例谈动量定理的巧妙应用

动量定理是牛顿第二定律的继承和发展，又是普适的动量守恒定律产生与广泛应用的前奏和曙光，它具有许多超动力学方法解决问题的优势，又显现几分动量守恒定律分析问题的靓丽，本文试图向同学们一展动量定理在分析解决力学问题时的风采。     

理论力学自学辅导材料(二)——质点动力学(续)

三.质点力学中的三大定理和相应的守恒律 对牛顿第二定律进行一些数学推演,如将质量移到求导算符之后、以质点的位矢叉乘第二定律、以质点的位移dr点乘第二定律等,分别导出了质点的动量定理、动量矩定理和动能定理,这三个定理揭示了丰富的物理内容,它们是从三个本质上不同的方面揭示出机械运动存在的普遍规律.分别反映了机械运动的传递(或转移)规律;机械运动中角运动的传递(或转移)规律;以及机械运动与其他形式运动(如热运动、电磁运动等等)之间相互转化的规律.因而大大丰富了力学理论.它们是我们分析、考察力学问题的基本观点,也是作为建立…     

学习进阶视阈下牛顿第二定律在初中物理教学中的引入

在初中物理运动和相互作用主题下,涵盖了牛顿第一定律的内容,缺少牛顿第二定律的明确表述,造成了知识之间的割裂,也不利于初高中物理的衔接.通过文献研究、教材分析、课标分析、构建模型等方式开展研究,分析牛顿第二定律定性引入初中教学的必要性,构建出了两定律的学习进阶流程.通过将牛顿第二定律引入到初中物理教学,使初中学生建立起扎实的物理知识基础,为后续物理学习起到启发作用.     

由“动量动量守恒定律”教学引发的思考

动量定理与动量守恒定律在高中阶段物理教学中具有重要地位.但学生在学习过程中往往会被诸如"动量是什么"、"动量定理与牛顿第二定律的区别"、"动量定理与动量守恒定律的联系"之类的问题所困扰.作为中学物理教师,笔者尝试从《自然哲学的数学原理》一书出发,寻求这些问题的尽量科学、准确的答案.     

讲授力学原理统一性——以弹簧振子为例

对一个系统进行力学分析可以运用不同的力学原理而得到相同结果。本文以弹簧振子为例,详细阐述了牛顿第二定律、机械能守恒定理、拉格朗日方程、哈密顿正则方程、哈密顿变分原理这五种力学原理之间的相互关系。其中牛顿第二定律是从受力角度进行分析,而机械能守恒定理、拉格朗日方程、哈密顿正则方程则是从能量角度出发。哈密顿变分原理则为更为普遍的力学原理,通过对其变分可以推导出拉格朗日方程、哈密顿正则方程以及运动微分方程。弄清楚这五种力学原理的统一性,有助于我们更加合理地选择运用它们去解决工程问题。     

还牛顿第二定律的本来面目

 牛顿第二定律是牛顿三定律的精髓,它描述了物体所受力与运动状态改变之间的定量关系。历史上在牛顿第二定律的建立过程及适应范围方面,存在很多误解和争议,损害了牛顿的光辉形象。牛顿第二定律建立过程的历史回顾在牛顿具体提出运动第二定律之前,伽利略已提出这种思想的萌芽,他在批判亚里士多德的力与速度的依赖关系基础上,提出了力与加速度之间的依赖关系,但是他没有也不可能在当时条件下发现作用力与加速度之间的定量关系,并将其发展成科学的基本定律。牛顿接受并发展了伽利略的这种观点。在1684年,他明确提出动质量概念之前,只能定性地探索运动第二定律的内容。     

基于智能手机App验证牛顿第二定律的研究

设计了一款安卓智能手机应用软件Physics+,并基于该App验证牛顿第二定律。该方法通过手机App结合外置加速度传感器来直接测量传统实验中滑块运动的加速度，记录加速度的完整变化过程，自动分析实验误差。与传统验证牛顿第二定律实验的方法相比，该方法操作简单，性价比高，快捷精准，解决了传统实验方法精度低和误差大的问题。利用安卓智能手机辅助物理实验教学，让学生从实验中更形象地理解牛顿第二定律，激发学生学习物理的兴趣，有望成为开展物理实验探究和教学的得力工具。     

巧用“相向对撞实验法”验证牛顿第二定律

牛顿第二定律是高中物理的重要教学内容,介绍了用自制的"相向对撞实验装置"探究加速度a与力F和质量m的关系,进而验证牛顿第二定律.该实验方法测量数据快捷,实验装置轻巧便携,很适合课堂实际教学.     

