高中物理牛頓運(yùn)動(dòng)定律如何求解

汪瑋

摘要：高中物理教學(xué)的過(guò)程中，牛頓運(yùn)動(dòng)定律一直是一個(gè)難點(diǎn)，學(xué)生在解答這方面的問(wèn)題時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的錯(cuò)誤，今天我們就來(lái)討論一下在牛頓運(yùn)動(dòng)定律類的問(wèn)題求解時(shí)，應(yīng)該如何進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：高中物理；牛頓運(yùn)動(dòng)定律；求解

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1672-1578（2016）10-0288-01

1.整體法與隔離法結(jié)合使用

隔離法指的是在教學(xué)的過(guò)程中把所要研究的物體從一個(gè)系統(tǒng)中隔離出來(lái)單獨(dú)進(jìn)行研究的一種方法，而整體法與它相反，指的是在教學(xué)過(guò)程中把單獨(dú)的物理看作一個(gè)整體來(lái)進(jìn)行分析研究。在一般的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)常是這兩種方法結(jié)合到一起使用，并且要遵循先整體后隔離的方法來(lái)進(jìn)行應(yīng)用。舉例而言：在一個(gè)平面上擺放著一個(gè)三角形的木塊a，在這個(gè)三角形的兩個(gè)斜面上分別擺放著一個(gè)木塊b，和木塊c，如圖：

求問(wèn)木塊a與地面的摩擦力的大小，在進(jìn)行這一類問(wèn)題的求解時(shí)，教師就要教會(huì)學(xué)生先用整體法去解決這個(gè)問(wèn)題，這三個(gè)物體看作為一個(gè)整體，它靜止于水平面上，因此是沒(méi)有摩擦力的。如果采用隔離法的話就要對(duì)木塊a與b和木塊a與c之間的力各進(jìn)行分析，這樣就無(wú)故浪費(fèi)了時(shí)間。

2.運(yùn)用極限法來(lái)進(jìn)行求解

什么是極限法求解呢？就是在物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中往往在達(dá)到某個(gè)特定的狀態(tài)時(shí)，有關(guān)的物理量將發(fā)生突變，此狀態(tài)稱之為臨界狀態(tài)，相應(yīng)的待求物理量的值稱之為臨界值，利用臨界值來(lái)求解進(jìn)行物理分析的過(guò)程被稱為極限求解法。舉例而言：質(zhì)量為M的木板上放著一塊質(zhì)量為m的木塊，木板與木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，木板與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，求問(wèn)加在木板上的力F為多大時(shí)，才能將木板從木塊下抽出，如圖：

對(duì)于這一類問(wèn)題的求解就可以采用極限法來(lái)進(jìn)行，先用隔離法來(lái)進(jìn)行，先隔離受力比較簡(jiǎn)單的物體m，M與m之間的最大靜摩擦力為Ffm，m的加速度是二者共同運(yùn)用時(shí)的加速度am，則am=Ffmm=μ1g。其中am就是系統(tǒng)在此臨界狀態(tài)的加速度，設(shè)此時(shí)作用于M的力為Fn，則進(jìn)行整體研究會(huì)有Fn-μ2（M+m）g=（M+m）am，因此當(dāng)F>Fn時(shí)，就可以將m抽出，這種解題的方法指的就是利用臨界值來(lái)求解的方法，也就是極限法。

總述：以上兩種方法是在求解牛頓運(yùn)動(dòng)定律時(shí)經(jīng)常運(yùn)用到的方法，他們?cè)诜椒ㄖ惺窍嗷ト诤?、相輔相成的，此外在求解的過(guò)程中還會(huì)有各種各樣的方法，例如作圖法，它適用于很抽象的物理題，讓學(xué)生先用直觀的物理圖展現(xiàn)出題意來(lái)再進(jìn)行求解等等，牛頓運(yùn)動(dòng)定律一直是學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)過(guò)程中的弱項(xiàng)，希望我們的教師能夠真正地把這些解題的方法去引導(dǎo)給我們的學(xué)生，從而提高課堂的效率，保證物理中學(xué)生的解題質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 譚書(shū)帶.力學(xué)中的整體法和隔離法.《中學(xué)生數(shù)理化：教與學(xué)》.2011（5）