:但对于接近光速时宏观物体的高速运动问题,牛顿运动定律已不再适用。    原因:20世纪初,物理学家爱因斯坦提出了狭义相对论,他指出物质的质量要随速度的增大而增大,而在经典力学中,认为质量是固定不变的。    c:相对论和量子力学的出现,又说明了人类对自然界的认识是更加深入了,而不表示经典力学失去意义。    d:牛顿运动定律对微观粒子不再适用。    2:对牛顿运动定律一章进行小结:    (用复合投影片逐步展示本章的知识要点)        三:小结:    通过本节课的学习,我们知道了:牛顿运动定律只适用于低速运动的宏观物体,但是这并不意味着牛顿运动定律失去了它的意义。四、作业:阅读课文并小结本章。    五、板书设计:

篇4:牛顿运动定律的适用范围

教学目标 

1、知识目标:

(1)知道;

(2)知道质量和速度的关系,知道在高速运动中必须考虑质量随速度而变化.

2、能力目标:培养自学能力;培养学生查找资料、合理使用资料的能力.

3、情感目标:培养学生学习兴趣,开阔视野.

教学建议

教材分析

本节简介了,同时提出了物体的质量是随其运动速度的增大而增大的,并不是固定不变的,这实际上是有关静质量和动质量的问题.有了这个观念,就为后来学到爱因斯坦质能方程和相对论的有关知识打下一个基础.

教法建议

在提出问题后让学生自学,并回答问题.让学生在课后自己查找感兴趣的相关资料,并撰写小论文.一方面加深对知识的认识和理解,凡事不绝对化;另一方面培养学生自我学习能力、文字表述能力、资料综合、概括能力.

教学设计示例

教学重点:;质量和速度的关系.

教学难点 :同上(本节要求不高,学生深入理解困难).

示例:

自学.

提出问题:1、本节书是从哪两个角度讨论的?2、是什么?3、我们在讨论物理问题时,一直认为物体的质量是固定不变的,这个观点正确吗?应该怎样理解?

回答问题:

1、答:以牛顿运动定律为基础的经典力学要受到质点速率和量子现象(波粒二象性)的限制.(学生情况好,可简单提提量子化)

2、答:以牛顿运动定律为基础的经典力学只适用于解决低速运动问题,不适用于处理高速运动问题;只适用于宏观物体,一般不适用于微观粒子.

3、答:爱因斯坦相对论中指出:物体质量随速度的增大而增大,但在低速运动中,质量增大的十分微小,可以认为不变.

(相对论中的质量-速度公式: )

探究活动

1、内容:让学生选择“关于”的感兴趣的一个内容,查资料,写一篇小论文.例如:研究为什么物体在高速运动中的受力情况不满足牛顿运动定律?什么是微观粒子,“经典力学不适用于微观粒子”应该怎样认识?

2、评价:拓展学生视野,防止凡事绝对化.学会筛选、整理资料,并清晰的表达出来.

篇5:高中物理牛顿运动定律考点

牛顿运动定律是整个动力学的基础,它们既有相互独立的一面又有整体的一致性,也是高中物理的重要知识点。

一、对牛顿运动定律的理解

基础知识汇总

1.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,直到有外力迫使它改变这种状态为止。

2.惯性:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。

(1)惯性大小只与物体的质量有关;

(2)惯性是物体的固有属性,不是力。

3.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,作用在同一条直线上。

作用力和反作用力的性质相同,作用在两个物体上。

4.作用力和反作用力与平衡力的区别:作用力和反作用力“异体、同存、同性质”,而平衡力是“同体”。

5.牛顿第二定律:a=F/m。

6.牛顿第二定律具有“四性”:矢量性、瞬时性、同体性、独立性。

对牛顿第一定律、第三定律的考查

1.考查对牛顿第一定律和惯性的理解

(1)惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质。物体在不受外力或所受的合外力为零时,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)牛顿第一定律是惯性定律,它指出一切物体都有惯性,惯性只与质量有关。

2.考查对力与运动的关系的理解

(1)力是改变物体运动状态的原因(运动状态指物体的速度),不是维持物体运动的原因。

(2)产生加速度的原因是力。

3.考查牛顿第三定律

区别作用力和反作用力与平衡力:

一对平衡力作用在同一物体上,一对作用力和反作用力作用在两个物体上。

对牛顿第二定律的理解和应用

1.合成法求合外力

物体只受两个力的作用而产生加速度,利用矢量合成法则;

两个力方向相同或相反时,加速度与物体运动方向在同一直线上,合成法更简单。

2.正交分解法与牛顿第二定律的结合应用

物体受到两个以上的力的作用而产生加速度时,常用正交分解法解题。

(1)分解力求物体受力问题

把力正交分解在沿加速度方向和垂直于加速度方向上,在沿加速度的方向列方程Fx=ma,在垂直于加速度方向列方程Fy=0求解。

(2)分解加速度求解受力问题

分析物体受力,建立直角坐标系,将加速度a分解为ax和ay,根据牛顿第二定律得Fx=max,Fy=may求解。

考查牛顿第二定律的瞬时性

关键是分析瞬时状态前后的受力情况及运动状态。

两种模型:

