牛顿的故事

篇一：牛顿和鸡蛋的故事

牛顿和鸡蛋的故事

小朋友，相信你们都听过牛顿和苹果的故事，但牛顿和鸡蛋的故事，你们大概没听过吧。

有一次，牛顿在实验室里聚精会神地做实验，连吃饭的时间也忘了。他的助手便拿了几个鸡蛋，送到实验室去，对牛顿说：“这里有几个鸡蛋，你自己煮来吃吧。”牛顿说：“好，谢谢你，请你把鸡蛋放在那里吧。”说完，他又埋头做实验。

过了很长的时间，牛顿的肚子饿了，才想起还没吃午餐。于是，他随手拿了一个小锅，把鸡蛋放在锅里，往炉子上一放，又开始做起实验来。

过了半个小时，牛顿做完了实验。这时，他才想起锅里的鸡蛋。他打开锅盖一看，里面没有蛋，只有一个怀表。

牛顿大吃一惊，抬头一看，鸡蛋还在桌子上，可是桌上的怀表却不见了。原来牛顿太过专心做实验，结果把怀表当成鸡蛋来煮。

小朋友，你们是不是也有类似的经验，由于太过专心做一件事而发生一些有趣的事情呢？没关系，也许你们是国家未来的另一个牛顿哦！

篇二：牛顿的故事

牛顿的故事

牛顿是世界闻名的科学家。牛顿小时候很喜欢动物。有一次，他的朋友送给他一只狗和一只猫，牛顿收到礼物非常高兴，无微不至地照顾着他的新朋友，为了便于狗和猫出入房间，牛顿在门边挖了两个洞，一个大一个小，有人问他，你为什么要挖一大一小两个洞呢，牛顿回答说：“狗

篇一：牛顿的小故事

牛顿小时候的故事、关于牛顿的小故事：牛顿的小学经历！牛顿5岁上小学，那时的小学是私人办的，带有私塾性质，而且是一种教鞭教育。学校请了一男一女两教师分别教孩子们的文法和算术。孩子们稍有不听话，或者回答不出问题，就要挨打。

牛顿，伟大的英国物理学家。1661年，就读于剑桥大学的三一学院。1669年，年仅27岁，就担任剑桥的数学教授。1672年当选为英国皇家学会会员。1685～1687年，在天文学家哈雷的鼓励和赞助下，牛顿发表了著名的《自然哲学的数学原理》，完成了具有历史意义的发现——运动定律和万有引力定律，对近代自然科学的发展，作出了重大贡献。1703年，当选为英国皇家学会会长。

牛顿不仅对于力学，在其他方面也有很大贡献。在数学方面，他发现了二项式定理，创立了微积分学；在光学方面，进行了太阳光的色散实验，证明了白光是由单色光复合而成的，研究了颜色的理论，还发明了反射望远镜。

可是就是这样一个伟大的牛顿，小时候竟被人称为“呆子”。要不是外婆、母亲、舅舅的赏识，他可能永远都是一个笨小孩。

牛顿5岁上小学，那时的小学是私人办的，带有私塾性质，而且是一种教鞭教育。学校请了一男一女两教师分别教孩子们的文法和算术。孩子们稍有不听话，或者回答不出问题

牛顿法和拟牛顿法

牛顿法和拟牛顿法 法和拟牛顿法

牛顿法和拟牛顿法

无约束优化问题

牛顿法和拟牛顿法

线搜索方法

dk ：搜索方向 （下降就可）： dk ▽f(xk) < 0 αk ： 搜索步长： 1） 精确搜索： f(x＋αd ) 达到最小 2） Wolfe 搜索： （两个条件）

牛顿法和拟牛顿法

精确搜索

牛顿法和拟牛顿法

Wolfe 非精确搜索

牛顿法和拟牛顿法

Wolfe 非精确搜索

牛顿法和拟牛顿法

线搜索方法的下降

方法收敛之关键：估计 搜索方向与最速下降方向的夹角

牛顿法和拟牛顿法

线搜索方法的收敛性

如果 f(x) 下方有界，如果搜索方向 定理 与最速下降法的夹角不靠近π/2,则由线搜索 方法产生的点列 xk 满足： || gk || → 0

牛顿法和拟牛顿法

搜索方向

最速下降法：

共轭梯度法：

牛顿法：

牛顿法和拟牛顿法

牛顿方向

牛顿方向

是如下问题的解

牛顿法和拟牛顿法

牛顿法的优缺点

收敛快 －－－ 二次收敛 程序简单

计算量大 －－－ 需要二阶导数 需要二阶导数 要求高 －－－ 需要二阶导数 需要计算Hesse矩阵，而此矩阵可能非正定， Hesse矩阵 需要计算Hesse矩阵，而此矩阵可能非正定， 能导致搜索方向不是下降方向。 可能导致搜索方向不是下降方向。

