牛顿定律十篇

牛顿定律篇1

尊敬的各位评委老师：

大家下午好！我说课的题目是《牛顿第一定律牛顿第三定律》，下面我就从教材、教法、学法、教学程序等四方面谈谈自己对本课的教学设想.

一、教材分析

（一）教学内容：本节课的内容是高中物理人教版必修一第四章的内容。其中《牛顿第一定律》是第一节的内容，《牛顿第三定律》是第五节的内容。考虑到知识的特点及其连续性，在高考一轮复习当中我们将这两节的内容放到一起来处理。

（二）教材的地位和作用：牛顿运动三定律，奠定了经典力学研究理论的基础。学习和掌握牛顿运动定律是学习物理的真正起点，也是高招考试的重点内容。其中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，确立了力和运动的关系，牛顿运动第三定律是以牛顿第一、第二定律为基础，两定律在基础知识学习上都起到承前启后的作用。本节知识是历年高考的必考内容，要求学生能够掌握定律的内涵和外延，并且能够应用其解决实际问题。因此，这两大定律都是本章的重点内容。

二、学情分析

（一）知识储备：通过高一、高二的学习，学生对两大定律已经有了一定的认识和理解，只是在细节上有些遗忘，在应用上不够灵活。

（二）能力储备：通过高一、高二的学习，学生的逻辑推理能力不断得到提高，物理思维也逐步向理性层次迈进，逐步形成辩证思维体系，但研究问题的科学探究方法还有待提高。

三、教学目标

根据课程标准要求，结合教材内容以及学生现有的认知基础，我制定如下三维教学目标：

（一）知识与技能

1、能够准确记忆牛顿第一定律、牛顿第三定律的内容；并能够应用其解决实际问题。

2、能够区分作用力、反作用力与平衡力。

（二）过程与方法

1、通过联系实际生活，让学生有感性的认识。

2、培养学生严谨的逻辑推理能力；通过对实例的分析，培养学生归纳、综合能力。善于思考、善于总结，把物理与实际生活紧密结合。

（三）情感、态度与价值观

结合生活实例，培养学生独立思考、实事求是的精神，善于总结并应用物理知识。

四、教学重点、难点

根据教学内容的特点以及学生的学习情况，我制定以下教学重点和难点：

（一）重点：正确认识力与运动的关系，掌握牛顿第一、第三定律的内容。

（二）难点：正确认识力与运动的关系，一对作用力和反作用力与一对平衡力之间的关系。

五、教学方法

作为一轮复习课，一要体现“教为主导，学为主体”的思想，引导学生主动探究，学会学习；二要以题讲法，“题”、“法”为用，知识、思维为体。让学生形成一定的学习风格。

六、教学过程

（一）引课

牛顿运动定律是动力学的基础。而牛顿第一定律在高考中的考查主要以选择题的形式出现，如：2012年新课标全国卷的第一题；牛顿第三定律在高考中的考查除了以选择题的形式出现，还会经常融合到计算题当中。如：2011年浙江高考第四题、2011年上海高考第二题等。

希望通过本节课的学习学生能够正确认识力和运动的关系，区分作用力、反作用力与一对平衡力之间的关系。能够应用牛顿第一、第三定律解决实际问题。

（二）新课

1、理解牛顿第一定律的内涵和外延。正确认识力与运动的关系，纠正生活中形成的直觉所引起的错误认识，建立正确的思维习惯。力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。为了突破该难点引入伽利略的斜面实验，并用其实验结论解释生活中的错误认识。

2、理解牛顿第一定律即为惯性定律。质量是衡量惯性大小大的唯一标准。通过学生列举生活中的实例说明质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。惯性大小与运动情况和受力情况都无关。

3、牛顿第一定律描述的只是一种理想状态，而实际中不受力作用的物体是不存在的，当物体受外力但所受外力和为零时，其运动效果跟不受外力作用时相同，物体将保持静止或匀速直线运动状态。同时还要引出牛顿第二定律，为以后的复习埋下伏笔。如：物体受到的合外力不为零，其运动状态就要改变，物体就要产生加速度，因此要分析物体的运动情况，首先要对物体进行受力分析。

4、做学案上相应的习题，做到讲练结合。（见学案和多媒体课件）

5、理解牛顿第三定律的内容。让学生通过举例理解作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”，

6、作用力、与反作用力与一对平衡力的比较。用表格的形式体现各种异同关系。为了突破该难点要让学生大量列举生活中的实例，并加以讨论，对二者的异同点加以比较，进行归纳总结。如：马拉车的力与车拉马的力的关系，及马把车拉动的原因；拔河比赛中甲乙两队对绳的作用力的关系，及获胜方获胜的原因等等。从而纠正生活中的错误经验。

7、做学案上相应的习题，做到讲练结合。（见学案和多媒体课件）

8、牛顿第三定律在计算题中的应用。这部分应用不难，但容易被学生忽略，一般用在计算结束时。如：题中要求计算物体对地面的压力，我们一般选择物体为研究对象，计算的是物体受到的支持力的大小，而支持力和压力就是作用力和反作用力的关系，在此就要用到牛顿第三定律。在一轮复习中还要注重知识的迁移，比如牛顿第三定律在选修3-5动量守恒定律中的应用，一对作用力和反作用力的冲量和为零，因此，系统动量守恒。

9、归纳总结。完成学案上剩余习题。（见学案和多媒体课件）

牛顿定律篇2

牛顿第二定律的内容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，加速度的方向与作用力方向相同，写成表达式为F=ma.通常情况下只针对一个物体或两个相对静止的物体整体应用牛顿第二定律，而在解决两个具有相对运动的物体系统受力问题时，由于缺乏一定的理论支撑，

常采用隔离法分别应用牛顿第二定律，在具体解题过程中显得比较麻烦，而且容易出错.

二、牛顿第二定律内容的拓展

通过教学过程中不断摸索、分析，总结.结合牛顿第二定律和整体法，我对牛顿第二定律有了新的认识：在解决具有相对运动的物体系统时，也可以整体用牛顿第二定律，并且应用起来比用隔离法更简单实用，不容易出错，也好理解.我将牛顿第二定律内容拓展：

对一个系统来说，系统所受的合外力等于系统内各物体的质量与其加速度的乘积之和.

