在高中的学习过程中, 物理是相对较难的科目, 但是在高考中又占据非常重要的地位, 因此学好物理是必要的。高中物理中, 具体包括以下几个部分:力学、电学、电磁学、光学、振动、相对论等内容, 这些内容相互区别又相互联系, 而所学第一部分就是力学, 核心是牛顿三大定律的学习。从上述内容可知, 学习好牛顿三大定律对以后的物理学习有非常重要的意义, 不仅能够增强我们对于物理的学习兴趣, 还能为高考打下坚实基础。
一、牛顿第一定律
牛顿第一定律又被人们称为惯性定律, 其主要内容是:任何物体都要保持匀速直线运动或是静止的状态, 除非遇到外力改变它的运动状态。牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因[1]。关于牛顿第一定律, 在学习的过程中, 根据老师的讲解, 我明白了需要从三个角度进行理解。
1) 任何物体匀速直线运动或是静止状态都是相对的, 它们会随着参考系的不同而发生改变。例如一辆在公路上进行匀速直线运动的小车对于公路旁边的小树而言是运动的, 但是对于与小车保持着同一速度进行匀速直线运动的另一辆小车而言是静止的。所以, 物体的运动状态都是相对的。通过老师的举例, 我明白了牛顿第一定律只能用在惯性参考系中。
2) 任何物体都有保持着原有的运动状态不变的性质, 这种性质就是惯性。在课堂上, 老师给我们举例, 例如平时骑自行车的时候, 当手握刹车时, 自行车并不会立马停下来, 而是会往前滑行一段距离。而滑行这一段距离的原因就是因为之前自行车有一个速度。通过生活中的常见现象, 使我更好的理解惯性。
3) 力可以改变物体的运动状态。这一点相对比较容易理解, 在生活中的现象也比较普遍。例如在骑自行车上学的路上, 因为红灯等在路口, 这时候的运动状态是静止。当红灯转绿时, 需要用力踩住自行车, 才能使自行车改变原来的状态动起来。由此可知, 要想改变物体的运动状态, 需要力的作用。
二、牛顿第二定律
牛顿第二定律简称为牛二律, 其主要内容是:物体的加速度的大小与作用力的大小成正比, 与物体质量的大小成反比, 且加速度的方向为作用力的方向[2]。公式表述为F=ma, 其中a为加速度, m为质量。对于牛二律的学习, 在老师的指导下, 应从以下几个方面进行理解。
1) 加速度的产生原因是在有质量的物体上受到了力的作用, 所以, 加速度与力的存在具有一致性, 即, 有力就会存在加速度, 当力消失的瞬间, 加速度也不再存在。
2) F所代表的力是合力, 即作用在一个物体上的各个力进行相互抵消与叠加的结果。各个分力作用在物体上产生的分加速度进行运算后与合力产生的加速度是一致的。
3) 加速度是矢量, 所谓矢量就是不仅有大小还有方向的物理量。加速度的方向就是所受力的方向, 在学习的过程中需要注意的是有时加速度的方向与速度的方向并不一致。
4) 在学习牛二律的时候, 利用打点计时器进行了实验, 由此验证牛顿第二定律的正确性。在实验中, 要根据砝码重量的不同以及所打点的间隔不同分别进行F与m、F与a的关系验证。
三、牛顿第三定律
牛顿第三定律的具体内容是指相互作用的两个力总是大小相等方向相反[3]。公式表示为F=F'。在学习关于牛顿第三定律的时候, 难点是要区别一对平衡力与作用力和反作用力。一对平衡力与作用力和反作用力可以从以下几个方面来进行区分。
1) 从受力物体的角度, 平衡力指的是作用在一个物体上的两个力, 作用力指的是作用在两个物体上的两个力。
2) 从力的性质而言, 一对平衡力他们的性质不一定相同, 但是作用力与反作用力一定相同, 且当平衡力中的一个力消失时, 另一个力不一定会消失, 但是在作用力与反作用力当中, 一个消失, 另一个力必然会消失。
一对平衡力与作用力与反作用力之所以容易混淆是由于一些相似之处, 例如二者力的大小都相同, 方向均相反。只要将这些要点都搞清楚, 在以后的学习中就不会混淆了。
四、牛顿三大定律在实际生活中的应用
学习牛顿三大定律可以帮助我们解决一些生活中的问题, 同时也能够增强我们理性思维的能力。以下以一简单例题说明三大定律的应用。
例:一个质量为的小木块以一个5m/s的速度滑上质量为1.6kg的静止小车上, 其中动摩擦因数为0.2, 求木块在小车上滑行的时间 (小车足够长) 。
分析:由牛顿第三定律可知, 由木块和小车之间的摩擦产生的作用力与反作用力是使木块与小车最终保持相对静止的动力, 由牛顿第二定律可知, 小车由于摩擦力产生了加速度使得小车运动起来, 最终和木块相对静止。
五、结语
通过学习牛顿三大定律, 使我对于事物运动的规律有了一定的认识, 更加能够利用科学知识解释生活中的现象。
摘要：在高中物理的学习过程中, 牛顿三大定律作为力学的主要研究对象, 在整个高中的学习过程中都有非常重要的地位。在学习物理尤其是牛顿三大定律的时候, 应该掌握一定的方法与技巧。这样才能更好的理解力学、理解物理。
关键词：高中物理,牛顿三大定律,学习
参考文献
[1] 郑丹.高中物理牛顿运动定律教学研究[D].华中师范大学, 2010.
[2] 吕付丽.高中物理牛顿运动定律中“前概念”的实践研究[D].内蒙古师范大学, 2010.
[3] 马瑞峰.牛顿第二定律的核心价值剖析[J].黑龙江科技信息, 2017 (02) .