《2022年滬科版物理高一上3-A《牛頓第一定律 慣性》教學(xué)設(shè)計(jì)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年滬科版物理高一上3-A《牛頓第一定律 慣性》教學(xué)設(shè)計(jì)（12頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年滬科版物理高一上3-A《牛頓第一定律 慣性》教學(xué)設(shè)計(jì) 考綱要求 1．牛頓第一定律，慣性 Ⅱ 2．牛頓第二定律，質(zhì)量 Ⅱ 3．牛頓第三定律 Ⅱ 4．牛頓力學(xué)的適用范圍 Ⅰ 5．牛頓定律的應(yīng)用 Ⅱ 6．超重和失重 Ⅰ 知識網(wǎng)絡(luò)： 單元切塊： 按照考綱的要求，本章內(nèi)容可以分成三部分，即：牛頓第一定律、慣性、牛頓第三定律；牛頓第二定律；牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用。其中重點(diǎn)是對牛頓運(yùn)動定律的理解、熟練運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律分析解決動力學(xué)問題。難點(diǎn)是力與運(yùn)動的關(guān)系問

2、題。 §1 牛頓第一定律 慣性 牛頓第三定律 教學(xué)目標(biāo)： 1．理解牛頓第一定律、慣性；理解質(zhì)量是慣性大小的量度 2．理解牛頓第三定律，能夠區(qū)別一對作用力和一對平衡力 3．掌握應(yīng)用牛頓第一定律、第三定律分析問題的基本方法和基本技能 教學(xué)重點(diǎn)：理解牛頓第一定律、慣性概念 教學(xué)難點(diǎn)：慣性 教學(xué)方法：講練結(jié)合，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué) 教學(xué)過程： 一、牛頓第一定律 1．牛頓第一定律（慣性定律）：一切物體總是保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。 這個(gè)定律有兩層含義： （1）保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)是物體的固有屬性；物體的運(yùn)動不需要用

3、力來維持 （2）要使物體的運(yùn)動狀態(tài)（即速度包括大小和方向）改變，必須施加力的作用，力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因 點(diǎn)評：①牛頓第一定律導(dǎo)出了力的概念 力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。（運(yùn)動狀態(tài)指物體的速度）又根據(jù)加速度定義：，有速度變化就一定有加速度，所以可以說：力是使物體產(chǎn)生加速度的原因。（不能說“力是產(chǎn)生速度的原因”、“力是維持速度的原因”，也不能說“力是改變加速度的原因”。） ②牛頓第一定律導(dǎo)出了慣性的概念 一切物體都有保持原有運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì)，這就是慣性。慣性反映了物體運(yùn)動狀態(tài)改變的難易程度（慣性大的物體運(yùn)動狀態(tài)不容易改變）。質(zhì)量是物體慣性大小的量度。 ③牛頓第一定律描述的是理想化

4、狀態(tài) 牛頓第一定律描述的是物體在不受任何外力時(shí)的狀態(tài)。而不受外力的物體是不存在的。物體不受外力和物體所受合外力為零是有區(qū)別的，所以不能把牛頓第一定律當(dāng)成牛頓第二定律在F=0時(shí)的特例。 2．慣性：物體保持原來勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。對于慣性理解應(yīng)注意以下三點(diǎn)： （1）慣性是物體本身固有的屬性，跟物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，跟物體的受力無關(guān)，跟物體所處的地理位置無關(guān) （2）質(zhì)量是物體慣性大小的量度，質(zhì)量大則慣性大，其運(yùn)動狀態(tài)難以改變 （3）外力作用于物體上能使物體的運(yùn)動狀態(tài)改變，但不能認(rèn)為克服了物體的慣性 【例1】下列關(guān)于慣性的說法中正確的是 Ａ．物體只有靜止或做勻速直線運(yùn)動時(shí)才有