表达式为F合=m1a1+m2a2+m3a3+……

（或者为：F合x=m1a1x+m2a2x+m3a3x+…

F合y=m1a1y+m2a2y+m3a3y+…)

三、实例验证

例1如图1所示，斜面体B放在粗糙水平地面上，倾角为θ，小物块A放在斜面体B上，已知A、B的质量分别为m和M.当A以加速度a加速下滑时，B始终静止不动，求此过程中地面对斜面体的支持力N和摩擦力Ff.

法一用隔离法分别对A和B受力分析，再用牛顿第二定律列式求解，解析过程如下.

A受重力GA，B对A的支持力NA，B对A的摩擦力fA ，受力图如图2所示.将重力分解为沿斜面向下的下滑力G1=mg sinθ和使物块压紧斜面的力G2=mgcosθ,则有

mgsinθ－fA=ma①；

NA=mgcosθ②；再对B受力分析如图3所示，B受重力GB，地面对B的支持力N和静摩擦力Ff，还有A对B的压力FN和摩擦力fB .沿水平方向和竖直方向分别建立X、Y坐标轴，将FN和fB均分解到两个坐标轴上，得到

FNX=FNsinθ ③，FNY=FNcosθ④；

fBX=fBcosθ⑤，

fBY=fBsinθ⑥；由牛顿第三定律知FN=NA⑦；fB=fA ⑧；

在X轴上有Ff+fBX=FNX ⑨;

在Y轴上有N=GB+FNY+fBY ⑩由上述10个等式联立化简求解得Ff=macosθ； N=Mg+mg－masinθ，所以最后答案为地面对B的静摩擦力Ff=macosθ；地面对B的支持力N=Mg+mg－masinθ.

由上可见，用隔离法分别对A和B受力分析求解过程相当复杂，将花不少时间和精力，也容易出现受力分析失误或计算错误，得不偿失.

下面对系统应用牛顿第二定律，求解过程如下.

法二将A、B看成一个系统，对这个系统进行受力分析如图4所示，系统受重力G=Mg+mg，地面对系统的支持力N和摩擦力Ff，再将小物块的加速度分解如图5，则ax=acosθ，ay=asinθ；斜面体B静止，加速度为0，则由F合x=m1a1x+m2a2x+m3a3x+……得到Ff=max=macosθ，

由F合y=m1a1y+m2a2y+m3a3y+……得到Mg+mg－N=may即N= Mg+mg－masinθ.

通过两种方法的对比，明显地看出对系统应用牛顿第二定律比用隔离法分别分析简单快捷得多.

上例中是两个物体组成的系统，且斜面体B始终静止，即加速度为零，系统所受到的合外力相当于只用来使A产生加速度；下面看一个由三个物体构成的系统.

例2图6为马戏团里猴子爬杆的装置，现有质量分别为m1和m2的甲、乙两只猴子在沿杆匀变速向上爬，底座始终不动.已知底座连同直杆总质量为M，甲以加速度a1向上加速，乙以a2向上减速.设猴子与杆之间的作用力均为恒力，则底座对水平面的压力为多大？

法一隔离法.先分别对甲、乙两只猴子受力分析，受力图如图7中甲、乙所示，两只猴子均受竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，甲的加速度向上，乙的加速度向下，由牛顿第二定律得：

f1－m1g=m1a1①m2g－f2=m2a2②

对底座连同直杆受力分析如图8所示, 底座连同直杆受重力Mg,地面对它的支持力N,两只猴子对它的摩擦力f1＇和f2＇,由牛顿第三定律知: f1＇=f1③ f2＇=f2 ④.

底座连同直杆处于静止状态,所以受力平衡,得N=Mg+f1＇+f2＇ ⑤.

由①②③④⑤解得N=(M+m1+m2)g+m1a1－m2a2

法二系统法：将底座连同直杆和两只猴子作为一个系统，这个系统受重力G=(M+m1+m2)g，地面对系统的支持力N，受力图如图9所示，

将牛顿第二定律应用于这个系统中则为F合=m1a1+m2a2+m3a3，由于底座连同直杆处于静止状态，加速度为0；a1向上，a2向下，以向上为正方向，上式变为：

N－(M+m1+m2)g=m1a1+（－m2a2）

牛顿定律篇3

关键词：牛顿第三定律；教学设计；合作探究

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2017）5-0064-3

1 教学目标

1.1 知识与技能

（1）知道两个物体间的作用总是相互的，作用力和反作用力是相对的；

（2）掌握作用力和反作用力“等值、反向、共线、异物、同时、同性质”的关系；

（3）掌握牛顿第三定律，能用定律分析说明相关具体实例；

（4）通过运用定律分析生活现象，培养学生分析问题、解决问题的能力。

1.2 过程与方法

（1）通过观察演示实验和设计实验，经历作用力与反作用力关系的探究过程；

（2）学习物理学研究现象、总结规律的方法，并且尝试运用所学定律解释生活现象。

1.3 情感、态度与价值观

（1）经过本节课的教学，学生领略到物理学中的对称美；

（2）通过演示实验和学生自主设计实验，培养学生的探究意识；

（3）学生在与同学讨论、合作中，表达了自己见解的同时又培养了团队协作精神。

2 重c、难点

（1）重点：理解并掌握牛顿第三定律；

（2）难点：对定律中“总是”的理解。

3 设计思想

“牛顿第三定律”是人教版高中物理必修Ⅰ第四章第五节的内容。学生在学习本课之前已经学习了牛顿第一定律和第二定律。这两个定律描述了一个物体运动与受力的关系，而牛顿第三定律揭示的则是相互作用的物体之间力的关系。在整个高中阶段的学习中，常常把受力情况复杂的物体，其部分受力转换到与之相互作用的物体上进行研究。牛顿第三定律除了能更好地分析、解决之前所学过的力、运动、力和运动的关系外，在一定范围内，它与物体系统的动量守恒定律也是密切联系的。

初中阶段学生学习了重力、弹力、摩擦力等几个具体的力以及二力平衡的知识，为本节课的教学奠定了基础。但学生对物体间的相互作用问题只是定性的了解，对其认识既不全面也不深刻。日常生活中的许多经验给学生造成的一些错误的“前概念”也给本节课的教学带来了一定的困难。部分学生学完牛顿第三定律后，仍然处在记忆的层次，当实际解决问题时往往会忽视牛顿第三定律。

