人教版高中物理必修第一册第四章运动和力的关系4.5 牛顿运动定律的应用课件（32页PPT）

(共32张PPT)
4.5牛顿运动定律的应用
第四章 运动和力的关系
人教版高中物理 必修一
前面我们学习了怎样描述物体的运动，但是没有讨论物体为什么会运动。要讨论这个问题，必须知道运动和力的关系。在力学中，只研究物体怎样运动而不涉及运动和力的关系的分支，叫作运动学（kinematics）；研究运动和力的关系的分支，叫作动力学（dynamics）。
动力学知识在生产和科学研究中很重要，设计各种机器，控制交通工具，研究天体运动等，都离不开动力学知识。
学习目标
1.能根据物体的受力情况，结合初始运动状态，分析物体的运动情况。（科学思维）
2.能根据物体的运动情况，结合牛顿第二定律确定物体的受力情况。（科学思维）
3.掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。（科学思维）
导入新课
为了尽量缩短停车时间，旅客按照站台上标注的车门位置候车。列车进站时总能准确地停靠在对应车门的位置。这是如何做到的呢？
一、从受力确定运动情况
牛顿第二定律确定了 的关系，使我们能够把物体的运动情况与受力情况联系起来。因此，它在许多基础科学和工程技术中都有广泛的应用。中学物理中我们只研究一些简单的实例。
运动和力
一、从受力确定运动情况
1.基本思路
分析物体的 情况﹐由牛顿第二定律求出物体的 ，再由运动学公式确定物体的 。流程图如下所示:
受力
分析物体的运动情况
求合力
求得a
由

由F=ma
加速度
运动情况
一、从受力确定运动情况
2.解题关键
（1）两类分析——物体的 分析和物体的 分析。
（2）两个桥梁—— 是联系运动和力的桥梁； 是各运动过程间相互联系的桥梁。
受力
运动过程
加速度
速度
一、从受力确定运动情况
对于匀变速直线运动，合力方向与速度方向在同一直线上。
一般题目采用分解力的方法处理，通常使合外力在坐标系的某一轴上，但个别题目采用分解加速度的方式处理会更容易解决问题。
一、从受力确定运动情况
（3）程序法:对于多过程问题，在解题过程中，按照物理过程的先后顺序，对题目进行分析、判断、计算的解题方法叫程序法。重点分析判断前、后两个物理过程的特点，衔接点往往是解决物理问题的“切入口”或者是解题的“命门”。
一、从受力确定运动情况
4.解题步骤
（1）确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出受力示意图。
（2）根据力的合成与分解的方法，求出物体所受的合力（包括大小和方向）。
（3）根据牛顿第二定律列方程，求出物体运动的加速度。
（4）结合物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所要求解的运动学参量─—任意时刻的位移、速度等。
可以是一个物体，也可以是几个物体组成的系统。
方程的形式:牛顿第二定律F =ma ，体现了力是产生加速度的原因。应用时方程式的等号左右应该体现出前因后果的关系，切记不要写成F-ma=0的形式，这样形式的方程失去了物理意义。
一、从受力确定运动情况
一、从受力确定运动情况
一、从受力确定运动情况
一、从受力确定运动情况
一、从受力确定运动情况
二、从运动情况确定受力
1.基本思路
分析物体的 ，由 求出物体的加速度，再由牛顿第二定律求出 ，进而可以求出 ，流程图如下所示:
运动情况
运动学公式
物体所受的合外力
物体所受的其他力
已知物体的运动情况
求得a
确定物体的受力情况
由运动学公式
由F=ma
二、从运动情况确定受力
2.解题的一般步骤
（1）确定研究对象：根据问题的需要和解题的方便，选定研究的物体或系统。
（2）分析运动情况：分析运动过程及运动性质，重点是速度、加速度的方向和变化情况。
（3）求出加速度：根据已知条件，选择适当的运动学公式求出加速度。
（4）求出合力：根据牛顿第二定律求合力的大小和方向。
（5）求出待求力:根据受力情况和力的合成与分解，再求出某个待求力。
二、从运动情况确定受力
3.从运动情况确定受力情况应注意的三个方面
（1）由运动学规律求加速度，要特别注意加速度的方向，从而确定合外力的方向，不能将速度的方向和加速度的方向混淆。
（2）题目中所求的可能是合力，也可能是某一特定的力，一般要先求出合力的大小、方向，再根据力的合成与分解求解。
（3）已知运动情况确定受力情况的关键是对研究对象进行正确的运动过程分析，先根据运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律求力。
A
二、从运动情况确定受力
二、从运动情况确定受力
二、从运动情况确定受力
二、从运动情况确定受力
二、从运动情况确定受力
BC
BD