高一物理：牛頓運(yùn)動(dòng)定律學(xué)習(xí)指導(dǎo)

2016-11-01 10:38:53 　來源：網(wǎng)絡(luò)整理

　　一、正確理解牛頓先進(jìn)定律的意義以及慣性的概念

　　牛頓先進(jìn)定律包含了三層意思：

　　1.牛頓先進(jìn)定律說明了物體不受外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止(所以說力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因);

　　2.一切物體都有保持直線運(yùn)動(dòng)或靜止的特性(即一切物體都有慣性);

　　3.外力是迫使物體改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。

　　慣性是中學(xué)物理中一個(gè)重要的概念。慣性是物體固有的屬性，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及受力情況無關(guān).慣性的大小表現(xiàn)在外力使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)的難易程度.例如要讓運(yùn)動(dòng)速度大小相同的一輛汽車和一列火車停下來，若它們受到的阻力大小相同，則讓火車停下來要比汽車?yán)щy得多，是因?yàn)榛疖嚨馁|(zhì)量比汽車要大得多，慣性也就比汽車大得多。

　　二、正確理解牛頓第二定律的瞬時(shí)性與矢量性

　　對(duì)于一個(gè)質(zhì)量一定的物體來說，它在某一時(shí)刻加速度的大小和方向，只由它在這一時(shí)刻所受到的合外力的大小和方向來決定。當(dāng)它受到的合外力發(fā)生變化時(shí)，它的加速度隨即也要發(fā)生變化，這便是牛頓第二定律的瞬時(shí)性的含義。例如，物體在力F1和力F2的共同作用下保持靜止，這說明物體受到的合外力為零。若突然撤去力F2，而力F1保持不變，則物體將沿力F1的方向加速運(yùn)動(dòng)。這說明，在撤去力F2后的瞬時(shí)，物體獲得了沿力F1方向的加速度a1。撤去力F2的作用是使物體所受的合外力由零變?yōu)镕1，而同時(shí)發(fā)生的是物體的加速度由零變?yōu)閍1。所以，物體運(yùn)動(dòng)的加速度和合外力是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的。

　　在理解牛頓第二定律時(shí)，必須明確加速度的方向是由合外力的方向決定的。也就是說加速度的方向總是與合外力的方向一致的，而物體的速度方向與合外力的方向并不存在這樣的關(guān)系。當(dāng)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其速度方向與合外力的方向一致;當(dāng)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其速度方向便與合外力的方向相反。

　　例如：如圖1所示.一物體以一定的初速度沿斜面向上滑動(dòng)，滑到頂點(diǎn)后又返回斜面底端。在物體向上滑動(dòng)的過程中，物體運(yùn)動(dòng)受到重力和斜面的摩擦力作用，其沿斜面的合力平行于斜面向下，所以物體運(yùn)動(dòng)的加速度方向是平行斜面向下的，與物體運(yùn)動(dòng)的速度方向相反，物體做減速運(yùn)動(dòng)，直至速度減為零。在物體向下滑動(dòng)的過程中，物體運(yùn)動(dòng)也是受到重力和斜面的摩擦力作用，但摩擦力的方向平行斜面向上，其沿斜面的合力仍然是平行于斜面向下，但合力的大小比上滑時(shí)小，所以物體將平行斜面向下做加速運(yùn)動(dòng)，加速度的大小要比上滑時(shí)小。由此可以看出，物體運(yùn)動(dòng)的加速度是由物體受到的外力決定的，而物體的運(yùn)動(dòng)速度不僅與受到的外力有關(guān)，而且還與物體開始運(yùn)動(dòng)時(shí)所處的狀態(tài)有關(guān)。

　　三、深刻理解運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系

　　牛頓運(yùn)動(dòng)定律揭示了物體運(yùn)動(dòng)和物體受到的外力的關(guān)系，運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系是自然界中反映物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的普遍規(guī)律之一，也是中學(xué)物理內(nèi)容中重要的規(guī)律之一。它是整個(gè)中學(xué)物理內(nèi)容的基礎(chǔ)。

　　牛頓運(yùn)動(dòng)定律指明了物體運(yùn)動(dòng)的加速度與物體所受外力的合力的關(guān)系，即物體運(yùn)動(dòng)的加速度是由合外力決定的但是物體究竟做什么運(yùn)動(dòng)，不僅與物體的加速度有關(guān)還與物體的初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。比如一個(gè)正在向東運(yùn)動(dòng)的物體，若受到向西方向的外力，物體即具有向西方向的加速度，則物體向東做減速運(yùn)動(dòng)，直至速度減為零后，物體在向西方向的力的作用下，將向西做加速運(yùn)動(dòng)。由此說明，物體受到的外力決定了物體運(yùn)動(dòng)的加速度，而不是決定了物體運(yùn)動(dòng)的速度，物體的運(yùn)動(dòng)情況是由所受的合外力以及物體的初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)共同決定的。

　　四、注意掌握運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題的方法

　　有關(guān)運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決的問題常�？梢苑譃閮煞N類型：

　　1.已知物體的受力情況，要求物體的運(yùn)動(dòng)情況。如物體運(yùn)動(dòng)的位移、速度及時(shí)間等。

　　2.已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，要求物體的受力情況(求力的大小和方向)。但不管哪種類型，一般總是先根據(jù)已知條件求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度，然后再由此得出問題的答案.

　　運(yùn)用牛頓第二定律解決問題的一般步驟是：

　　1.確定研究對(duì)象;

　　2.分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，畫出被研究對(duì)象的受力分析圖;

　　3.國際單位制統(tǒng)一各個(gè)物理量的單位;

　　4.根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律建立方程并求解。