基于以上分析，为使本堂课围绕重点、突破难点，同时让学生在学习完本堂课后能力能得到提高，教学过程设计如下，共分3个环节：新课引入，新课教学，小结与作业。其中，新课教学又分为5个环节。

4 教学方法

本课采用讲授法、实验法、讨论法、探究法等多种教学方法相结合。

5 学习方法

学生的学习方法以自主、合作、探究等多种方法相结合。

6 教学仪器

小磁铁、塑料盆、铁条、皮鞋刷、橡皮筋、力传感器、弹簧测力计、铝块、小风扇、小童车等。

7 教学过程

7.1 新课引入

首先，向学生提出一个趣味问题：老师不小心把一个小磁铁掉进装满水的塑料盆里，同学们用什么办法可以不碰到水而把小磁铁捞起来？学生经过思考、讨论之后，可能想到用一根条形磁铁将小磁铁吸出。教师继续提问：那能不能用一根铁条把小磁铁吸出呢？学生根据初中关于相互作用的学习，得出肯定回答。教师及时设问：平时我们说磁铁能吸引铁，而不说铁吸引磁铁，是不是因为磁铁吸引铁的力大于铁吸引磁铁的力呢？这两者之间有什么关系？这就是我们今天要学习的内容――牛顿第三定律，引出课题。

【设计意图】 从生活走向物理，用生活中的一个情景开始一堂新课，能激发学生的好奇心和求知欲，并能增加学生的学习兴趣。

7.2 新课教学

7.2.1 作用力与反作用力

首先，回顾一下力的定义。鼓励学生积极思考，说说生活中的相互作用的例子。学生一般会想到鼓掌、划船、推桌子、背书包等常见的生活场景。对学生的回答给予肯定和鼓励，并引导学生分析、归纳、总结出这样一个结论：相互作用的两物体之间，力总是成对出现的。这时提出作用力与反作用力的概念。并强调可以把其中任意一个力叫做作用力，则另一个力叫做反作用力。这时再设问：大家猜想一下作用力与反作用力之间有怎样的关系？学生在探讨的过程中想到力的三要素：大小、方向、作用点。有些同学会猜想两个力的大小相等，还有些同学会猜想两个力的方向相反，作用点不同等，甚至还有些同学思维更加灵活敏锐，会想到两个力的作用线的问题。对学生的这些探讨结果，教师加以归纳总结，指出以下6个要素是我们今天要探究的主要内容，将学生的注意力引导到这6个方面上来，分别是：大小、方向、作用线、作用点、同时性、同性质。

7.2.2 探究作用力与反作用力的定性关系

这时教师演示3个简单的实验：皮鞋刷与海绵摩擦、磁铁与铁块相互吸引、带同种电荷的小球相互排斥。提示学生从作用点和性质两个方面对3个实验现象进行逐一分析。学生经过思考后归纳总结，得出结论：作用力与反作用力分别作用在两个物体上，是性质相同的一对力。继续设问：如果要探究两力的作用线，又该如何进行实验设计呢？这时将学生进行分组，交给第一组学生2个小磁针，第二组学生2根橡皮筋，让学生相互合作，讨论交流，设计实验，教师加以适当的指导。帮助学生得出“两个力的作用线始终在同一直线上。”教师再将学生的结论进行归纳：作用力与反作用力分别作用在两个物体上，是性质相同的一对力，两个力的作用线始终在同一直线上。对于他们的探究结果教师当堂给予肯定，让学生体验成功的喜悦。

7.2.3 探究作用力与反作用力的定量关系

学生仍然进行分组，让他们自己动手做一做课本上两弹簧测力计互拉实验并且提出实验要求：分别在静止和缓慢运动情况下观察两弹簧测力计的示数，多次实验并且做好记录。学生得出作用力与反作用力大小相等的结论。接下来向学生介绍力传感器和传感器的工作原理，把力传感器连接在电脑上，传感器钩子上挂上钩码，钩子受力大小随时间变化的情况可以由计算机显示，并且告知学生力传感器可以显示动态下相互作用的两物体即时受力情况这一优点。参照课本演示此实验，在分析电脑图像时，要求学生就图像对称的含义进行思考。并且设置2个问题：（1）两条曲线完全对称说明每一时刻两力具有什么关系？（2）两力是同时改变，同时消失的吗？通过这2个问题的解答，帮助学生理顺思路，提供思考的方向。其中，问题1的设计使学生顺利得出作用力与反作用力大小相等、方向相反的结论。问题2的设计使学生从同时性角度认识作用力和反作用力的关系。学生得出结论后，再设疑问：如果相互作用的两个物体，一个是固体，一个是液体，它们的作用力与反作用力还会相等吗？这样适时的设问，又将学生引进思考当中，当学生感觉到要解决这个问题有点困难时，教师便演示浮力和浮力的反作用力这一实验。这个实验是利用弹簧测力计求出铝块所受浮力，圆盘测力计求出铝块对水的压力，比较浮力与压力，进而验证作用力与反作用力大小相等。学生对浮力并不陌生，但是往往会忽视浮力的反作用力――也就是物体对水的压力。这个实验不但直观地把浮力的反作用力展现在学生面前，同r还验证了浮力与浮力的反作用力大小相等这一结论，给学生留下深刻的印象。经过这样几个实验探究，学生对作用力与反作用力大小相等的理解应当是很深刻的，认识到相互作用的两物体无论是处在静止或是运动状态，还是处在不同的运动状态，其作用力与反作用力总是大小相等的。最后，让学生归纳作用力与反作用力的关系，简写为：等值、反向、共线、异物、同时、同性质，这时引入牛顿第三定律的内容。

【设计意图】 通过这种开放的教学过程，给学生创造出一个自由的发展空间，让学生投入到积极探索、认真思考，主动与别人合作的状态中去。

7.2.4 例题分析，讲练结合

为巩固学生对以上知识的把握，设口答练习。第一题的目的在于让学生具体体会力的作用是相互的，作用力和反作用力的说法是相对的。第二题要求学生能清晰地理解什么是一对平衡力，什么是一对作用力和反作用力，这一问题是物体受力分析的基础。

