1、 解決動力學問題的三解決動力學問題的三個 基 本 觀 點 及 應(yīng) 用個 基 本 觀 點 及 應(yīng) 用寶豐一高張素琴2009.11.21解決動力學問題的三個基本觀點及應(yīng)用解決動力學問題的三個基本觀點及應(yīng)用教學目標教學目標： 通過引導學生梳理總結(jié)三個基通過引導學生梳理總結(jié)三個基本觀點的特點，并通過典型習題本觀點的特點，并通過典型習題深化認識，提升學生應(yīng)用三個基深化認識，提升學生應(yīng)用三個基本觀點解決動力學問題的能力本觀點解決動力學問題的能力一、請同學們用兩分鐘一、請同學們用兩分鐘時間思考、回顧解決動時間思考、回顧解決動力學問題三個基本觀點力學問題三個基本觀點的基本內(nèi)容和主要公式。的基本內(nèi)容和主要公式。

2、tVVat0atVVt020_tVVVt vS 2021attVS2022VVaSttvx0221gty Trtsv2Tt2rv 222)2(TrrvrakxfglT2TtsV1、牛頓三定律和運動學公式結(jié)合是解決動力學問題的第一個觀點牛頓三定律和運動學公式結(jié)合是解決動力學問題的第一個觀點 曲線運動：曲線運動： 平拋平拋 機械振動機械振動 和機械波和機械波 直線運動：直線運動：圓周圓周 2、動量的觀點、動量的觀點動量定理動量定理 12mVmVFt動量守恒定律動量守恒定律 22112211vmvmvmvm3、能的觀點、能的觀點動能定理：動能定理：KEW合2211PKPKEEEEPKEEBAEE機械

3、能守恒定律：機械能守恒定律： 能量守恒定律：能量守恒定律：總結(jié)：總結(jié)： 力學部分可簡單概括為三力三運動力學部分可簡單概括為三力三運動三大解觀點，三力即重力、彈力、摩擦三大解觀點，三力即重力、彈力、摩擦力，三運動即直線運動、曲線運動、機力，三運動即直線運動、曲線運動、機械運動和機械波，三大解題觀點如上所械運動和機械波，三大解題觀點如上所述，我們要能夠以三力三運動為主線，述，我們要能夠以三力三運動為主線，以牛頓定律為中心，以三個觀點為解決以牛頓定律為中心，以三個觀點為解決力學問題的基本觀點構(gòu)建力學知識網(wǎng)絡(luò)，力學問題的基本觀點構(gòu)建力學知識網(wǎng)絡(luò)，梳理總結(jié)，加深理解梳理總結(jié)，加深理解。二、請大家用二、請

4、大家用3分鐘時間對三個觀點從以下兩個方面分鐘時間對三個觀點從以下兩個方面 進行區(qū)別：進行區(qū)別：1、牛頓定律：、牛頓定律：單個物體可視為單個物體的系統(tǒng)單個物體可視為單個物體的系統(tǒng)可以解決物理量間的瞬時對應(yīng)關(guān)系，若是一個過程只能解可以解決物理量間的瞬時對應(yīng)關(guān)系，若是一個過程只能解決決 恒力作用問題恒力作用問題2、動量定理：、動量定理：單個物體、系統(tǒng)單個物體、系統(tǒng)無無動量守恒定律：動量守恒定律：系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)不受外力或合外力為零系統(tǒng)不受外力或合外力為零研究對象；研究對象；受限制條件。受限制條件。3、動能定理、動能定理;單個物體或可視為單個物體的系統(tǒng)單個物體或可視為單個物體的系統(tǒng)無無機械能守恒定律：機械

5、能守恒定律：嚴格來說是系統(tǒng)，地球除外可分為單嚴格來說是系統(tǒng)，地球除外可分為單個物體，系統(tǒng)個物體，系統(tǒng)只有重力做功，或系統(tǒng)內(nèi)彈簧彈力做只有重力做功，或系統(tǒng)內(nèi)彈簧彈力做功，若有其他力做功，其他力做功代數(shù)功，若有其他力做功，其他力做功代數(shù)和為零，也可作機械能守恒處理。和為零，也可作機械能守恒處理。三、請同學們通過以下例題的分析，總結(jié)力學三、請同學們通過以下例題的分析，總結(jié)力學規(guī)律選用原則規(guī)律選用原則解解：由牛頓第二定律得（設(shè)木塊加速度為由牛頓第二定律得（設(shè)木塊加速度為a1，平板車加速度為，平板車加速度為a2）1mamgF2Mamg 21/3)(smmmgFa22/5 . 0smMmga設(shè)車的位移為設(shè)

6、車的位移為S，則木塊的位移為（，則木塊的位移為（S+L）2121taS 2221taLS所以所以 12aaLSS解得解得 mS25. 0拉力對木塊做功為拉力對木塊做功為JLSFW15)(總結(jié)總結(jié)： 涉及過程的，恒力作用可涉及過程的，恒力作用可用牛頓第二定律用牛頓第二定律 雖然大多問題采用其他兩雖然大多問題采用其他兩個觀點解題比牛頓定律簡單，個觀點解題比牛頓定律簡單，但牛頓運動定律并不能完全被但牛頓運動定律并不能完全被取代取代解：（解：（1）A對對B的滑動摩擦力的滑動摩擦力51Mgf，地對，地對B的最大摩擦力的最大摩擦力 562Mgf21ff 所以所以A第一次與第一次與B碰前碰前B不會動。不會動

