應用力學三大觀點解決綜合問題福清龍西中學物理組胡金華教材分析力學三大觀點即動力學觀點、能量觀點和動量觀點，它們在力學中是具有重要地位，是進一步學習其它物理規(guī)律的基礎，是掌握力學中的物理規(guī)律解決較復雜力學綜合問題必不可少的知識。二．教學目標（1）知識與技能：1、知道什么是力學三大觀點2、理解動力學觀點、能量觀點和動量觀點的基本規(guī)律和適用條件3、學會一題多解，能用三大觀點靈活處理較復雜綜合問題（2）過程與方法：通過復習、歸納、小結把知識系統(tǒng)化（3）情感態(tài)度與價值觀：1、通過投影同學作業(yè)，找出錯誤或不足，在以后作業(yè)或考試中樹立解題規(guī)范、嚴謹?shù)暮昧晳T2、通過學習，學會在解題中要靈活運用力學三大觀點解決較復雜的力學物理問題的意識三．教學重點：理解力學三大觀點的規(guī)律，并能熟練運用四．教學難點：在解題中學會優(yōu)先運用能量觀點解決物理問題五．學情分析本節(jié)課是在同學們學習了牛頓運動定律及運動學公式、能量守恒定律和動量守恒定律及動量定理、動能能定理的基礎上進一步歸納總結出力學中三大觀點的特點，并進一步推出它們的適用范圍，學會根據(jù)具體問題靈活運用三大觀點解題。所以對三大觀點的理解與運用是本節(jié)課的重點，學會優(yōu)先采用能量觀點解題是本節(jié)的難點。教學方法：分析、觀察、總結講授式、啟發(fā)式、探究式課時安排：1課時教學過程（一）復習提問教師提問：什么是力學中的三大觀點，其適用條件是什么？學生活動：思考后叫程度稍好學生回答（二）正課教學一、力學三大觀點介紹（PPT展示）1.動力學觀點：牛頓運動定律結合運動學規(guī)律解題適合于解決恒力作用下的物體的運動，如勻變速直線（曲線）運動，變力作用下的復雜運動無能為力。2.動量觀點：運用動量定理和動量守恒定律解題動量是狀態(tài)量，動量守恒不涉及過程，所以尤其適用變力作用下的復雜運動。如打擊、碰撞等瞬時作用問題。當然，對恒力的持續(xù)作用問題也可以從動量角度來解決。3.能量觀點：運用動能定理和機械能守恒定律或功能關系來解題能是狀態(tài)量，運用定能定理或機械能守恒定律只涉及初末狀態(tài)，而不必關心中間過程，所以是使解題過程大大簡化，無論是恒力或變力、持續(xù)作用或短暫作用、直線運動或曲線運動，都可以從能量角度來解決，而且越是復雜多變的用動力學觀點解決不了的問題，用能量的觀點卻可以輕松解決。教師活動：板書力學中的三大觀點二、方框圖用ppt展示常見多過程問題審題與思維規(guī)范化：1.問題2.對象3.條件4.過程教師活動：板書審題四要素四、典型例題（PPT展示）如圖所示,一質量為M的木板靜止于光滑的水平面上，一質量為m的木塊以初速度v0從左端滑上木板，已知二者之間的動摩擦因數(shù)為u，若木塊最終未脫離木板，則木板至少多長？注：為了節(jié)省時間，提前叫學生做，要求全部上交并全部批改。教師活動：慢讀題，引導學生如何在讀題過程中按照四要素審題學生活動：思考并畫圖。教師巡視并指導存在問題。教師活動：提問學生本題的研究對象是誰？通過審題獲取了哪些已知條件，隱含條件是什么？為了要解決問題，研究對象經(jīng)歷了哪幾個狀態(tài)、哪幾個物理過程、可用什么規(guī)律解題？教師活動：通過巡視叫剛才做得好點同學回答剛才提問。學生活動:同學積極回答問題。教師活動：叫剛才回答同學上臺畫出草圖，并強調要標出木板和木塊的對地位移及指出木板至少需要的長度是哪段？其他同學在下面畫，畫完后看老師批改后的作業(yè)，如果有錯，思考錯在哪里？學生活動：學生上臺板演教師活動：點評同學畫的草圖，并指出不足之處。教師活動：反問同學們“草圖已畫好，那么木塊長度至少多長該怎么去求呢？用什么知識去求？”鼓勵大家積極回答問題，暢所欲言。學生活動：同學們根據(jù)自己做的踴躍回答，課堂氣氛活躍。教師活動：肯定同學們的做法，并一一給予贊賞“很好、不錯，繼續(xù)努力。。。。。。”教師總結：除了你們給出的常用動力學方法之外，還可用動量或能量觀點解題，組合一下總共有九種方法之多。教師活動：PPT展示這九種方法并板書這些方法方法一：牛頓定律結合運動學公式方法二：動量守恒結合牛頓定律及運動學公式方法三：動量守恒結合動能定理方法四：動量守恒結合能量守恒方法五：動量守恒結合功能關系方法六：動量定理結合牛頓定律及運動學公式方法七：動量定理結合動能定理方法八：動量定理結合能量守恒方法九：動量定理結合功能關系1.