问题一 人在行走过程中，人与地球的作用力与反作用力有哪几对？人受到的力是这些力中的哪几个？地球受到的力又是哪几个？

问题二 一个铁环静止挂在弹簧测力计下，弹簧测力计示数是4 N，求铁环所受重力，写出求解过程。

7.2.5 牛顿第三定律的应用

（一）小风扇变轻实验

在电风扇不工作时观察弹簧测力计的示数，当电风扇工作时，观察示数有何变化，并解释这一现象。

思考：（1）如果在月球上做这一实验，还会出现上述现象吗？为什么？（2）直升飞机升空的原理。

（二）小童车“吹飞”粉笔灰实验

首先向学生说明：汽车车轮有驱动轮和从动轮之分，一般都是后轮驱动。现有一个小童车，将小童车驱动轮架空，使后轮慢慢接触铺有粉笔灰的平台上，在后轮接触粉笔灰的瞬间，粉笔灰向后飞出，为什么粉笔灰会向后飞出？

思考：（1）如果小童车接触的是地面，又会出现怎样的现象呢？（2）汽车前进的原理。

【设计意图】 实验简单易做，效果明显，起到了吸引学生注意、引发学生学习兴趣的目的。通过牛顿第三定律的两个应用，学生体会到物理来源于生活，服务于生活。这两个实验又活跃了课堂气氛，让学生在愉快的学习过程中体会牛顿第三定律在生活中的作用，而设置的思考题又培养了学生利用知识去分析问题、解决问题，同时应用知识的能力。

7.3 小结与作业

接下来以问答的形式来完成课堂小结。

1.本节课学习了作用力与反作用力的哪些性质？

作用力与反作用力大小相等；方向相反；作用在同一直线上；作用点不同；同时产生，同时消失；性质相同。

2.正确表述牛顿第三定律，解决新课引入时遗留的问题。

作业：课本中“问题与练习”的第4题。

8 板书设计

1.力的作用是相互的。

2.作用力和反作用力：物体间相互作用的这一对力，通常叫做作用力和反作用力。

3.作用力和反作用力的关系：等值、反向、共线、异物、同时、同性质。

4.牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与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：F=F'。

9 课后反思

本节课共有3个环节，其中新课教学又分为5个环节，都是围绕教学目标展开。为了突出重点、突破难点，设计了5个实验，通过这5个实验，来完成知识的形成过程。引导学生通过合作交流，积极探索，进而达到知识的建构。为了直观展示牛顿第三定律的应用，又再设计了2个实验，整个设计中实验虽然较多但却不重复，且能吸引学生的兴趣，达到较好的教学效果。

参考文献：

[1]柴宏良.“牛顿第三定律”重难点突破的教学案例[J].物理通报，2011，40（7）：58-60.

牛顿定律篇4

定义：存在于任何两个物体之间的由质量引起的相互吸引力，力的作用线约在两物体质心的连线上，其大小与两物体的质量成正比，与两物体的距离平方成反比。万有引力定律是牛顿追索地面上的物体受重力作用的原因而发现的。牛顿用万有引力定律证明了开普勒定律、月球绕地球的运动、潮汐的成因和地球两极较扁等自然现象。牛顿的万有引力定律是天体力学的基础。人造卫星、月球和行星探测器的轨道，都是以这个定律为基础来计算的。

（来源：文章屋网 http://www.wzu.com）

牛顿定律篇5

杰是芸的备胎。两人相识7年，芸每当空窗或失恋时都拿杰来填空，有了新欢就将其抛置脑后。杰呢，芸对他热乎，他还以更浓的热情；芸对他冷淡，他克制自己的感情，绝不会死皮赖脸地去惹芸讨厌。

所以，芸结婚的消息是瞒着杰的。直到婚后3个月，估摸着杰已过了最伤心的阶段，她才再次约见杰。

杰早从我们这儿获知芸的婚讯，他当时的反应，可用怅然若失来形容。然而没过几天，我却在街上看到杰跟一女孩情状亲昵如热恋中人。我纳闷得很，不知他这是算没心没肺薄情寡义，还是受芸的婚讯打击过度，随便找个人来寄托感情。

芸认定杰是后者。也是，做了她7年备胎，突然之间希望破碎，难免悲伤过度自暴自弃。

两人谈话时，芸小心翼翼字斟句酌，杰却春风得意妙语如珠，不仅补上一个红包算是给芸结婚的贺礼，还对芸的老公大大夸奖了一番。此外，又取出手机给芸看新女友的照片，絮叨了几个细节：女友手腕上的珍珠手链是他买的；他的T恤上绣着两个字母，是女友绣上的他俩名字的缩写。

轮到芸怅然若失了。这些年她对杰热一阵冷一阵，但她知道，杰对她是死心塌地的，恨不得把备胎做到老做到死的。她嫁人了杰等她离婚，她不离婚杰等她老公先死，她若先死杰在她墓地旁买块地……

如此期望，显然对杰不够公平。可是，这才符合世人对备胎的幻想啊！老实说，对于杰的表现，不仅是芸，连我也感到不满，当然，更多的还是好奇。有一次，我们正好提及这些往事，杰淡然一笑，问我知不知道牛顿第三定律。

我汗涔涔地复述了一遍这一著名定律：两个物体之间的作用力和反作用力，在同一直线上，大小相等，方向相反。

杰说是啊，力的作用是相互的。备胎的爱情，完全符合牛顿第三定律。因为备胎总在那里，而爱人却未必在。爱人来了，备胎能感到的爱多一点，它所回报的爱也会多一点；爱人走开，备胎感受到的爱少一点，它能回报的爱也会少一点。

牛顿定律篇6

关键词：牛顿第一定律 惯性 力 力与运动

牛顿第一定律是物理学习中的一条基本定律，只有理解掌握了定律的真正含义，才谈得上科学地解释力和惯性这两个概念及力和运动两者之间的关系，长期的教学实践中发现，学生在学习、理解这条定律时，存在一些错误的看法，归纳起来大致有如下几个理解误区：

误区之一："因为在自然界中不受外力作用的物体是找不到的，故牛顿第一定律不是一条试验定律，它是人为地，凭空想出来的，无法验证其正确性。"