7、。 2022121mvmvmgLA（2）設(shè)）設(shè)A的質(zhì)量為的質(zhì)量為m，由動能定理得，由動能定理得A、B組成的系統(tǒng)在第一次碰撞過程中動量守恒，設(shè)碰后組成的系統(tǒng)在第一次碰撞過程中動量守恒，設(shè)碰后B的速率為的速率為VB，選向右為正方向，則解得選向右為正方向，則解得BAMvvmmv)(1)2(51201gLvvvB（3）最后一次碰撞后的過程中，設(shè)）最后一次碰撞后的過程中，設(shè)B停止運動時停止運動時A 的速的速度為度為v,對對A由動能定理得由動能定理得2210mvmgsgsv2（4）研究）研究A、B組成的系統(tǒng)，它在水平方向所的外力就組成的系統(tǒng)，它在水平方向所的外力就是地面對盒是地面對盒B的滑動摩擦力，設(shè)盒的

8、滑動摩擦力，設(shè)盒B運動的總時間為運動的總時間為t，選向右為正方向，對系統(tǒng)應(yīng)用動量定理得選向右為正方向，對系統(tǒng)應(yīng)用動量定理得AmvmvgtMm)(ggsgLvt62220分析總結(jié)：分析總結(jié)： 涉及過程的牛頓定律不能涉及過程的牛頓定律不能解決變力問題，所以這時應(yīng)該解決變力問題，所以這時應(yīng)該考慮用動量定理（涉及時間的考慮用動量定理（涉及時間的問題），或動能定理（涉及位問題），或動能定理（涉及位移的問題）去解決問題。移的問題）去解決問題。 例例3：如圖所示，平板車放在光滑水平面上，如圖所示，平板車放在光滑水平面上，一個人從車的左端加速向右端跑動，設(shè)人受到的一個人從車的左端加速向右端跑動，設(shè)人受到的摩擦

9、力為摩擦力為f f1 1, ,平板車受到的摩擦力為平板車受到的摩擦力為f f2 2, ,下列說法下列說法正確的是（正確的是（ ）A. f1， f2均做正功均做正功B. f1， f2均做負功均做負功C. f1做負功，做負功， f2做正功做正功D.因為是靜摩擦力，因為是靜摩擦力， f1， f2做功均為零做功均為零C分析總結(jié)：分析總結(jié)：錯因：求人的受到的摩擦力做的功時，錯因：求人的受到的摩擦力做的功時，誤把重心位移當成作用點的位移；功的誤把重心位移當成作用點的位移；功的定義嚴格來說是力與力的作用點位移的定義嚴格來說是力與力的作用點位移的乘積，此題中作用點的位移是腳的位移。乘積，此題中作用點的位移是腳

10、的位移。動能定理的研究對象是單個物體或動能定理的研究對象是單個物體或可視為單個物體的系統(tǒng)。人不能視為可視為單個物體的系統(tǒng)。人不能視為單個物體，因為人的內(nèi)力可以做功。單個物體，因為人的內(nèi)力可以做功。解析：解析：（1）A下滑下滑H遠的過程中遠的過程中，2121sinMvMgHA、B碰撞瞬間，碰撞瞬間，AB組成的系統(tǒng)動量近似守恒，即組成的系統(tǒng)動量近似守恒，即:212MvMv 解得：解得：2sin22gHv（2）當）當AB一起運動達到最大速度時，一起運動達到最大速度時，AB整體受合外力為零，設(shè)整體受合外力為零，設(shè)彈簧對彈簧對AB的彈力為的彈力為F，則：，則：sin2MgF 所以彈簧對所以彈簧對C的彈力

11、大小的彈力大小C此時處于靜止狀態(tài)，則擋板對此時處于靜止狀態(tài)，則擋板對C的作用力的作用力sin3sinMgFMgFsin2MgF 分析總結(jié)：分析總結(jié)：若研究對象為一物體系統(tǒng)，且它們之若研究對象為一物體系統(tǒng)，且它們之間有相互作用，一般用兩個守恒定律去間有相互作用，一般用兩個守恒定律去解決問題，但須注意研究的問題是否滿解決問題，但須注意研究的問題是否滿足守恒的條件足守恒的條件在涉及有碰撞、爆炸、打擊、繩繃緊在涉及有碰撞、爆炸、打擊、繩繃緊等物理現(xiàn)象時，須注意到一般這些過程等物理現(xiàn)象時，須注意到一般這些過程均隱含有系統(tǒng)機械能與其他形式能量之均隱含有系統(tǒng)機械能與其他形式能量之間的轉(zhuǎn)化。間的轉(zhuǎn)化。中學階段可用力的觀點解決的問題，中學階段可用力的觀點解決的問題，若用動量或能量觀點求解，一般都要比若用動量或能量觀點求解，一般都要比用力的觀點簡便，就中學涉及到的曲線用力的觀點簡便，就中學涉及到的曲線運動