1、3.6 牛顿运动定律的应用3.9 牛顿运动定律的适用范围【学习目标】1知道连接运动学问题和动力学问题的桥梁是加速度。2能够利用牛顿第二定律求解一些实际问题。3知道牛顿运动定律的适用范围。4知道在高速运动的场合，经典力学不再适用，而应该用相对论；知道在微观世界，经典力学也不再适用，而应该用量子力学。【学习重点】1正确地对物体进行受力分析，掌握用牛顿第二定律解决的两类力学问题及解决这两类问题的基本思想与方法。2应用牛顿定律解题的一般步骤。【学习难点】对物理情景及物理过程的分析。【知识回顾】1牛顿第二定律表达式：_。2初速度为零的匀变速直线运动规律：_。【学海导航】牛顿第二定律确定了_运动_和_力_
2、的关系，使我们能把物体的运动和受力情况联系起来。【导学过程】导学：阅读课本P54例1、例2，归纳应用牛顿运动定律解题的一般思路。一动力学的两类基本问题本节的主要内容是在对物体进行受力分析的基础上，应用牛顿运动定律和运动学的知识来分析解决物体在几个力作用下的运动问题。1根据物体的受力情况(已知或分析得出)确定物体的运动情况(求任意时刻的速度、位移等)。其解题基本思路是：利用牛顿第二定律_F合=ma_求出物体的加速度a；再利用运动学的有关公式_（， 等）_求出速度vt和位移s等。2根据物体的运动情况(已知)确定物体的受力情况。其解题基本思路是：分析清楚物体的运动情况(性质、已知条件等)，选用运动学
3、公式求出物体的加速度；再利用牛顿第二定律求力。运动学公式牛顿第二定律物体受力情况及其分析物体运动状态及其变化加速度3无论哪类问题，正确理解题意、把握条件、分清过程是解题的前提，正确分析物体受力情况和运动情况是解题的关键，加速度始终是联系运动和力的纽带、桥梁。如图：4把动力学问题分成上述两类基本问题有着非常重要的实际意义。已知物体受力情况根据牛顿运动定律就可确定运动情况，从而对物体的运动做出明确预见。如指挥宇宙飞船飞行的科技工作者可以根据飞船的受力情况确定飞船在任意时刻的速度和位置。已知物体运动情况确定物体受力情况则包含探索性的应用。如：牛顿根据天文观测积累的月球运动资料，发现了万有引力定律就属
4、于这种探索。二应用牛顿运动定律解题的一般步骤(1)确定研究对象(在解题时要明确地写出来)。(2)全面分析研究对象的受力情况，正确画出受力_示意图_。(3)全面分析研究对象的运动情况，画出运动过程示意简图(含物体所在位置、速度方向、加速度方向等)。(4)利用牛顿第二定律(在已知受力情况时)或运动学公式(在运动情况已知时)求出加速度。(5)利用运动学公式(在受力情况已知时)或牛顿运动定律(在运动情况已知时)进一步解出所求物理量。注意：在求解过程中，要选准公式、正确运算、简洁、规范；要先求出所求物理量的文字表达式再代入数字进行计算。各量统一用国际单位制单位时，各已知量的单位不必一一写出，在数字后面直
5、接写上所求量的国际单位制单位即可。(6)审查结果是否合理或深入探讨所得结果的物理意义、内涵及外延等。例题：一木箱质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为，现用斜向右下方与水平方向成角的力F推木箱，求经过t秒时木箱的速度。解：画图分析：木箱受4个力，将力F沿运动方向和垂直运动方向分解：水平分力为Fcos竖直分力为Fsin据牛顿第二定律列方程竖直方向N-Fsin-G=0 水平万向Fcos-f=ma 二者联系f=N 由式得N=Fsinmg代入式有f=(Fsinmg)三牛顿运动定律的适用范围自从17世纪以来，以牛顿定律为基础的经典地学不断发展，取得了巨大的成就，经典力学在科学研究和生产技术中有了广泛的应用，从而证明了牛顿运动定律的正确性。阅读课本P61内容回答：牛顿运动定律是不是万能的？如果不是，在什么范围内适用呢？ 牛顿运动定律的适用范围：_宏观领域的低速运动_。在高速运动的领域，经典力学不再适用，而应该用爱因斯坦的相对论；在微观世界，经典力学不再适用，而应该用量子力学；相对论和量子力学并没有否定牛顿的经典力学，而是对其做了适当的修正，所以相对论和量子力学都能包括经典力学。【思考练习】课本P63第6-9题。【学教后记】