作为教师，我告诉学生：不受其他物体作用的孤立物体在自然界中实际不存在，所以，牛顿第一定律不能简单地按字体意义直接加以验证，但是，许多简单的事实都可以帮助我们理解定律的含义。例如，我们沿水平地面抛出一个石块，地面越平滑即地面对石块的摩擦力越小，则石块滑行越远，也就是说石块的速度变化越慢。又如：对太空某一形体当它远离其他各形体时，（如某种彗星）而当其他各星体对它的引力极小时，它的速度就几乎保持不变。最后，引导学生认识到：第一定律的正确性主要是由它所推出的结论和试验事实符合而得到证明的。

理解误区之二："牛顿第一定律是牛顿第二定律的特殊情况，若物体加速度为零，牛顿第二定律就变成了第一定律，所以牛顿第一定律可有可无。"

应该认为，正因为牛顿第一定律为我们指出了物体在没有受到其它物体作用时所处的运动状态，我们才可以进一步研究，当物体受到其他物体作用时，又将处于怎样的状态。牛顿第一定律确定了力的涵义，指出物体如果受到对它的作用力时，物体的运动状态就要发生变化，至于力使物体运动状态发生怎样的改变，是需要进一步从大量事实中去总结，这也正是牛顿第二定律研究的内容。显然：如果我们不知道物体在不受力的情况下处于怎样的运动状态，要研究物体在力的作用下处于怎样的运动状态，是不可能的。

有的同学说："牛顿第一定律应当表述为物体在平衡力的作用下保持静止或匀速直线运动的状态。"此为牛顿第一定律的理解误区之三。

在我们所遇到的实际问题中，保持静止或作匀速直线运动的物体确实不是不受外力，而是它所受的外力相互平衡了，例如桌子上放着的物体处于静止状态，由于物体受的重力跟桌面对它的支持力相平衡，也就是说一切物体在平衡力的作用下，是保持静止或匀速直线运动状态的，但这个结论不能成为一个独立的规律，它只是牛顿第二定律的一种特殊情况，当然也就不能用来取代牛顿第一定律。

误区之四："牛顿第一定律实际上就是惯性定义，所以又叫做惯性定律。"

应该指出，我们许多老师也告诉学生：牛顿第一定律又叫做惯性定律，但把牛顿第一定律解释为就是惯性的定义，必然导致一种错误的观点，就是把牛顿第一定律仅仅看作是一个定义，而不是力学中客观规律的表述，从逻辑角度讲，牛顿第一定律不仅确定力的涵义，还同时确定了惯性的含义，并且深刻地揭示了力与运动的关系，故它是一条从试验事实归纳出来的物体运动的普遍规律，不应该被看作仅仅是一个定义。

其五："由牛顿第一定律可以推知，转动物体存在着转动惯性。"

应该向学生讲清：牛顿第一定律所谈的物体，指的是质点。也就是说，惯性是指质点的惯性，或物体作平动时的惯性。对于转动的物体来说，也是存在着惯性的，但和这里所说的惯性不是一回事。由牛顿第二定律可以知道，质点的惯性是用质量来量度的，质量大，惯性大。而转动物体的惯性是用一个叫做转动惯量的物理量来量度的。质量的大小是跟物体的形状无关的，而转动惯量的大小跟物体的形状有关。比如柴油机的飞轮，靠近边缘部分做得比较厚，靠近转轴部分做得比较薄，就是为了使飞轮对转轴的转动惯量大些。所以，我们在谈到飞轮的惯性时，不要和牛顿第一定律所指出的质点的惯性混为一谈。

其六："物体只有在运动状态变化时，才存在惯性。"

应该认为：惯性是物体的基本属性，反映了物体具有保持原来运动状态的性质，它的存在跟物体的运动状态无关。当物体所受外力的合力为零时，惯性表现为物体保持原来运动状态不变，即保持静止或匀速直线运动。在同样的外力作用下，惯性表现为不同物体的运动状态有不同的改变。惯性较小的物体，运动状态比较容易改变；惯性较大的物体，运动状态较难改变。所以物体的惯性，在任何时候（受外力作用或不受外力作用），任何情况下（静止或运动），都不会改变，更不会消失。有人在给惯性下定义时说："物体在没有受外力作用时，保持静止和匀速直线运动的性质称为惯性。"这样一来"惯性"和"惯性定律"就混为一谈了。再者这种提法本身也是片面的，因为物体在受到外力作用时，同样也存在着惯性。我们绝不能把物理的惯性是否表现出来错误地理解为惯性的有无。此外有的人还认为："物体在运动时有惯性，在静止时没有惯性"；"人坐在汽车里，当汽车急刹车时要向前倾倒，说明人有惯性，而汽车在匀速直线前进时，人就没有惯性"；"当物体受到力的作用时，已不能保持原来的运动状态，此时物体不应具有惯性"等等，同样是错误的。

惯性实质上表明了物体运动的不灭性，是物体固有的属性。如果物体没有惯性，会出现什么情景呢？因此，惯性是运动不灭的反面表现。可以说，正是物质的运动是不灭的，物体才具有惯性。但不能说，运动不灭只是通过惯性来表现的。事实上，运动不灭更重要的是从运动的变化中反映出来，即从运动由一个物体转移到另一个物体，或从一种运动形式转化为它种运动形式中表现出来，这一点在动量守恒定律和能量守恒定律中讲得很明白。

诚然，牛顿第一定律的理解误区远不止以上所列的六种，限于篇幅，不再做更多的阐述。我只愿提醒各位教学同仁，学生对牛顿第一定律的理解与对定律的背诵绝对是两回事，在平时的教学中，我们应该时刻注意学生中可能产生的各种错误的理解，并及时加以纠正，否则的话，我们的教学将事倍功半。

牛顿定律篇7

〔中图分类号〕 G633.7〔文献标识码〕 C

〔文章编号〕 1004―0463（2008）08（B）―0049―01

一、牛顿第一定律的形成

1.伽利略、笛卡儿的结论是形成牛顿第一定律的基础。伽利略的理想实验，使他得出这样的推论：当一个物体在一个水平面上运动，没有碰到任何阻碍时，它的运动是匀速的，并将继续进行下去，假若平面是在空间中无限延长的话。之后，笛卡儿对此问题作了进一步补充：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，也不会偏离原来的方向。伽利略、笛卡儿向世人揭示了物体的运动来自于物体自身，外力不是运动的原因，从而使人们从亚里士多德结论的禁锢中走了出来，开创了动力学的新局面，为牛顿构建动力学理论打下了坚实的基础。

