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处理动力学问题的三处理动力学问题的三个 根 本 观 念 及 运 用个 根 本 观 念 及 运 用宝丰一高张素琴2021.11.21处理动力学问题的三个根本观念及运用处理动力学问题的三个根本观念及运用教学目的：教学目的：经过引导学生梳理总结三个根经过引导学生梳理总结三个根本观念的特点，并经过典型习题本观念的特点，并经过典型习题深化认识，提升学生运用三个根深化认识，提升学生运用三个根本观念处理动力学问题的才干本观念处理动力学问题的才干一、请同窗们用两分钟一、请同窗们用两分钟时间思索、回想处理动时间思索、回想处理动力学问题三个根本观念力学问题三个根本观念的根本内容和主要公式。的根本内容和主要公式。tVVat0atVVt020_tVVVt vS 2021attVS2022VVaSttvx0221gty Trtsv2Tt2rv 222)2(TrrvrakxfglT2TtsV1、牛顿三定律和运动学公式结合是处理动力学问题的第一个观念、牛顿三定律和运动学公式结合是处理动力学问题的第一个观念 曲线运动：曲线运动：平抛平抛 机械振动机械振动 和机械波和机械波 直线运动：直线运动：圆周圆周 2、动量的观念、动量的观念动量定理动量定理 12mVmVFt动量守恒定律动量守恒定律 22112211vmvmvmvm3、能的观念、能的观念动能定理：动能定理：KEW合2211PKPKEEEEPKEEBAEE机械能守恒定律：机械能守恒定律：能量守恒定律：能量守恒定律：总结：总结：力学部分可简单概括为三力三运动三大解观力学部分可简单概括为三力三运动三大解观念，三力即重力、弹力、摩擦力，三运动即直线运念，三力即重力、弹力、摩擦力，三运动即直线运动、曲线运动、机械运动和机械波，三大解题观念动、曲线运动、机械运动和机械波，三大解题观念如上所述，我们要可以以三力三运动为主线，以牛如上所述，我们要可以以三力三运动为主线，以牛顿定律为中心，以三个观念为处理力学问题的根本顿定律为中心，以三个观念为处理力学问题的根本观念构建力学知识网络，梳理总结，加深了解。观念构建力学知识网络，梳理总结，加深了解。二、请大家用二、请大家用3分钟时间对三个观念从以下两个方面分钟时间对三个观念从以下两个方面 进展区别：进展区别：1、牛顿定律：、牛顿定律：单个物体可视为单个物体的系统单个物体可视为单个物体的系统可以处理物理量间的瞬时对应关系，假设是一个过程只能可以处理物理量间的瞬时对应关系，假设是一个过程只能处理处理 恒力作用问题恒力作用问题2、动量定理：、动量定理：单个物体、系统单个物体、系统无无动量守恒定律：动量守恒定律：系统系统系统不受外力或合外力为零系统不受外力或合外力为零研讨对象；受限制条件。研讨对象；受限制条件。3、动能定理、动能定理;单个物体或可视为单个物体的系统单个物体或可视为单个物体的系统无无机械能守恒定律：机械能守恒定律：严厉来说是系统，地球除外可分为单严厉来说是系统，地球除外可分为单个物体，系统个物体，系统只需重力做功，或系统内弹簧弹力做只需重力做功，或系统内弹簧弹力做功，假设有其他力做功，其他力做功代功，假设有其他力做功，其他力做功代数和为零，也可作机械能守恒处置。数和为零，也可作机械能守恒处置。三、请同窗们经过以下例题的分析，总结力学三、请同窗们经过以下例题的分析，总结力学规律选用原那么规律选用原那么解：由牛顿第二定律得设木块加速度为解：由牛顿第二定律得设木块加速度为a1，平板车加速度为，平板车加速度为a21mamgF2Mamg 21/3)(smmmgFa22/5.0smMmga设车的位移为设车的位移为S，那么木块的位移为，那么木块的位移为S+L2121taS 2221taLS所以所以 12aaLSS解得解得 mS25.0拉力对木块做功为拉力对木块做功为JLSFW15)(总结：总结：涉及过程的，恒力作用可涉及过程的，恒力作用可用牛顿第二定律用牛顿第二定律 虽然大多问题采用其他两虽然大多问题采用其他两个观念解题比牛顿定律简单，个观念解题比牛顿定律简单，但牛顿运动定律并不能完全被但牛顿运动定律并不能完全被取代取代解：解：1A对对B的滑动摩擦力的滑动摩擦力51Mgf，地对，地对B的最大摩擦力的最大摩擦力 562Mgf21ff 所以所以A第一次与第一次与B碰前碰前B不会动。