(1)刚性绳(或接触面):

剪断(或脱离)后,其弹力立即消失,不需要形变恢复的时间。

(2)弹簧(或橡皮绳)

形变量大,恢复形变需要较长时间,分析瞬时问题时弹力的大小可以看成不变。

二、两类动力学的基本问题

基础知识汇总

1.对牛顿第二定律的理解

加速度是连接力和运动的纽带及桥梁

2.动力学的基本公式

3.动力学的两类问题

解答两类基本问题的方法和步骤:

(1)明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点;

(2)确定研究对象进行分析,画出受力分析图或运动过程图;

(3)应用牛顿运动定律和运动学公式求解。

解决两类动力学的基本问题

有两种形式的考查:

(1)已知物体的受力情况,求解物体的运动情况。

(2)已知物体的运动情况,求解物体的受力情况。

三、利用整体法和隔离法求连接体问题

基础知识汇总

1.连接体:

(1)用细绳连接的物体系

(2)相互挤压在一起的物体系

(3)相互摩擦的物体系

2.外力和内力

系统外物体对系统的作用力称为外力

系统内各物体间的相互作用力称为内力

3.整体法

不要求知道各个物体之间的相互作用力,且各物体具有相同的加速度,此时把它们看成一个整体来分析,这种方法称为整体法。

4.隔离法

需要知道系统中物体之间的相互作用力,需要把物体从系统中隔离出来,分析物体的受力情况和运动情况,这种方法称为隔离法。

简单的连接体问题

选择原则:一是要包含待求量,二是所选隔离对象和所列方程数少。

1.求解连接体的内力时,先整体后隔离

先用整体法求出系统的加速度,再用隔离法求解出物体间的内力。

2.求解连接体的外力时,先隔离后整体

先用隔离法分析某个受力和运动情况,求加速度,再用整体法求解外力。

系统中牛顿第二定律及其在整体法中的应用

1.系统内各物体的加速度相同

系统看成一个整体,分析受力及运动情况列出方程。

2.若系统内各物体的加速度不相同

m1、m2的加速度分别为a1、a2,可用牛顿第二定律列出方程F=m1a1+m2a2。

3.系统内各物体的加速度不相同

将各物体的加速度正交分解后,物体系统牛顿第二定律正交分解式为

∑Fx=m1a1x+m2a2x+…+mnanx,

∑Fy=m1a1y+m2a2y+…+mnany。

四、超重和失重现象

基础知识汇总

1.超重与失重

物体具有向上的加速度时处于超重状态;物体具有向下的加速度时处于失重状态。

当a=g时,物体处于完全失重状态。

2.实重与视重

实重即物体的实际重力,G=mg;视重即看起来物体有多重,它的大小等于物体对支持物的压力或者对悬挂物的拉力的大小。

对超重和失重的理解

1.对超重和失重的理解

临界点是物体处于平衡状态。

(1)与速度方向无关,取决于加速度的方向。.

(2)加速度具有竖直向上的分量,超重;加速度具有竖直向下的分量,失重。

(3)发生超重或者失重,变化的是视重。

(4)完全失重是物体的加速度恰等于重力产生的加速度。

2.超重和失重的计算

(1)超重时,物体的加速度向上,F视=mg+ma。

(2)失重时,物体的加速度向下,F视=mg-ma。

五、牛顿第二定律的临界问题

牛顿第二定律的临界问题

当物体的运动变化到某个特定状态时,有关物理量发生突变,该物理量的值叫临界值,该特定状态为临界状态。

需要在给定的物理情境中求解物理量的上限或下限,关键点:

(1)临界状态的由来

(2)临界状态时物体的受力、运动状态的特征

1.常见类型:

(1)相互接触的两物体脱离的临界条件是N=0。

(2)绳子松弛的临界条件是T=0。

(3)存在静摩擦力的连接系统,相对静止与相对滑动的临界条件是f静=fm。

(4)与弹簧有关的临界问题:

①最大速度问题

②与地面或与固定挡板分离

挡板与物体分离的临界条件是:加速度相同,弹力为0。

2.分析临界问题的思维方法

(1)极限法;(2)假设法;(3)数学法。

六、传送带及板块模型问题

传送带问题

1.匀速传送带模型

2.物体轻放在加速运动的水平传送带上:

(1)物体与传送带之间的动摩擦因数较大,而传送带加速度相对较小,物体先加速,当物体速度增大到和传送带相同时,物体和传送带一起加速运动。

(2)物体与传送带之间的动摩擦因数较小,而传送带加速度相对较大,物体一直向前加速运动。

板块模型

1.模型特点

滑块——滑板类问题涉及两个物体,物体间存在相对滑动。

2.两种位移关系

滑块从滑板的一端运动到另一端:

同向运动,滑块的位移和滑板的位移之差等于滑板的长度。

反向运动,滑块的位移和滑板的位移大小之和等于滑板的长度。

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