2.惯性等概念的确立是形成牛顿第一定律的关键。如果不仔细研究，人们很有可能将伽利略的结论与牛顿第一定律在理论上等同起来，区别仅是牛顿的叙述语词更加规范而已。其实两者之间存在着一些实质性的差异，伽利略发现了物体自身的这种运动，但他并未深究这种运动的原因，没有提出惯性概念。牛顿在构建动力学理论时，首先他严格定义了当时人们常常混淆的几个基本概念，例如，物质的量（质量）、运动的量（动量）、惯性、外加力、向心力等，在注释中阐述了他的绝对时空观，其次是提出并论证了牛顿三大定律及其推论的意义。

牛顿第一定律形成的关键是牛顿确立了动力学中几个实质性的概念，即质量、惯性和外力。最早人们对于如何研究物体的运动问题，方法不一，伽利略认为，首先要研究物体怎样运动，然后才能研究物体为什么运动。伽利略的目的是对物体怎样运动的说明，当伽利略的推论出现以后，牛顿研究的方向已转向寻求物体为什么运动，以及物体运动变化的原因。进一步的探索，使牛顿确立了外力与惯性的概念，上述两个问题得到解决，动力学有了质的变化，后来又随着牛顿在数学上的极大成功，进一步推动着他论证了牛顿三大定律，牛顿三大定律的建立，标志着动力学理论正式形成。

3.结论。牛顿第一定律是牛顿在伽利略等人结论的基础上，进一步建立了外力、惯性等概念后，理性思维提升的产物。教材在编排上，颠倒了它们的依赖关系，造成学生对牛顿第一定律的理解缺少惯性概念的支撑，同时惯性概念的产生，又脱离了它的具体情境，导致学生对定律的理解不深刻，对惯性概念掌握的不准确。因此，牛顿第一定律的教学，实质上是惯性概念的教学（外力的概念学生已建立），学生只有建立好惯性概念，才能真正理解牛顿第一定律。

二、关于惯性概念教学的建议

1.惯性概念的产生。按照教材编排，惯性概念应在伽利略的推论后，对理想的匀速直线运动作进一步探索的结果。教学过程可分两步：

第一，建议在介绍了伽利略和迪卡尔的结论后，就所描述的静止或匀速直线运动，提出让学生进一步思考的问题：任一时刻观察者看到物体的这个运动从何而来?让学生自己独立探究，并相互讨论，最后得出：物体此时的运动是原来的。从时间上来说，就是与此时相邻的上一时刻的运动。紧接着让学生再去探究原来的或上一时刻的这个运动又是从何而来?通过这样的问题让学生反复探究、思考，最终得出：某时刻物体的这个运动是原来就有的，物体能使运动延续下来，即物体有保持原来运动状态的一种特性。

第二，创设具体的情境与问题（外力作用于物体导致运动状态变化），让学生在分析的基础上得出：有外力作用而改变物体原来的运动状态时，物体自身总表现出“抵制”和“对抗”的特性，即阻碍运动变化，保持原来状态的特性，且用事例说明，这种特性的大小与质量有关，质量是这种特性大小的量度，因此，质量也称“惯性质量”。

牛顿定律篇8

知识目标：

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

教材分析

教材首先通过回忆思考的形式提出问题：如果物体不受力，将会怎样？通过小车在不同表面运动的演示实验，使学生直观的看到物体运动距离与阻力大小的关系，为讲解伽利略的推理作准备。然后讲述伽利略的推理方法和通过推理得出的结论，再介绍迪卡儿对伽利略结论的补充，牛顿最后总结得出的牛顿第一定律。通过这些使学生了解定律的得出是建立在许多人研究的基础上的，正如牛顿所说：“如果说我所看的更远一点，那是因为站在巨人肩上的缘故”。最后指出牛顿第一定律不是实验定律，而是用科学推理的方法概括出来的，定律是否正确要通过实践来检验。给学生以科学方法论的教育。

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.通过图9-1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

[演示1]在桌面上推动木块（或板擦）从静止开始慢慢向前运动，撤掉推力,木块立即停止。

分析:日常生活中也有许多类似的现象，（如推桌子）。这些现象从表面上看,“必须有力作用在物体上,才能使物体继续运动,没有力的作用,物体就要停下来.”即：板擦的运动需要推力去维持。于是,古希腊哲学家亚里士多德就根据这些现象总结出“物体的运动需要力去维持”。这种观点在历史上曾被沿用两千多年,但时沿用两千年是否就一定正确呢？也可能有人曾表示过怀疑或有人认为就是错误的,但没某能说服别人的理由。

[演示2]在桌面上推动木块（或板擦）从静止使之向前运动，用力推出,木块向前运动一段距离后停止。

分析：推力撤掉，还要向前运动，与亚里士多德的观点不符。

分析：木块:静止——运动——静止。两个过程中是否都有力存在？在这两个过程中力的作用是维持原来的运动状态还是改变运动状态？

二、讲授新课:

1.规律总结过程

方法1.教师引导

伽利略的贡献：理想实验

[演示]（通过实物投影仪把实验过程反映在大倍投电视上）

介绍器材

实验前提条件：每次实验都需从斜面上的同一高度下滑，为什么？

实验过程：让小球从同一斜面的同一位置滚下后分别在毛巾表面、棉布表面、玻璃表面上运动，每次记下小球停下时的位置。做标记的位置是什么位置？（停下来的位置）

实验纪录：

实验次数表面材料阻力大小滑行距离

1毛巾最大最短

2棉布较大较长

3玻璃较小长

推理想象光滑表面阻力为零无限长

实验分析：

三次实验，小车最终都静止，为什么？

三次实验，小车运动的距离不同，这说明什么问题？

小球运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系？

若使小车运动时受到的阻力进一步减小，小车运动的距离将变长还是变短？

根据上面的实验及推理的思想，还可以推理出什么结论？

推理：小球在光滑的阻力为零的表面，将会怎样运动？

实验结论：通过伽利略的实验和科学推理得出“运动的物体，如果受到的阻力为零，它的速度将不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去。”即作匀速运动。