動力學觀點:牛頓運動定律結合運動學公式見方法一教師活動:投影某同學作業(yè)見課件第8幅幻燈片教師提問：這個同學（第8幅幻燈片）在解題過程中把m和M看做整體，能看做整體嗎？并提問何時可把兩個或兩個以上物體看做整體？學生活動：請最先發(fā)聲同學回答教師活動：點評剛才同學發(fā)言并指出在投影作業(yè)的錯誤之處并幫其矯正，求加速度時，研究對象是誰，則a對應的就是誰的m,切記不可亂來。整體法選用原則：幾個物體的運動狀態(tài)（速度或加速度）相同時才可看做整體，否則只能用隔離法。教師活動：投影第二位同學的作業(yè)見課件第9幅幻燈片教師提問：這位同學解題過程錯在哪里？學生回答：m和M相對靜止時的速度相同但并不為零，所以各自對地位移就求錯了。2.動量觀點：運用動量定理和動量守恒定律解題見方法二～方法九教師活動：展示第三位同學作業(yè)（見幻燈片11）并教學生思考錯在哪里？如何解決？學生活動：求時間時候公式寫反了，而且加速度求錯了導致位移也就錯了，而且所求的位移只是m的對地位移，還要求M的對地位移。。。。。。教師活動：展示第四位同學作業(yè)（見幻燈片12）并叫學生思考錯在哪里？如何解決？生:M的加速度求錯了，錯在合外力不是應該是，其它思路都對很可惜。能量觀點：運用動能定理和機械能守恒定律或功能關系解題見方法三～五、方法七～九教師活動：展示第五位同學作業(yè)（見幻燈片14）師生互動：很明顯共同速度沒看到求解過程，加一個系統(tǒng)動量守恒公式即可教師活動：展示第六位同學作業(yè)（見幻燈片15）并請同學觀察錯在哪里？學生一起回答：錯的很離譜，動能定理用錯了而且加速度也求錯了。教師提問：誰能幫其改正？請程度較好同學上來改正教師點評：在用動能定理時候，一般是對單個物體（除非看做整體），公式左邊是合外力做功，公式右邊是這個物體的動能的改變。此外在求解功時為合外力做的功，位移為對地的位移而不是相對位移。教師活動：展示做得比較好的作業(yè)見幻燈片17和幻燈片19教師點評：這兩位同學做得比較好但細節(jié)地方要注意的是“在用動量守恒定律時一定要規(guī)定正方向”，此外功能關系和動能定理在使用時格式是不同的，注意不可亂用。如幻燈片19那位同學的公式對應的規(guī)律應該為功能關系而不是動能定理，因為動能定理是對單個物體，而功能關系不受這個限制，此題系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱可用滑動摩擦力做功大小來衡量，此功由能量守恒即為系統(tǒng)動能的損失：教師活動：展示幻燈片20并指出這位同學所用規(guī)律用錯了應該要用功能關系，而且外力做功中的3莫名其妙，可見受力分析不到家。教師活動：在同學們作業(yè)中沒發(fā)現(xiàn)用動量定理來解題，其實在求它們相對靜止時的速度也可以來求。請同學們想想，動量定理如何用？留出3分鐘時間思考。學生活動：學生思考并嘗試解答。規(guī)范解題過程如下：規(guī)定水平向右為正方向,根據(jù)動量定理：對m:①對M：②聯(lián)立①②可得接下來與動能定理、能量守恒或功能關系聯(lián)合，即是方法六～方法五、小結本講為力學綜合問題,涉及動力學、功能關系,解此類題目用何種觀點選用的原則：(1)當單個物體受到恒力作用發(fā)生運動狀態(tài)的改變而且又涉及時間時,一般選擇用動力學方法解題。(2)當涉及功、能和位移時,一般選用動能定理、機械能守恒定律、功能關系或能量守恒定律解題,題目中出現(xiàn)相對位移時,應優(yōu)先選擇功能關系或能量守恒定律。切記：動能定理一般單個用。(3)當涉及多個物體及時間時,一般考慮動量定理、動量守恒定律。(4)當涉及細節(jié)并要求分析力時,一般選擇牛頓運動定律,對某一時刻的問題選擇牛頓第二定律求解。(5)復雜問題的分析一般需選擇能量的觀點、動量的觀點、運動與力的觀點綜合解題。（高考題經(jīng)常三種觀點都有考查）六、布置作業(yè)見評測練習七、板書設計應用力學三大觀點解決綜合問題力學三大觀點1.動力學觀點：牛頓運動定律結合運動學規(guī)律解題2.動量觀點：運用動量定理和動量守恒定律解題3.能量觀點：運用動能