不会动。2022121mvmvmgLA2设设A的质量为的质量为m，由动能定理得，由动能定理得A、B组成的系统在第一次碰撞过程中动量守恒，设碰后组成的系统在第一次碰撞过程中动量守恒，设碰后B的速率为的速率为VB，选向右为正方向，那么解得选向右为正方向，那么解得BAMvvmmv)(1)2(51201gLvvvB3最后一次碰撞后的过程中，设最后一次碰撞后的过程中，设B停顿运动时停顿运动时A 的速的速度为度为v,对对A由动能定理得由动能定理得2210mvmgsgsv24研讨研讨A、B组成的系统，它在程度方向所的外力就组成的系统，它在程度方向所的外力就是地面对盒是地面对盒B的滑动摩擦力，设盒的滑动摩擦力，设盒B运动的总时间为运动的总时间为t，选向右为正方向，对系统运用动量定理得选向右为正方向，对系统运用动量定理得AmvmvgtMm)(ggsgLvt62220分析总结：分析总结：涉及过程的牛顿定律不能涉及过程的牛顿定律不能处理变力问题，所以这时应该处理变力问题，所以这时应该思索用动量定理涉及时间的思索用动量定理涉及时间的问题，或动能定理涉及位问题，或动能定理涉及位移的问题去处理问题。移的问题去处理问题。例例3：如下图，平板车放在光滑程度面上，一个人从车的左端：如下图，平板车放在光滑程度面上，一个人从车的左端加速向右端跑动，设人遭到的摩擦力为加速向右端跑动，设人遭到的摩擦力为f1,平板车遭到的摩擦力平板车遭到的摩擦力为为f2,以下说法正确的选项是以下说法正确的选项是 A.f1，f2均做正功均做正功B.f1，f2均做负功均做负功C.f1做负功，做负功，f2做正功做正功D.由于是静摩擦力，由于是静摩擦力，f1，f2做功均为零做功均为零C分析总结：分析总结：错因：求人的遭到的摩擦力做的功时，误把重心位移当成作用点的位移；功的定义严厉来说是力与力的作用点位移的乘积，此题中作用点的位移是脚的位移。动能定理的研讨对象是单个物体或动能定理的研讨对象是单个物体或可视为单个物体的系统。人不能视为可视为单个物体的系统。人不能视为单个物体，由于人的内力可以做功。单个物体，由于人的内力可以做功。解析：解析：1A下滑下滑H远的过程中，远的过程中，2121sinMvMgHA、B碰撞瞬间，碰撞瞬间，AB组成的系统动量近似守恒，即组成的系统动量近似守恒，即:212MvMv 解得：解得：2sin22gHv2当当AB一同运动到达最大速度时，一同运动到达最大速度时，AB整体受合外力为零，设整体受合外力为零，设弹簧对弹簧对AB的弹力为的弹力为F，那么：，那么：sin2MgF 所以弹簧对所以弹簧对C的弹力大小的弹力大小C此时处于静止形状，那么挡板对此时处于静止形状，那么挡板对C的作用力的作用力sin3sinMgFMgFsin2MgF 分析总结：分析总结：假设研讨对象为一物体系统，且它们假设研讨对象为一物体系统，且它们之间有相互作用，普通用两个守恒定律之间有相互作用，普通用两个守恒定律去处理问题，但须留意研讨的问题能否去处理问题，但须留意研讨的问题能否满足守恒的条件满足守恒的条件在涉及有碰撞、爆炸、打击、绳绷紧在涉及有碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理景象时，须留意到普通这些过程等物理景象时，须留意到普通这些过程均隐含有系统机械能与其他方式能量之均隐含有系统机械能与其他方式能量之间的转化。间的转化。中学阶段可用力的观念处理的问题，中学阶段可用力的观念处理的问题，假设用动量或能量观念求解，普通都要假设用动量或能量观念求解，普通都要比用力的观念简便，就中学涉及到的曲比用力的观念简便，就中学涉及到的曲线运动加速度不恒定，竖直平面内线运动加速度不恒定，竖直平面内的圆周运动，碰撞等，不能够单纯用力的圆周运动，碰撞等，不能够单纯用力的观念处理，必需思索用动量和能量观的观念处理，必需思索用动量和能量观念处理。念处理。同窗们：学而不思那么罔，思而不同窗们：学而不思那么罔，思而不学学 那么殆；要学思恰当结合，那么殆；要学思恰当结合，才干掌握到位！才干掌握到位！谢谢大家！
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