[微机模拟实验]:简介伽利略理想实验

迪卡儿的补充

如果运动物体不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不变，将沿原来的方向匀速运动下去。

牛顿的成果：补充与概括

师:物体除了运动的以外,还有静止的。那么，静止的物体在没有受到外力作用时，保持什么状态呢？（牛顿补充：将保持静止状态）

师（引导学生概括）:我们现在已经有了伽利略的研究成果,又有了迪卡儿和牛顿的补充,把两者进行一下概括：一切物体在没有受到外力作用时，将如何呢？（对概括出来大致意思的同学给予鼓励）

介绍：牛顿抓住时机,概括总结得出著名的牛顿第一运动定律

方法2：学生探究式学习

针对基础较好的学生，可以由学生在老师的指导下自己完成斜面小车实验，根据现象学生分组讨论,明确亚里士多德的观点的问题根源．由学生互相补充确定实验结论。

2.定律分析

定律成立条件：不受外力作用

运动规律：总保持匀速直线运动状态或静止状态。

师（回应课题引入实验）：回想我们最开始的实验，有推力板擦运动,撤去推力板擦停下来，从表面现象上得到的结论运动需要力维持是错误的，但这种现象是千真万确摆在我们面前的，我们如何用牛一的观点正确的解释这个现象呢?

三、巩固练习

1．一物体放在桌上静止,假若某瞬间撤掉所有的外力,物体将怎么样?

2．对于牛顿第一定律的看法，下列观点正确的是()

A．验证牛顿第一定律的实验可以做出来，所以惯性定律是正确的

B．验证牛顿第一定律的实验做不出来，所以惯性定律不能肯定是正确的

C．验证牛顿第一定律的实验做不出来，但可以经过在事实基础上，进一步科学推理得出惯性定律

D．验证牛顿第一定律的实验虽然现在做不出来，但总有一天可以用实验来验证。

四、小结

人们对物体的运动规律的认识是经历了漫长的时间的。物体在不受力时的运动规律，它是经过亚里士多德对人们近两千年的思想束缚，伽利略的科学推理，才最终由牛顿总结出来的。牛一的重要贡献是：1）力不是维持物体运动的原因，2）力是改变物体运动状态的原因。

五、作业:阅读本节教材

探究活动

牛顿力学的建立

【组织形式】个人或自由结组

【活动目的】

牛顿力学的建立不是牛顿一个人的功劳，而是许多科学家努力研究的最终结果，查阅资料了解牛顿力学的建立过程，及牛顿力学的体系。

【活动流程】

制订查阅和查找方式；收集相关的材料；分析材料并得出一些结论；写出论文；与其他组交流。

【备注】

1、网上查找的资料要有学习的过程记录。

2、和其他成员交流。

斜面小车实验的再研究

【组织形式】个人或自由结组

【活动目的】

运用不同的物体表面，通过实验探究，加深对伽利略推理思维的理解。

【活动流程】

制订实验方案；准备器材；实验并记录现象，分析材料并得出一些结论；与老师所做实验比较优缺点；与其他组交流。

【备注】

牛顿定律篇9

一、牛顿第二定律教学存在的问题

牛顿第二定律是高中物理教学的重点内容，知识点并不复杂，学生理解起来不难，但在实际教学中学生对于牛顿第二定律的理解、掌握和应用却总是差强人意，存在这样那样的问题.第一，学生参与牛顿第二定律实验比较盲目，往往弄不清实验的目的，实验中学生的思维、步骤等只会跟着老师来，有时甚至跟不上.例如，使用打点计时器时，先要用一张空白的纸带进行小车运动的匀速测试，很多学生不明白这样做的意义，这就给学生准确理解牛顿第二定律埋下了隐患，如果小车在没有加砝码的情况下非匀速运动，那就证明合力需要考虑多方面因素，这样会影响实验的准确性.第二，实验过程中学生好奇心较重，对于知识学习的目标认识不足.一方面，学生对于加速度、力、质量之间的关系没有形成探究意识，也未对物体的运动产生兴趣；另一方面，学生对于牛顿第二定律内容的理解和应用几乎是空白，觉得实验就是印证F=ma，把这个公式记下来就好了.体现了学生对物理知识学习的消极、被动心态.第三，学生的探讨、研究能力不足.学生对实验有很大兴趣，但缺乏对实验目的的探索，以至于物理教学的能力目标难以实现.如实验中对实验数据的整理、研究几乎都需要老师带着做，否则就不能当堂完成实验内容，第四，学生不愿做题，不愿求证知识理论的正确性，在作业环节表现的极为被动，要不拖时间，要不乱写，要不参考学习好的学生写的.总之作业难以反映出学生学习的真实状态.

二、牛顿第二定律教学的设计与实践

针对以上问题，教学中可以把牛顿第二定律的教学设计为四个部分：学习目标；应用知识的目标；掌握探讨、研究问题的方式方法；作业布置和学后总结.按照常规的教学设计，学生参与教学的行为比较被动，教学中缺少自己的思想、缺少探讨问题、解决问题的决心，很多学生只跟着老师做实验，看着公式做实验、做习题，对于牛顿第二定律的理解、探究意识不足.因此，教学设计，第一，要激发学生探究问题的兴趣.如利用提问法设计问题：什么情况下物体（一定质量）的运动状态会发生改变？学生会想到“力”，从而对物体运动状态改变的原因进行深入思考、分析.第二，结合生活实际引导学生向研究合力与质量的方向靠近.如，在平滑的地面上推一个桌子，将你一个人推桌子运动的速度与你和父亲一起推桌子运动的速度做比较；如果将桌子换成椅子，还由你一个人来推，你用的力和物体的速度会有什么变化？在实际生活中，推桌子、椅子等是常见的行为，学生容易联想到牛顿第二定律中力和质量两个重要因素.第三，启发学生研究问题、解决问题.如，提问过程中学生发现物体的运动与合力、质量有关，那么这个关系到底是怎样的，应该怎么研究？这可启发学生对问题进行广泛地思考，以寻求解决的模式.教学中还可以将物理教学与数学教学联系起来，引导学生通过物理现象研究物理问题.如，研究函数往往会通过几个点研究变量之间的关系，那么物体的运动能不能也应用这种方法进行研究？可以引导学生先假设一个量不变，研究另一个变量的变化.这样的引导，使学生的思维模式及时发生转变，会积极的调动自己学习过的所有知识对牛顿第二定律中力和质量两个变量进行研究.不仅有效地拓宽了学生的思维，使学生学会研究物理问题的方式、方法，有利于学生养成探究式学习习惯.第四，在牛顿第二定律教学活动中，教师要尽可能少动手，多让学生实践.如，对实验数据的总结、分析，老师最多“动动嘴”就行，而且即使“动嘴”也不能直接告诉学生公式、定律，要引导从分析数据得出定律，加深学生对知识的印象和认知.作业的布置应偏重于学生对实验的理解和掌握，在此基础上再安排知识的应用训练，确保学生对牛顿第二定律全面、深入地理解.

