高中物理：4.6《用牛顿运动定律解决问题（一）》 学案（新人教版必修1）.doc

用心爱心专心4.6用牛顿运动定律解决问题（一）学案理解领悟牛顿第二定律揭示了运动和力的关系结合运动学公式我们可以从物体的受力情况确定物体的运动情况也可以从物体的运动情况确定物体的受力情况。本课便涉及这两类应用牛顿运动定律解决的一般问题。基础级力和运动关系的两类基本问题关于运动和力的关系有两类基本问题那就是：①已知物体的受力情况确定物体的运动情况；②已知物体的运动情况确定物体的受力情况。从受力确定运动情况已知物体受力情况确定运动情况指的是在受力情况已知的条件下要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度和位移。处理这类问题的基本思路是：先分析物体的运动情况求出合力根据牛顿第二定律求出加速度再利用运动学的有关公式求出要求的速度和位移。从运动情况确定受力已知物体运动情况确定受力情况指的是在运动情况（如物体的运动性质、速度、加速度或位移）已知的条件下要求得出物体所受的力。处理这类问题的基本思路是：首先分析清楚物体的受力情况根据运动学公式求出物体的加速度然后在分析物体受力情况的基础上利用牛顿第二定律列方程求力。加速度a是联系运动和力的纽带在牛顿第二定律公式（F=ma）和运动学公式（匀变速直线运动公式v=v0+atx=v0t+at2v2－v02=2ax等）中均包含有一个共同的物理量——加速度a。由物体的受力情况利用牛顿第二定律可以求出加速度再由运动学公式便可确定物体的运动状态及其变化；反过来由物体的运动状态及其变化利用运动学公式可以求出加速度再由牛顿第二定律便可确定物体的受力情况。可见无论是哪种情况加速度始终是联系运动和力的桥梁。求加速度是解决有关运动和力问题的基本思路正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键。解决力和运动关系问题的一般步骤牛顿第二定律F=ma实际上是揭示了力、加速度和质量三个不同物理量之间的关系。方程左边是物体受到的合力首先要确定研究对象对物体进行受力分析求合力的方法可以利用平行四边形定则或正交分解法。方程的右边是物体的质量与加速度的乘积要确定物体的加速度就必须对物体的运动状态进行分析。由此可见应用牛顿第二定律结合运动学公式解决力和运动关系的一般步骤是：确定研究对象；分析研究对象的受力情况必要时画受力示意图；分析研究对象的运动情况必要时画运动过程简图；利用牛顿第二定律或运动学公式求加速度；利用运动学公式或牛顿第二定律进一步求解要求的物理量。6.教材中两道例题的说明第1道例题已知物体受力情况确定运动情况求解时首先对研究的物体进行受力分析根据牛顿第二定律由合力求出加速度然后根据物体的运动规律确定了物体的运动情况（末速度和位移）。第2道例题已知物体运动情况确定受力情况求解时首先对研究的物体进行运动分析从运动规律中求出物体运动的加速度然后根据牛顿第二定律得出物体受到的合力再对物体进行受力分析求出了某个力（阻力）。在第2道例题的求解过程中我们还建立了坐标系。值得注意的是：在运动学中通常是以初速度的方向为坐标轴的正方向而在利用牛顿第二定律解决问题时通常则是以加速度的方向为坐标轴的正方向。发展级7.应用牛顿运动定律解题的技巧牛顿运动定律是动力学的基础也是整个经典物理理论的基础。应用牛顿运动定律解决问题时要注意掌握必要的解题技巧：巧用隔离法当问题涉及几个物体时我们常常将这几个物体“隔离”开来对它们分别进行受力分析根据其运动状态应用牛顿第二定律或平衡条件（参见下一节相关内容）列式求解。特别是问题涉及物体间的相互作用时隔离法不失为一种有效的解题方法。(参阅本节例5)巧用整体法将相互作用的两个或两个以上的物体组成一个整体（系统）作为研究对象去寻找未知量与已知量之间的关系的方法称为整体法。整体法能减少和避开非待求量简化解题过程。整体法和隔离法是相辅相成的。(参阅本节例5“点悟”)巧建坐标系通常我们建立坐标系是以加速度的方向作为坐标轴的正方向有时为减少力的分解也可巧妙地建立坐标轴而将加速度分解应用牛顿第二定律的分量式求解。(参阅本章第3节例5)巧用假设法对物体进行受力分析时有些力存在与否很难确定往往用假设推理法可以迅速解决。使用这种方法的基本思路是：假设某力存在（或不存在）然后利用已知的物理概念和规律进行分析推理从而肯定或否定所做的假设得出正确的判断。(参阅本章“综合链接”例4)巧用程序法按时间顺序对物体运动过程进行分析的解题方法称为程序法。其基本思路是：先正确划分问题中有多少个不同的运动过程然后对各个过程进行具体分析从而得出正确的结论。(参阅本章“亮点题粹”题4)巧建理想模型应用牛顿第二定律解题时往往要建立一些理想模型。例如：将物体看成质点光滑接触面摩擦力为0细线、细杆及一般的物体为刚性模型轻弹簧、橡皮绳为弹性模型等等。(参阅本章第3节例6)巧析临界状态在物体运动状态的变化过程