5、慣性 Ｂ．物體只有受外力作用時(shí)才有慣性 Ｃ．物體的運(yùn)動速度大時(shí)慣性大 Ｄ．物體在任何情況下都有慣性 解析：慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性，與物體的運(yùn)動狀態(tài)及受力情況無關(guān)，故只有Ｄ項(xiàng)正確。 點(diǎn)評：處理有關(guān)慣性問題，必須深刻理解慣性的物理意義，拋開表面現(xiàn)象，抓住問題本質(zhì)。 【例2】關(guān)于牛頓第一定律的下列說法中，正確的是 A．牛頓第一定律是實(shí)驗(yàn)定律 B．牛頓第一定律說明力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因 C．慣性定律與慣性的實(shí)質(zhì)是相同的 D．物體的運(yùn)動不需要力來維持 解析：牛頓第一定律是物體在理想條件下的運(yùn)動規(guī)律，反映的是物體在不受力的情況下所遵循的運(yùn)動規(guī)律，而自然界中不受力

6、的物體是不存在的．故Ａ是錯(cuò)誤的．慣性是物體保持原有運(yùn)動狀態(tài)不變的一種性質(zhì)，慣性定律(即牛頓第一定律)則反映物體在一定條件下的運(yùn)動規(guī)律，顯然C不正確．由牛頓第一定律可知，物體的運(yùn)動不需要力來維持，但要改變物體的運(yùn)動狀態(tài)則必須有力的作用，答案為B、D 【例3】在一艘勻速向北行駛的輪船甲板上，一運(yùn)動員做立定跳遠(yuǎn)，若向各個(gè)方向都用相同的力，則 （ ） A．向北跳最遠(yuǎn) B．向南跳最遠(yuǎn) C．向東向西跳一樣遠(yuǎn)，但沒有向南跳遠(yuǎn) D．無論向哪個(gè)方向都一樣遠(yuǎn) 解析：運(yùn)動員起跳后，因慣性其水平方向還具有與船等值的速度，所以無論向何方跳都一樣。因此應(yīng)選答案D。 點(diǎn)評：此題主要考查對慣性及慣性定

7、律的理解，解答此題的關(guān)鍵是理解運(yùn)動員起跳過程中，水平方向若不受外力作用將保持原有勻速運(yùn)動的慣性，從而選出正確答案 【例4】某人用力推原來靜止在水平面上的小車，使小車開始運(yùn)動，此后改用較小的力就可以維持小車做勻速直線運(yùn)動，可見（ ） A．力是使物體產(chǎn)生運(yùn)動的原因 B．力是維持物體運(yùn)動速度的原因 C．力是使物體速度發(fā)生改變的原因 D．力是使物體慣性改變的原因 解析：由牛頓第一定律的內(nèi)容可知，一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止，說明一旦物體具有某一速度，只要沒有加速或減速的原因，這個(gè)速度將保持不變，根據(jù)這種觀點(diǎn)看來，力不是維持物體的運(yùn)動即維

8、持物體速度的原因，而是改變物體運(yùn)動狀態(tài)即改變物體速度的原因，故選項(xiàng)C正確。 【例5】如圖中的甲圖所示，重球系于線DC下端，重球下再系一根同樣的線BA，下面說法中正確的是（ ） A．在線的A端慢慢增加拉力，結(jié)果CD線拉斷 B．在線的A端慢慢增加拉力，結(jié)果AB線拉斷 C．在線的A端突然猛力一拉，結(jié)果AB線拉斷 D．在線的A端突然猛力一拉，結(jié)果CD線拉斷 解析：如圖乙，在線的A端慢慢增加拉力，使得重球有足夠的時(shí)間發(fā)生向下的微小位移，以至拉力T2逐漸增大，這個(gè)過程進(jìn)行得如此緩慢可以認(rèn)為重球始終處于受力平衡狀態(tài)，即 T2＝T1＋mg，隨著T1增大，T2也增大，且總是上端繩先達(dá)到極限程度

9、，故CD繩被拉斷，A正確。若在A端突然猛力一拉，因?yàn)橹厍蛸|(zhì)量很大，力的作用時(shí)間又極短，故重球向下的位移極小，以至于上端繩未來得及發(fā)生相應(yīng)的伸長，T1已先達(dá)到極限強(qiáng)度，故AB繩先斷，選項(xiàng)C也正確。 二、牛頓第三定律 1． 對牛頓第三定律理解應(yīng)注意： （1）兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條上 （2）作用力與反作用力總是成對出現(xiàn)．同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失 （3）作用力和反作用力在兩個(gè)不同的物體上，各產(chǎn)生其效果，永遠(yuǎn)不會抵消 （4）作用力和反作用力是同一性質(zhì)的力 （5）物體間的相互作用力既可以是接觸力，也可以是“場”力 定律內(nèi)容可歸納為：同時(shí)、同性、

