中学物理教材分析-力学

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1、中学物理教材与课例分析福建师范大学物能学院林钦linqin126@126.com什么是物理学？为什么木块会浮在水上，而实心铁球就不会浮？或者为什么把铁捶成铁片并用它来建造船身时船会浮起。当把几个定律综合在同一个模式之中时，只要用少数几个主模式或主定律，就能解释几乎所有的物理现象。这些普遍化的定律构成了科学知识概念性组织的更高一层，这叫做理论。理论主要贡献人年代所解释现象的范围经典力学牛顿1686人体尺度的物体运动及其相互作用电磁学麦克斯韦1865带电物体的运动与相互作用；描述磁现象狭义相对论爱因斯坦1905澄清时间空间概念量子力学薛定谔、海森伯、波恩、玻尔等1926-192

2、8各种物体的运动与相互作用麦克斯韦方程组赫兹这样评价麦克斯韦的电磁理论：人们不禁要感到那些数学公式是独立存在的，并具有真实的内容。它们所包含的东西多于我们所知道的，也多于发现它们的人；它们将提供比所有放进它们里头的东西更多的信息。一、力学力学适用的领域有多大？天体尺度人体尺度微观尺度经典力学建立的基础是：物质的粒子模型！（质点、理想化模型）必修一，第2章。物体能否看成质点的判据是？？？经典力学建立的重要条件：自然过程的数学描述和实验要描述实验与解释实验，总是以对物理现象进行量度性的测量为基础的。为了完整的描述空间位置，除了距离的概念，还需要方向的概念，引出矢量的概念！为了清

3、楚的描述物体，引出质量的概念质量“物质的量是用它的密度和体积一起来量度的”。牛顿视质量为“物质的量”其大小由密度和体积决定。“密度相同的物体……，是指那些惯性与其体积之比是相等的物体”。这样，质量与密度的定义不幸陷入了逻辑循环，根据密度和体积去量度质量变成不可能，牛顿的质量定义不具备测量意义。我们应该怎么定义质量？《自然哲学的数学原理》必须把“物质的含量”与其他物理知识联系起来，解决量度问题，质量的定义才更科学、更完整。请尝试从牛顿第二定律和万有引力定律出发，分别对质量下定义。根据牛顿第二定律，用一个确定的力，对两个不同物体施加作用，获得的加速度的比值作为质量的反比，且与外

4、力无关，唯一决定于两物体的属性。这一属性称为物体的惯性质量，它描述了物体运动状态改变的难易尺度，是物体惯性大小的量度。根据万有引力定律，质量既体现了产生引力场的能力，又体现了受引力场作用的能力。因此，质量可以定义为“物体产生引力场和受引力场作用能力的量度”——引力质量爱因斯坦曾说：地球以重力吸引石头而对其惯性质量毫无所知，地球的“召唤力”与引力质量有关，而石头所“回答”的运动则与惯性质量有关。惯性质量＝等价？＝引力质量一、力学力的概念力的作用是相互的力的作用效果力的分类力与运动牛顿三定律功和能冲量和动量物体的运动匀变速直线运动曲线运动简谐振动、机械波一、力力是物体对物体的相

5、互作用！任何情况下都对吗？惯性力！惯性系与非惯性系力的基本概念力是物体对物体的相互作用。力的效应产生加速度（外效应）产生形变（内效应）力的效应取决于力的三要素。力都会产生内效应（形变）吗？？力的基本概念力的分类：性质分效果分重力压力弹力拉力摩擦力推力浮力？？力的合成与分解同一个力可以分解为无数对不同的力。那么，力的分解应遵守什么原则。如图所示，C是水平地面，A、B是两块长方形物块，F是作用在物块B上沿水平方向的力，物体A和B以相同的速度作匀速直线运动.由此可知，A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是().(A)μ1=0，μ2=0(B)μ1=0，μ2≠0(

6、C)μ1≠0，μ2=0(D)μ1≠0，μ2≠0如图所示，质量均为m的三块木块A、B、C，其中除A的左侧面光滑外，其余各侧面均粗糙.当受到水平外力F时，三木块均处于静止状态.画出各木块的受力图。如图所示，重力大小都是G的A、B条形磁铁，叠放在水平木板C上，静止时B对A的弹力为F1，C对B的弹力为F2，则().(A)F1=G,F2=2G(B)F1>G,F2>2G(C)F1>G,F2<2G(D)F1>G,F2=2G如图所示，A、B两物体用细绳相连跨过光滑轻小滑轮悬挂起来，B物体放在水平地面上，A、B两物体均静止.现将B物体稍向左移一点，A、B两物体仍静止，则此时与原来相比().(

7、A)绳子拉力变大(B)地面对物体B的支持力变大(C)地面对物体B的摩擦力变大(D)物体B受到的合力变大二、重力、万有引力定律重力的概念失重和超重质量和重力的关系万有引力的规律及其特点重力和万有引力的关系重力重力的方向：竖直向下，指向地心？物重是物体受到重力的简称引力常量g只在地球表面附近时恒量，随高度和纬度会变化。超重与失重物重>视重：失重物重<视重：超重力的基本概念由于物体向下，所以失重；加速度向上，所以超重。这种说法对吗？原因：压力大于重力，超重注意区别：超重与失重产生的原因、判断方法（加速度a）。力的基本概念