牛顿第二定律实验的改进

通过改进牛顿第二定律的装置，解决了拉力直接测量的问题，减少了学生的知识障碍。     

利用杨辉三角形对称性推导高阶运动微分方程

利用Mathematica数学软件计算函数r=r(q(t),t)各变量之间偏导和高阶导数的关系，发现具有杨辉三角形对称性.结合杨辉三角形的对称性规律和牛顿第二定律推导出了高阶运动微分方程，并讨论了理想约束系统下的高阶运动微分方程. 关键词： 杨辉三角形 牛顿第二定律 高阶运动微分方程 高阶力变率 高阶速度能量 理想约束     

牛顿第二定律的实验改进

物理学以实验为基础的基本特性和牛顿运动学定律在整个经典力学中的地位，决定了牛顿第二定律实验在高中物理教学中的重要性．长期以来，大家都把做好牛顿第二定律实验，减小实验误差，让实验能够真实地、正确地反映这个定律，清晰准确地展示加速度与作用力、与质量的正比反比规律，作为自己在物理教学中的一个重要问题，     

学会用不同物理规律解题

分析物理问题的方法不是凭空而来的，其依据是有关的基本概念和基本规律．动力学中的基本概念为力、质量、加速度、功、能、冲量、动量等，基本规律为：牛顿第二定律、动量定理、动量守恒定律、动能定理、功能原理和机械能守恒定律．它们反映了物体运动所遵循的基本规律，...     

巧用圆解决力学问题

通过例题介绍了圆在解决力的合成与分解、 运动的合成与分解以及牛顿第二运动定律等问题时的重要 应用. 巧妙应用圆的知识, 可使复杂问题变得简单且易于理解     

运动阻力对牛顿第二定律验证实验的影响及修正

在考虑滑块和导轨之间空气粘滞阻力的情况下，本对牛顿第二定律验证实验进行了深入的研究，提出了包括运动阻力在内的牛顿第二定律验证的实验方法。结果表明，在实验误差允许的范围内牛顿第二定律均能得到较好地验证。     

从牛顿第二定律到伯努利的F=ma

牛顿第二定律在经典力学中扮演着非常重要的角色,它是在1686年才被确立下来,此定律清楚地指出力与运动变化的直接关系,但它的数学表达式并不是由牛顿本人提出,而是50年后由伯努利写下的.本文由原始文献的探讨呈现F=ma形成的过程,从中可理解牛顿的力概念如何逐步建立起来,以及他使用第二定律的思维方法.     

利用打点计时器上好牛顿第二定律实验

Ｊ０２０３型电磁打点计时器（简称打点器）与２１０８斜面、小车等仪器配合可验证牛顿第二定律．但是,学生对这个实验原理不理解,数据处理有困难,针对这一现象,结合我们教学经验谈谈如何利用打点计时器做好牛顿第二定律实验．１复习牛顿第二定律引出实验目的 本实验所证明的是：“物体的加速度与物体所受外力成正比,与物体质量成反比．”为了使学生更好地理解上述表述方法,首先对牛顿第二定律进行复习． 牛顿第二定律表达式：Ｆ＝Ｍａ（ａ＝Ｆ） 即：（１）当质量Ｍ一定时： ａＦ在ａ～Ｆ坐标系中ａ随Ｆ的变化图线是一条直线．如图１…     

基于VPython的天体轨道运动模拟与可视化

运动、力、动量、能量是大学物理教学最基本且重要的内容.在牛顿力学中,如果已知初始条件,对于有序系统可以预测其未来的运动状态,牛顿力学在天文学上的处理是最成功的.本文基于万有引力定律和动量定理,借助计算机软件VPython模拟天体的运动过程,例如卫星、月球绕地球的运动,火星绕太阳的运动,卫星绕双星系统的运动,直观地显示了天体运动轨迹,使天体运动过程实现了可视化.教学实践表明基于VPython的天体轨道运动模拟与可视化,可以使学生更好地理解并灵活运用牛顿运动定律和动量定理,是对经典物理教学内容的有益补充.     

基于LabVIEW的牛顿第二定律实验教学平台设计

为了改善传统牛顿第二定律的教学局限,将基于声卡的数据采集技术和虚拟仪器测量技术引进牛顿第二定律实验,研制加速度传感器,在上位机利用LabVIEW软件编程进行数据处理和图像显示,构成一套智能实验系统.     

自制实验装置，探究加速度与力、质量的关系

现行人教版高中一年级物理"牛顿第二定律"一节中,探究加速度和力的关系以及加速度与质量的关系是本节的难点,而实验正是揭示加速度与两者关系的重要手段,是学生理解牛顿第二定律的关键.现行课本实验设计如图1所示.     

牛顿第一定律的独立性 基础性不容质疑

目前在物理教学及研究中, 对牛顿第一定律存在理解上的偏颇和程度上的差异, 甚至是科学性的错 误. 2 0 1 5年发表的“ 牛顿第一定律的是与非” , 对牛顿第一定律的实质提出了“ 颠覆性” 的认识, 还轻率地对其进行了 改述, 更加错误地提出牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例. 应当从经典力学的几个关键性概念的本质出发, 对牛 顿第一定律本质、 地位进行全面科学地理解