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[摘要]牛顿运动定律是经典力学的重要基石，牛顿运动定律的教学过程体现了丰富的科学思想、科学方法、科学品质和人文底蕴。在突破牛顿运动定律教学重点和难点的过程中，能够大力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。
[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認知和研究事物。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。
[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認知和研究事物。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。