10、異物、等值、反向、共線 2．區(qū)分一對作用力反作用力和一對平衡力 一對作用力反作用力和一對平衡力的共同點(diǎn)有：大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。不同點(diǎn)有：作用力反作用力作用在兩個(gè)不同物體上，而平衡力作用在同一個(gè)物體上；作用力反作用力一定是同種性質(zhì)的力，而平衡力可能是不同性質(zhì)的力；作用力反作用力一定是同時(shí)產(chǎn)生同時(shí)消失的，而平衡力中的一個(gè)消失后，另一個(gè)可能仍然存在。 一對作用力和反作用力 一對平衡力 作用對象 兩個(gè)物體 同一個(gè)物體 作用時(shí)間 同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失 不一定同時(shí)產(chǎn)生或消失 力的性質(zhì) 一定是同性質(zhì)的力 不一定是同性質(zhì)的力 力的大小關(guān)系 大小相等 大

11、小相等 力的方向關(guān)系 方向相反且共線 方向相反且共線 3．一對作用力和反作用力的沖量和功 一對作用力和反作用力在同一個(gè)過程中（同一段時(shí)間或同一段位移）的總沖量一定為零，但作的總功可能為零、可能為正、也可能為負(fù)。這是因?yàn)樽饔昧头醋饔昧Φ淖饔脮r(shí)間一定是相同的，而位移大小、方向都可能是不同的。 【例6】汽車?yán)宪囋谒降缆飞涎刂本€加速行駛，根據(jù)牛頓運(yùn)動定律可知（ ） A．汽車?yán)宪嚨牧Υ笥谕宪嚴(yán)嚨牧? B．汽車?yán)宪嚨牧Φ扔谕宪嚴(yán)嚨牧? C．汽車?yán)宪嚨牧Υ笥谕宪囀艿降淖枇? D．汽車?yán)宪嚨牧Φ扔谕宪囀艿降淖枇? 解析：汽車?yán)宪嚨牧εc拖車?yán)嚨牧κ且粚ψ饔昧?/p>

12、反作用力，根據(jù)牛頓第三定律得知，汽車?yán)宪嚨牧εc拖車?yán)嚨牧Ρ囟ㄊ谴笮∠嗟确较蛳喾吹?，因而B正確，A錯(cuò)誤。由于題干中說明汽車?yán)宪囋谒降缆飞涎刂本€加速行駛，故沿水平方向拖車只受到兩個(gè)外力作用：汽車對它的拉力和地面對它的阻力。因而由牛頓第二定律得知，汽車對它的拉力必大于地面對它的阻力。所以C對，D錯(cuò)。 【例7】甲、乙二人拔河，甲拉動乙向左運(yùn)動，下面說法中正確的是 A．做勻速運(yùn)動時(shí)，甲、乙二人對繩的拉力大小一定相等 B．不論做何種運(yùn)動，根據(jù)牛頓第三定律，甲、乙二人對繩的拉力大小一定相等 C．繩的質(zhì)量可以忽略不計(jì)時(shí)，甲乙二人對繩的拉力大小一定相等 D．繩的質(zhì)量不能忽略不計(jì)時(shí)，甲對繩的拉

13、力一定大于乙對繩的拉力 解析：甲、乙兩人對繩的拉力都作用在繩上，即不是作用力和反作用力．故B項(xiàng)錯(cuò)誤． 做勻速運(yùn)動時(shí)，繩子受力平衡，即甲、乙兩人對繩的拉力大小一定相等，故A項(xiàng)正確． 繩的質(zhì)量可以忽略不計(jì)時(shí)，繩子所受合力為零．故甲、乙二人對繩的拉力大小一定相等． 故C項(xiàng)正確． 繩的質(zhì)量不能忽略不計(jì)時(shí)，如果有加速度，當(dāng)加速度向右時(shí)，乙對繩的拉力大于甲對繩的拉力．故D項(xiàng)不正確． 故正確選項(xiàng)為AC。 【例8】物體靜止在斜面上，以下幾種分析中正確的是 A．物體受到的靜摩擦力的反作用力是重力沿斜面的分力 B．物體所受重力沿垂直于斜面的分力就是物體對斜面的壓力 C．物體所受重力的反作用力就是

