高中物理动力学解题思路及方法探究

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1、高中物理动力学解题思路及方法探究【摘要】动力学在高中物理中占有大量章节，也是每年高考考查的主要部分，动力学的学习很大程度上决定了学生能否学好高中物理，是养成分析、处理物理问题能力的关键。本文将从动力学的解题思路出发，讲解基本解题步骤，列举解题方法。【关键词】高中；动力学；解题方法动力学是理论力学的一个分支学科，其研究对象是运动速度远小于光速的宏观物体，是物理学和天文学的基础，也是许多工程学科的基础。高中动力学主要研究作用于物体的力与物体运动之间的关系。其中包括牛顿运动定律、动量定理与动量守恒定律、动能定理与机械能守恒定律，以及能量转化和守恒定律等内容。更仔细地说，动力学研究的是由于力的作用，物

2、理系统随着时间的演进而发生怎样的改变。动力学基本问题可以分为三种情况：1•已知物体的运动情况，求物体受到的作用力。2.已知物体受其它物体的作用，求该物体运动的一些要素（a、s、v、t）。3.已知物体运动的某些要素和所受的部分力，求其余力和其余的运动要素。这是第一种情况和第二种情况的综合。、解题思路对于一个物理系统，一般情况下，只要知道其作用力的性质，引用牛顿运动定律，就可以研究这作用力对于这物理系统的影响。在这类问题中，加速度是连接物体运动和受力的桥梁，根据受力情况，用牛顿第二运动定律可以求出加速度，然后利用运动学公式求出运动的各种参数（s、V、t）。反过来也可以由运动学出发求出加速度，然后再

3、求合外力。但在变力、曲线运动和极限问题上应用牛顿运动定律往往分析、解题过程会相当复杂，对数学知识的要求较高。由于动量、能量都是状态量而与运动的细节过程无关，所以采用动量、能量的观点解决此类问题会比较便捷。这时计算较为简单，但初末状态的分析、成立条件的判断比较复杂，也十分重要。图⑴动力学解题思路总之，动力学问题的解题思路从两方面出发：1•从牛顿运动定律出发;2.从能量与动量出发。如果研究独立的物体:涉及力和时间的问题优先选用动量定理；涉及力和位移的问题优先选用动能定理，最后考虑牛顿运动定律。如果研究系统（或是系统中的某一个物体）：优先考虑用动量、能量守恒解答，再考虑牛顿运动定律。变力、无规则路径

4、的动力学问题只能利用动量、能量的观点来解决。二、解题基本步骤第一步，分析题意，弄清楚已知力有哪些（包括大小、方向），物体已知的运动情况，找出未知力、弄清楚未知的运动情况。第二步，选取研究对象，画出隔离体图，把研究对象看成一个质点，分析质点的受力情况和运动情况。⑴对物体受力分析的一般思路：1.明确研究对象。研究对象可以是质点、结点、物体、物体系统；2.按顺序分析物体受力。一般顺序先重力、弹力、摩擦力，再分析电场力、磁场力等；3•正确画出受力图。不同对象受力图用隔离法分别画出。对于质点和不考虑力对物体的形变、转动效果时，可将力平移至物体重心上，各力均从重心画起。4•检验受力图，防止多画或少画。需要

5、注意：1.只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其它物体所施的力；2.每分析一个力都应该找出施力物体；3.合力和分力不能同时作为物体所受的力。第三步，选取合适的坐标系，画出运动方向，按照各个方向上的分量列出方程式。如果物体做直线运动，一般选取沿运动方向和垂直于运动的两个方向进行分解。当研究对象所受的外力不在一条直线上时：如果物体只受两个力，可以用平行四边形定则求其合力；如果物体受力较多，一般按照正交分解把它们分解到两个相互垂直的方向上去分别求合力。第四步，对物理系统的初末状态、物理过程进行分析，判断其是否满足动量守恒、机械能守恒，以及能量转化和守恒定律成立条件的。若满足，列出能量和动量守恒的

6、方程式。第五步，解方程(包括运动方程、动量方程、能量方程)，用题设的初始条件中的已知量，代入方程求解所求的未知量。三、解题方法举例例：将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，在箱的上顶板和下底板装有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动。当箱以的加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的传感器显示的压力为6.0N,下底板的传感器显示的压力为10.0No这是一道简单的牛顿运动定律与运动学结合的例题，不难发现加速度是连接运动学方程与物体受力的关键。在其他较为复杂的问题中，常用正交分解法、整体法与隔离体法、临界条件分析法等等，不论哪一种情况，只要搞清物理情景，灵活应运各种解题方法，便能有效地解决问题。参考

7、文献：[1]蒋达国•“力的分解”教学中应注意的几个问题[J].中专物理教学,1999(04).[2]曹铭仁，余传金.高中物理教学与科学方法教育[J].九江师专学报,2003(05).[3]盖丽鸣.提高中学生物理问题解决的探索[D].陕西师范大学,2002.[1]宋世花.培养高中生物理形象思维的教学策略研究[D].西北师范大学,2011.