三、牛顿第二定律教学的反思

牛顿定律篇10

关键词 金属；自由电子；牛顿定律；电场；运动；阻力

中图分类号O301 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）52-0102-02

自由电子论认为：金属中价电子摆脱原子核束缚，成为在金属体积中高速无规则运动的自由电子，自由电子服从量子规律，牛顿定律不再适用。作者在《论金属价电子不是自由电子》一文中，论证了金属中价电子仅具有可移动性，但不是自由电子的认识观点，并建立电子在金属中运动的阻力方程，本文在此基础上进一步研究电场作用下，金属中价电子移位运动（文中“电子运动”无特别说明均指移位运动）的规律。

1 稳恒电场作用下，金属中电子的运动规律

1.1 外电场由0跃变为E金属中电子的运动规律

设：电子电量为e，金属中载流电子的浓度为n，电阻率，电子运动速度为v。则金属对电子运动的阻力f为：

（1）[1]

图1 电场作用下金属中运动电子受力分析

在电场E作用下，金属中运动电子受两个力的作用：一个是电场施加的作用力eE，另一个是来自金属对电子运动的阻力f，运动电子受力分析如图1所示。根据牛顿第二定律，电子运动微分方程为：

（2）

由于金属对电子移位运动具有阻碍作用，电子克服金属阻力运动必须消耗能量。因此，在无外界能量补充的条件下，金属中价电子只能绕核运动，其移位运动速度为0，即初始条件为。特别指出：金属价电子移位运动为0，表示价围绕原子核运动，而不是静止不动。

求解（2）式微分方程并把初始条件代入，可得：

（3）[2]

在外力的作用下，金属中价电子原有的平衡状态被破坏，将建立一个新的平衡状态。我们定义暂态时间常数：

（4）

暂态时间常数的单位是秒，反映金属中价电子由旧的稳定状态过渡到新的稳定状态的快慢程度。

对于金属而言，，载流电子浓度n~1028/m3，电子电量e为C，电子质量m为kg。金属中电子运动的暂态时间常数s，（3）式中在极短的时间内快速衰减为0（不到s）。我们忽略电子运动中极短暂的不稳定过程，（3）式简化为：

（5）

（5）式表明，在温恒电场的作用下，电子以的速度匀速运动，此时电子受力情况为，处于力学平衡状态。电子移位运动机理：电场作用力推动eE可移动电子加速运动，伴随着电子移位运动，金属对运动电子产生的阻力；阻力随着电子运动速度增大而增大，当时，电子达到新的力学平衡状态，以匀速运动。电子从到不稳定过程时间极为短暂，可以忽略不计，电场和电流可以认为（5）式的即时关系。

1.2 外电场由跃变为0 金属中电子的运动规律

电场由E突变为0，则金属中电子运动的微分方程（2）式退化为：

（6）

（6）式表明：电场消失，由于失去外界能量补充金属中价电子移位运动无法为继，电子移位运动速度由快速衰减为，成为绕核运动的束缚电子。

上述两种情况表明：稳恒电场作用下，金属中电子的微观运动严格遵循牛顿定律。

2 交变电场作用下，金属中电子的运动规律

2.1 施加外电场金属中电子的运动规律

设：金属中交变电场的角频率为，电场强度为。根据牛顿第二定律，图1中电子运动微分方程为：

（7）

解（7）式微分方程，并把初始条件代入可得：

（8）[3]

根据（4）式结论，一般金属电子运动的不稳定时间常数s。对于的“低频”交变电场，，，在10-12s之内快速衰减为0。忽略极短暂的暂态过程，稳定后（8）式电子移位运动速度简化为：

（9）

（9）式表明，交变电场作用下，金属中电子移位运动与电场同频振动，相差为。交变电场作用下金属中载流电子（移位）运动的机理：在正弦规律变化的交变电场作用下，电场对金属中运动电子的作用力也呈正弦规律变化，运动电子新的稳定状态为变加速运动，根据（9）式电子运动加速度a为：

（10）

2.2 交变电场突然消失 金属中电子的运动规律

若时刻交变电场消失，电场强度由突变为0，此时电子移位运动速度为。时刻以后电子运动仅受阻力的作用，根据（6）式易得到，T时刻以后电子运动的速度规律为：

（11）

即交变电场消失，由于没有外界能量补充，电子移位运动不能为继，移位运动速度快速衰减为0，退化为绕核运动的束缚电子。

上述两种情况表明：交变电场作用下，金属中电子的微观运动也严格遵循牛顿定律。

3 结论

原子核激发的电场是保守场，价电子在保守场中运动不消耗能量，无需外界补充能量，金属中价电子能够长期保持围绕原子核运动的状态。但是，阻力是耗散力，价电子摆脱原子核束缚，在不同的原子间移位运动，克服金属阻力做功必须消耗能量，没有外界源源不断地补充能量，自由电子不可能长期保持高速无规则运动状态。因此，金属价电子不可能是高速无规则运动的自由电子，这是本文认识的基石。

本文的认识结论：无论是稳恒电场还是交变电场的作用下，金属中电子运动都严格遵循牛顿定律，并没有超越牛顿定律的作用范围。本文的认识观点，与物理学理论关于“微观领域牛顿定律不再适用”的认识观点商榷，对重新认识牛顿定律在微观粒子运动中的基础地位具有先导意义。

参考文献

[1]余子山.论金属价电子不是自由电子.科技创新导报，2009，1：205.