14、斜面對它的靜摩擦力和支持力這兩個(gè)力的合力 D．物體受到的支持力的反作用力，就是物體對斜面的壓力 解析：物體受到的靜摩擦力的反作用力是物體對斜面的靜摩擦力．故A錯(cuò)誤． 物體對斜面的壓力在數(shù)值上等于物體所受重力沿垂直于斜面的分力．故B錯(cuò)誤． 物體所受的重力的反作用力是物體對地球的吸引力．故C錯(cuò)誤． 故正確選項(xiàng)為D。 【例9】人走路時(shí)，人和地球間的作用力和反作用力的對數(shù)有 A．一對 B．二對 C．三對 D．四對 解析：人走路時(shí)受到三個(gè)力的作用即重力、地面的支持力和地面對人的摩擦力，力的作用總是相互的，這三個(gè)力的反作用力分別是人對地球的吸

15、引作用，人對地面的壓力和人對地面的摩擦力，所以人走路時(shí)與地球間有三對作用力和反作用力，選Ｃ． 小結(jié)：物體間的作用力和反作用力是相互的，總是成對出現(xiàn)的． 【例10】物體靜止于水平桌面上，則 Ａ．桌面對物體的支持力的大小等于物體的重力，這兩個(gè)力是一對平衡力 Ｂ．物體所受的重力和桌面對它的支持力是一對作用力與反作用力 Ｃ．物體對桌面的壓力就是物體的重力，這兩個(gè)力是同一種性質(zhì)的力 Ｄ．物體對桌面的壓力和桌面對物體的支持力是一對平衡的力 解析：物體和桌面受力情況如圖所示． 對A 選項(xiàng)，因物體處于平衡狀態(tài)，且FN與G作用于同一物體，因此FN和G是一對平衡力，故Ａ正確． 對B 選項(xiàng)，因作用

16、力和反作用力分別作用在兩個(gè)物體上，故Ｂ錯(cuò)． 對C 選項(xiàng)，因壓力是彈力，而彈力與重力是性質(zhì)不同的兩種力，故C錯(cuò)． 對D選項(xiàng)，由于支持力和壓力是物體與桌面相互作用(擠壓)而產(chǎn)生的，因此FN與FN′．是一對作用力和反作用力，故D錯(cuò)． 答案：A 點(diǎn)評：(1)一對作用力和反作用力與一對平衡力的最直觀的區(qū)別就是：看作用點(diǎn)，二力平衡時(shí)此兩力作用點(diǎn)一定是同一物體；作用力和反作用力的作用點(diǎn)一定是分別在兩個(gè)物體上． (2)兩個(gè)力是否是“作用力和反作用力”的最直觀區(qū)別是：看它們是否是因相互作用而產(chǎn)生的．如B選項(xiàng)中的重力和支持力，由于重力不是因支持才產(chǎn)生的，因此，這一對力不是作用力和反作用力． 三、針對訓(xùn)

17、練 1．火車在長直水平軌道上勻速行駛，坐在門窗密閉的車廂內(nèi)的一人將手中的鑰匙相對車豎直上拋，當(dāng)鑰匙（相對車）落下來時(shí)（ ） A．落在手的后方 B．落在在手的前方 C．落在手中 D．無法確定 2．根據(jù)牛頓第一定律，我們可以得到如下的推論 （ ） A．靜止的物體一定不受其它外力作用 B．慣性就是質(zhì)量，慣性是一種保持勻速運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)的特性 C．物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了改變，必定受到外力的作用 D．力停止作用后，物體就慢慢停下來 3．關(guān)于物體的慣性，下列說法中正確的是（ ） A．只有處于靜止或勻速運(yùn)動狀態(tài)的物體才具有慣性 B．只有運(yùn)動