年级 课程标题 一校

高一 黄楠 学科 二校 物理 张琦锋 编稿老师 审核 张晓春 薛海燕 牛顿运动定律的应用——超重和失重；临界问题 一、考点突破 高考对超重和失重部分，考查的热点是产生超重和失重的条件的应用，多以选择题的形式出现。从历年考题来看，应用超重和失重规律解决竖直方向上的动力学问题是计算题考查的重点之一，可以和图象问题相结合，通过识图总结出相应的物理规律和条件，进而应用牛顿运动定律解题。 临界问题是物理学中难度较大的一类问题，在分析此类问题的过程中，要抓住物体的运动过程进行分析，找出临界条件，这也是高考计算题经常考查的地方。 二、重难点提示 重点： 1. 知道什么是超重和失重；知道产生超重和失重的条件，并会应用这些条件进行判断。 2. 分析、解决有关超重和失重的问题。 3. 求解简单的临界问题。 难点： 1. 通过条件判断超重和失重现象。 2. 超重、失重问题和临界问题的分析方法及解题思路的归纳。 1. 超重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力） 大于 物体所受重力的情况称为超重现象。 产生超重现象的条件是物体具有 竖直向上 的加速度，与物体运动速度的大小和方向无关。 产生超重现象的原因：当物体具

丰顺县球山中学高三复习（高一部分）

三、牛顿运动定律的应用

要点归纳

(一)深刻理解牛顿第一、第三定律 1．牛顿第一定律(惯性定律)

一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止． (1)理解要点

①运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持． ②它定性地揭示了运动与力的关系：力是改变物体运动状态的原因，是使物体产生加速度的原因．

③牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不能认为它是牛顿第二定律合外力为零时的特例．牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，第二定律定量地给出力与运动的关系．

(2)惯性：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性． ①惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况及运动状态无关． ②质量是物体惯性大小的量度． 2．牛顿第三定律

(1)两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，可用公式表示为F＝－F′．

(2)作用力与反作用力一定是同种性质的力，作用效果不能抵消．

(3)牛顿第三定律的应用非常广泛，凡是涉及两个或两个以上物体的物理情境、过程的解答，往往都需要应用这一定律．

(二)牛顿第二定律 1．定律内容

物体的加速度a跟物体所受的合外力F合成正比，跟

牛顿运动定律的应用(二)

专题4 牛顿运动定律的应用(二) 导学目标 1.掌握动力学中的图象问题的分析方法.2.掌握整体法与隔离法在连接问题中的应用方法．

考点一 动力学中的图象问题 考点解读

在牛顿运动定律中有这样一类问题：题目告诉的已知条件是物体在一过程中所受的某个力随时间的变化图线，要求分析物体的运动情况；或者已知物体在一过程中速度、加速度随时间的变化图线，要求分析物体的受力情况，我们把这两种问题称为牛顿运动定律中的图象问题．这类问题的实质仍然是力与运动的关系问题，求解这类问题的关键是理解图象的物理意义，理解图象的轴、点、线、截、斜、面六大功能． 典例剖析

例1 如图1甲所示，水平地面上轻弹簧左端固定，右端通过滑块压缩0.4 m锁定．t＝0时解除锁定释放滑块．计算机通过滑块上的速度传感器描绘出滑块的速度图象如图乙所示，其中Oab段为曲线，bc段为直线，倾斜直线Od是t＝0时的速度图线的切线，已知滑块质量m＝2.0 kg，取g＝10 m/s2.求：

图1

(1)滑块与地面间的动摩擦因数；

(2)弹簧的劲度系数．

方法突破 数图结合解决物理问题

物理公式与物理图象的结合是中学物理的重要题型，也是近年高考的热点，特别是v－t图象在考题中出现率极高．对于已知图象

【爱情的想象】

年轻画家刚刚结婚，正沉浸在蜜月的欢乐之中。这位多情的男子汉心血来潮，要给新娘画一幅肖像。他想象着，把新娘画成怀抱鲜花，脸色激动的女人，那一双有神的眼睛被画成情人闪闪，像绷带那样呆滞;红唇如火，流露着无法抑制的情 欲。自然，这幅肖像与真人相去甚远。

希腊谎言之神是不披外衣的。这位画家也单刀直入。他十分骄傲地向妻子喊道：

“过来，快过来瞧瞧!”

新娘怀着兴趣看着，不过脸色马上变成紫红色，怀着疑虑和羞臊低下了头。

画家看着新娘，高声地叫道：

“你变成大家争相模仿的时髦人物啦，你不激动呜?你好好瞧瞧，这爱神的小脸蛋上还缺少点什么?”

新娘回答：“面纱!”