18、的物體才能表現(xiàn)出它的慣性 C．物體做變速運(yùn)動時(shí)，其慣性不斷變化 D．以上結(jié)論不正確 4．伽利略的理想實(shí)驗(yàn)證明了（ ） A．要物體運(yùn)動必須有力作用，沒有力作用物體將靜止 B．要物體靜止必須有力作用，沒有力作用物體就運(yùn)動 C．物體不受外力作用時(shí)，一定處于靜止?fàn)顟B(tài) D．物體不受外力作用時(shí)，總保持原來的勻速直線運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài) 5．關(guān)于慣性，下述哪些說法是正確的（ ） A．慣性除了跟物體質(zhì)量有關(guān)外，還跟物體速度有關(guān) B．物體只有在不受外力作用的情況下才能表現(xiàn)出慣性 C．乒乓球可快速抽殺，是因?yàn)槠古仪虻膽T性小的緣故 D．戰(zhàn)斗機(jī)投人戰(zhàn)斗時(shí)，必須丟掉副油箱，減小慣性以保證

19、其運(yùn)動的靈活性 6．如圖所示，一個(gè)劈形物體M放在固定的粗糙的斜面上，上面成水平．在水平面上放一光滑小球m，劈形物體從靜止開始釋放，則小球在碰到斜面前的運(yùn)動軌跡是（ ） A．沿斜面向下的直線 B．豎直向下的直線 C．無規(guī)則曲線 D．拋物線 7．關(guān)于作用力與反作用力以及相互平衡的兩個(gè)力的下列說法中，正確的是（ ） A．作用力與反作用力一定是同一性質(zhì)的力 B．作用力與反作用力大小相等，方向相反，因而可以互相抵消 C．相互平衡的兩個(gè)力的性質(zhì)，可以相同，也可以不同 D．相互平衡的兩個(gè)力大小相等，方向相反，同時(shí)出現(xiàn)，同時(shí)消失 8．質(zhì)量為M的木塊靜止在傾角為α的斜面上，設(shè)物

20、體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，則下列說法正確的是 （ ） A．木塊受重力，斜面對它的支持力和摩擦力的作用 B．木塊對斜面的壓力與斜面對木塊的支持力大小相等，方向相反 C．斜面對木塊的摩擦力與重力沿科面向下的分力Mgsinα大小相等，方向相反 D．斜面對木塊的摩擦力大小可以寫成μMgcosα 9．下面關(guān)于慣性的說法中，正確的是 A．運(yùn)動速度大的物體比速度小的物體難以停下來，所以運(yùn)動速度大的物體具有較大的慣性 B．物體受的力越大，要它停下來就越困難，所以物體受的推力越大，則慣性越大 C．物體的體積越大，慣性越大 D．物體含的物質(zhì)越多

21、，慣性越大 10．關(guān)于作用力與反作用力，下列說法中正確的有 A．物體相互作用時(shí)，先有作用力，后有反作用力 B．作用力與反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，因而這二力平衡 C．作用力與反作用力可以是不同性質(zhì)的力，例如，作用力是彈力，其反作用力可能是摩擦力 D．作用力和反作用力總是同時(shí)分別作用在相互作用的兩個(gè)物體上 11．（2002年春上海大綜試題）根據(jù)牛頓運(yùn)動定律，以下選項(xiàng)中正確的是 A．人只有在靜止的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，才會落在車廂的原來位置 B．人在沿直線勻速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點(diǎn)的后方 C．人在沿直線加速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高

22、跳起后，將落在起跳點(diǎn)的后方 D．人在沿直線減速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點(diǎn)的后方 12．關(guān)于物體的慣性，下列說法正確的是 A．只有處于靜止或勻速直線運(yùn)動的物體才具有慣性 B．只有運(yùn)動的物體才能表現(xiàn)出它的慣性 C．物體做變速運(yùn)動時(shí)，其慣性不斷變化 D．以上說法均不正確 13．下列現(xiàn)象中能直接由牛頓第一定律解釋的是 A．豎直上升的氣球上掉下的物體，仍能繼續(xù)上升一定高度后才豎直下落 B．水平勻速飛行的飛機(jī)上釋放的物體，從飛機(jī)上看是做自由落體運(yùn)動 C．水平公路上運(yùn)動的卡車，速度逐漸減小直至停止 D．用力將完好的雞蛋敲碎 14．火車在平直軌道上勻速行駛，門窗緊閉

23、的車廂內(nèi)有一人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回車上原處，這是因?yàn)? A．人跳起時(shí)，車廂內(nèi)的空氣給他以向前的力，帶著他隨同火車一起向前運(yùn)動 B．人跳起瞬間，車廂地板給他一個(gè)向前的力，推動他隨同火車一起向前運(yùn)動 C．人跳起后，車在繼續(xù)向前運(yùn)動，所以人落下必定偏后一些，只是由于時(shí)間很短，偏后距離太小，不明顯而已 D．人跳起后直到落地，在水平方向上保持與車相同的速度 15．大人拉小孩，下列說法正確的是 A．當(dāng)小孩被大人拉走時(shí)，大人拉力大于小孩拉力 B．當(dāng)小孩賴著不動時(shí)，大人拉力大于小孩的拉力 C．不管什么情況下，大人拉力總大于小孩的拉力，因?yàn)榇笕说牧饪偙刃『⒋? D．不管什么情況下，大人拉力與小孩

24、拉力大小相等 參考答案： 1．C 2．C 3．D 4．D 5．CD 6．B 小球光滑，因此在水平方向不受力，當(dāng)小球脫離劈形物后，只受重力，因而小球做自由落體運(yùn)動直到碰到斜面．因而小球的運(yùn)動軌跡是豎直向下的直線． 7．AC 8．ABC 9．D 10．D 11．C 12．D 13．AB 水平公路上運(yùn)動的卡車，速度逐漸減小直至停止，是因?yàn)槭艿降孛鎸λ哪Σ亮Γ訡錯(cuò)誤．用力將完好的雞蛋打碎，是因?yàn)殡u蛋在外力作用下發(fā)生了形變．因而D錯(cuò)誤． 14．D 人跳起后，因慣性在水平方向人與車始終有相同的速度，所以落回原處．故選項(xiàng)D正確．

25、 15．D 大人拉力與小孩拉力是一對作用力和反作用力．根據(jù)牛頓第三定律，物體間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，故不管在什么情況下，大人拉力與小孩拉力大小都相等． 附： 頓第一定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 1．不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證 因?yàn)椴皇芰Φ膶?shí)驗(yàn)只能是理想實(shí)驗(yàn)，是無任何實(shí)驗(yàn)誤差的思維實(shí)驗(yàn)． 嚴(yán)格來說“不受力”的條件真實(shí)實(shí)驗(yàn)不能滿足，只能靠思維的邏輯推理去把握． 2．根本的方法是實(shí)驗(yàn)的間接驗(yàn)證． 即用實(shí)驗(yàn)多次驗(yàn)證牛頓第一定律或它與其他原理共同的邏輯推論的正確性． 3．邏輯論證僅僅是輔助方法 逐步減小真實(shí)實(shí)驗(yàn)中物體在運(yùn)動方向上的受力，令其逐步為零，則用外推法推

26、論：如果受力等于零，則物體會做勻速直線運(yùn)動．即牛頓第一定律的表述是令人可信的． 這種邏輯論證的實(shí)質(zhì)不過是為牛頓第一定律又提供了幾種理想實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，因此不能做為實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的根本標(biāo)準(zhǔn)． 牛頓生平 牛頓Sir Isaac Newton(1642～1727)是偉大的英國物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家。他出生于林肯郡伍爾索普的一個(gè)農(nóng)村家庭，恰與伽利略的去世是同年。 牛頓是遺腹子，又是早產(chǎn)兒，先天不足，出生時(shí)體重只有3磅，差點(diǎn)夭折。他兩歲時(shí)母親改嫁，靠外祖母撫養(yǎng)。牛頓小學(xué)時(shí)期，體弱多病，性格靦腆，有些遲鈍，學(xué)習(xí)成績不佳。但他意志堅(jiān)強(qiáng)，有不服輸?shù)膭蓬^。據(jù)說，一次班上功課第一的“小霸王”欺侮他，踢了他的肚子一腳。牛