【海魔和渔家女】

很久很久以前，有个经验丰富的渔夫，他每天出去打鱼，把打来的鱼全部卖掉，只给自己留下一条。

他用这样的方法赚了许多钱，他在房子旁边挖了三口井把钱藏起来。

后来他结了婚，生了三个女儿，可他还像以前一样干打鱼的活。但是他现在不得不改变自己的习惯：如果他只打 到一条鱼，就自己吃;如果两条，他和老婆吃;如果三条，就他、老婆和女儿们一起吃。他们只是在煮好了菜汤以后才吃鱼的。如果他们有五条鱼，那他家里的每个人都够了。如果鱼还有多，就把剩下的卖掉。这个渔夫的习惯就是这样。

时间在流逝，这一天终于来到了：渔

阻尼牛顿法求解二维函数极小值的程序说明

一 题目

22利用阻尼牛顿法求函数f(x1,x2)?的极小值点（迭代两次，一（x1?2）?（x1?2x2）维搜索任选一种方法）。

二 阻尼牛顿法基本思想:

1) 给定初始点x0，收敛精度?，置k?0。

2) 计算?f(xk)、 ?2f(xk)、(?2f(xk))?1和dk??(?2f(xk))?1?f(xk) 3) 求xk?1?xk??kdk，其中?k为沿d进行一维搜索的最佳步长。

k?1k4) 检查收敛精度。若xn?x??，则x*?xk?1，停机；否则置k?k?1，返回步骤2，

k继续进行进行搜索。

改进后的阻尼牛顿法程序框图如下：

开始给定x0,?k?02kkd???f(x)?1?f(xk)xk?1?xk??kdkk?k?1?k:minf(xk??dk)?是k?1xn?xk???否x*?xk?1结束

三 用阻尼牛顿法求函数

程序如下：

// 阻尼牛顿法 .cpp : Defines the entry point for the console application. //

#include #include #include #include

double fun1(double q1,dou

牛顿运动定律的应用(二)

专题4 牛顿运动定律的应用(二) 导学目标 1.掌握动力学中的图象问题的分析方法.2.掌握整体法与隔离法在连接问题中的应用方法．

考点一 动力学中的图象问题 考点解读

在牛顿运动定律中有这样一类问题：题目告诉的已知条件是物体在一过程中所受的某个力随时间的变化图线，要求分析物体的运动情况；或者已知物体在一过程中速度、加速度随时间的变化图线，要求分析物体的受力情况，我们把这两种问题称为牛顿运动定律中的图象问题．这类问题的实质仍然是力与运动的关系问题，求解这类问题的关键是理解图象的物理意义，理解图象的轴、点、线、截、斜、面六大功能． 典例剖析

例1 如图1甲所示，水平地面上轻弹簧左端固定，右端通过滑块压缩0.4 m锁定．t＝0时解除锁定释放滑块．计算机通过滑块上的速度传感器描绘出滑块的速度图象如图乙所示，其中Oab段为曲线，bc段为直线，倾斜直线Od是t＝0时的速度图线的切线，已知滑块质量m＝2.0 kg，取g＝10 m/s2.求：

图1

(1)滑块与地面间的动摩擦因数；

(2)弹簧的劲度系数．

方法突破 数图结合解决物理问题

物理公式与物理图象的结合是中学物理的重要题型，也是近年高考的热点，特别是v－t图象在考题中出现率极高．对于已知图象

自1687年牛顿发表《自然哲学的数学原理》这部巨著以来,牛顿力学

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自1687年牛顿发表《自然哲学的数学原理》这部巨著以来，牛顿力学已经统治了物理学界、甚至整个科学界近两个世纪。这个时代的物理学家，都是根据牛顿在这部书中提出的规范去认识自然界中的一切力学现象、去进一步解决他们新遇到的各种具体的力学难题的。牛顿的绝对时空观，也随着牛顿经典力学体系在近找时兴了近200年。这种情况一直延续到19世纪下半叶。第一个对牛顿力学从理论上和时空观上提出置疑、进行有分量的批判的人是奥地利物理学家和哲学家马赫（1838-1916）。他在1833年出版的《力学及其发展的历史批判概论》一书中对牛顿力学的批判引起了物理学界对经典牛顿力学的科学、历史和哲学的基础进行了热烈的讨论，为物理学从经典的牛顿规范了展为尔后的爱因斯坦规范奠定了一定的基础。
马赫在《力学及其发展的历史批判相概论》这本书中对牛顿力学理论的批判涉及到基本概念、基本定律的表述，和绝对时空观的基本假定。下面，我们主要对后者作一些介绍。
关于牛顿的"绝对时间"假定，首先，马赫认为，在牛顿关于绝对时间的表述中，时间是某种独立的东西，这实际上是人们对时间的一种"错觉"的表述。"