27、頓被迫鼓起勇氣與他較量，同時(shí)暗下決心在功課上一定要超過小霸王。他告誡自己說：“無論做什么事情，只要肯努力，是沒有不成功的?！苯?jīng)過刻苦努力，牛頓超過了小霸王，一躍而成為全班第一。 牛頓12歲進(jìn)金格斯中學(xué)上學(xué)。那時(shí)他喜歡自己設(shè)計(jì)風(fēng)箏、風(fēng)車、日規(guī)等玩意。他制作的一架精巧的風(fēng)車，別出心裁，內(nèi)放老鼠一只，名曰“老鼠開磨坊”，連大人看了都贊不絕口。 1656年牛頓繼父去世，母親讓牛頓停學(xué)務(wù)農(nóng)，但他學(xué)習(xí)入迷，經(jīng)常因看書思考而誤活。在舅舅的關(guān)懷下，1661年，他進(jìn)入劍橋大學(xué)三一學(xué)院學(xué)習(xí)，得到著名數(shù)學(xué)家巴羅的賞識和指導(dǎo)。他先后鉆研了開普勒的《光學(xué)》、歐幾里得的《幾何學(xué)原本》等名著。1665年大學(xué)畢業(yè)，成績

28、平平。這年夏天倫敦發(fā)生鼠疫，牛頓暫時(shí)離開劍橋，回到伍耳索普鄉(xiāng)下待了18個(gè)月。這18個(gè)月竟為牛頓一生科學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1667年牛頓返回劍橋大學(xué)，進(jìn)三一學(xué)院攻讀研究生，1668年獲得碩士學(xué)位。次年巴羅教授主動讓賢，并推薦牛頓繼任“盧卡斯自然科學(xué)講座”的數(shù)學(xué)教授。時(shí)年牛頓27歲，從此在劍橋一待30年，1672年牛頓入選為英國皇家學(xué)會會員；1689年當(dāng)選為英國國會議員；1696年出任皇家造幣廠廠長；1703年當(dāng)選為皇家學(xué)會會長；1705年英國女王加封牛頓為艾薩克爵士。 牛頓是17世紀(jì)最偉大的科學(xué)巨匠。他的成就遍及物理學(xué)、數(shù)學(xué)、天體力學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域。牛頓在物理學(xué)上最主要的成就是發(fā)現(xiàn)了萬有

29、引力定律，綜合并表述了經(jīng)典力學(xué)的3個(gè)基本定律——慣性定律、力與加速度成正比的定律、作用力和反作用力定律；引入了質(zhì)量、動量、力、加速度、向心力等基本概念，從而建立了經(jīng)典力學(xué)的公理體系，完成了物理學(xué)發(fā)展史上的第一次大綜合，建立了自然科學(xué)發(fā)展史上的里程牌。其重要標(biāo)志是他于1687年所發(fā)表的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》這一巨著。 在光學(xué)上，他做了用棱鏡把白光分解為七色光(色散)的實(shí)驗(yàn)研究；發(fā)現(xiàn)了色差；研究了光的干涉和衍射現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)了牛頓環(huán)；制造了以凹面反射鏡替代透鏡的“牛頓望遠(yuǎn)鏡”。1704年出版了他的《光學(xué)》專著，闡述了自己的光學(xué)研究的成果。 在數(shù)學(xué)上，牛頓與德國萊布尼茲各自獨(dú)立創(chuàng)建了“微積分學(xué)”；他

30、還建立了牛頓二項(xiàng)式定理。牛頓在聲學(xué)、熱學(xué)、流體力學(xué)等方面也有不少研究成果和貢獻(xiàn)。 牛頓的一生遇到不少爭論和麻煩。例如，關(guān)于萬有引力發(fā)現(xiàn)權(quán)等問題，胡克與他爭辯不休，差點(diǎn)影響了《原理》的出版；關(guān)于微積分發(fā)明權(quán)的問題，與萊布尼茲以及德英兩國科學(xué)家爭吵不止，給內(nèi)向的牛頓帶來極大的痛苦。40歲以后，他把興趣轉(zhuǎn)向政治、化學(xué)(堿金屬變成黃金)、神學(xué)問題，寫了近200萬言的著作，毫無價(jià)值。常言道“人無完人，金無足赤”，牛頓也是如此。但是牛頓終歸是偉大的牛頓，他的科學(xué)貢獻(xiàn)將永載史冊。 1727年3月31日，牛頓因腎結(jié)石癥，醫(yī)治無效，在倫敦去世，終年86歲。他死后被安葬在威斯敏斯特大教堂之內(nèi)，與英國的先賢們安葬在一起。后人為紀(jì)念他，將力的單位定名為牛頓。英國著名詩人A?波普為他寫了一個(gè)碑銘，鑲嵌在牛頓出生的房屋的墻壁上。 “道法自然，久藏玄冥；天降牛頓，萬物生明。”