牛頓第二定律解題技巧分析

姚良波

摘? 要：牛頓第二定律作為中學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中的難點與重點知識，在最終的高考試卷中占據(jù)了較大的考試內(nèi)容占比。本文將立足于學(xué)生學(xué)習(xí)情況與客觀考試試卷內(nèi)容，對牛頓第二定律解題技巧進(jìn)行分析，希望能夠促進(jìn)教師教育教學(xué)工作的順利展開。

關(guān)鍵詞：牛頓第二定律;中學(xué)生學(xué)習(xí);物理問題應(yīng)用解析

對牛頓第二定律解題技巧展開分析，將能夠提升學(xué)生的解題技巧，從而改善學(xué)生的卷面得分情況，也能夠側(cè)面的提高教師的教育教學(xué)水平。本文將從找準(zhǔn)關(guān)鍵字、想象建模解題和正確書寫三個方面對牛頓第二定律解題技巧進(jìn)行一定分析，希望能夠促進(jìn)教育教學(xué)工作的改善。

一、找準(zhǔn)關(guān)鍵字

在探討牛頓第二定律解題技巧前，學(xué)生首先要判斷該題目考查知識點中是否涉及到牛頓第二定律。判斷該題目中是否涉及到牛頓第二定律知識點，則需要學(xué)生能夠找準(zhǔn)題目中的關(guān)鍵字。這就要求教師在日常練習(xí)中著重培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真審題的習(xí)慣。教師可以讓學(xué)生在日常解題時用鉛筆進(jìn)行點讀，在點讀時發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵字時則要用筆在題目上進(jìn)行一定標(biāo)注。在讀題時，學(xué)生首先要判斷該題目屬于平衡問題還是非平衡問題，如果題目中有關(guān)鍵字為“靜止或勻速運(yùn)動”，則此時a=0，學(xué)生則應(yīng)該將本題判斷為平衡問題;如果題目中的關(guān)鍵字為變速運(yùn)動，則此時a≠0，為非平衡運(yùn)動。學(xué)生首先要對該題目進(jìn)行平衡或非平衡判斷，才能在該基礎(chǔ)上對題目進(jìn)行進(jìn)一步的探討與研究。如果學(xué)生判斷該題為平衡問題，則要對該題目中所涉及的具體物體或者人做受力分析。學(xué)生應(yīng)該根據(jù)具體的題目要求選擇其所需要的受力分析方法是合成法還是正分解法。如果該題目中所作受力分析中對力分析有三個，則學(xué)生宜采用合成法構(gòu)建受力三角形;如果該題目中涉及到三個以上的力，則學(xué)生應(yīng)該采用正交分解法對該題目中所涉及物體進(jìn)行受力分析。如果學(xué)生判斷該題目為非平衡問題，則以物體所受兩個力為界限，兩個力為合成法或者正交分解法;三個力及以上則應(yīng)該使用正交分解法。就牛頓第二定律而言，如果該題目中涉及到非平衡問題，則適用牛頓第二定律，如果涉及到平衡問題，則解題模式為牛頓第一定律解題模式。而在利用牛頓第二定律解題時，一般我們采用正交分解法去進(jìn)行物體的受力分析。

例如，質(zhì)量為m的人站在斜面電梯上，該電梯以加速度a向上、向右做加速運(yùn)動，a的方向與水平方向的夾角為α，根據(jù)以上信息，請求該站在斜面電梯上的人受到的支持力與摩擦力。學(xué)生根據(jù)題目中關(guān)鍵字加速度a、則可以判斷該題目所考查知識點為牛頓第二定律，繼而學(xué)生要根據(jù)題目要求判斷位于電梯上的人的受力情況，并根據(jù)正交分解法對題目中的人進(jìn)行受力情況分析。再根據(jù)具體的題目要求利用牛頓第二定律原始公式進(jìn)行變式解題。

二、想象建模解題

在許多實際案例應(yīng)用中，學(xué)生往往對受力分析與公式變形兩個要點存在疑惑，對受力分析與公式變形這兩個難點不甚理解的學(xué)生往往無法利用牛頓第二定律進(jìn)行解題。教師應(yīng)該采取一定措施提高學(xué)生的受力分析能力和公式變形舉一反三應(yīng)用問題。教師除了讓學(xué)生多做題、多見識題型外，還應(yīng)該鼓勵學(xué)生利用想象建模解題。在初期，學(xué)生的思想建模能力還未成熟時，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生們進(jìn)入實驗室，利用實驗室儀器對題目中所涉及情況進(jìn)行模擬，學(xué)生在提高自己動手能力的同時還會對實驗情況進(jìn)行記憶，進(jìn)而在實驗次數(shù)累積的基礎(chǔ)上提高自己的想象建模能力。教師應(yīng)該善于運(yùn)用轉(zhuǎn)化能力，將過于復(fù)雜、脫離實際生活的題目轉(zhuǎn)化成為實驗室內(nèi)的簡單實驗，做到化繁為簡，這樣才能夠增強(qiáng)學(xué)生的想象建模能力。

例如，在上一部分所介紹的題目中，教師就可以將該題目簡化為在斜面小車上的正方體所受的支撐力與摩擦力分析問題。斜面臺、小車等物體都是實驗室所配備的基礎(chǔ)設(shè)備。且通過力傳感器能夠讓學(xué)生清楚直觀地看到物體所受的支撐力與摩擦力的具體情況。學(xué)生在初期可以通過實驗的方式來增強(qiáng)自己的想象建模能力，進(jìn)而在面對試題時也能夠根據(jù)題目要求在腦內(nèi)模擬實驗、想象建模，進(jìn)而利用牛頓第二定律解決試卷問題。

三、正確書寫解題格式

現(xiàn)階段對于牛頓第二定律的考察并不僅僅局限于原牛頓第二定律的直接應(yīng)用，而需要學(xué)生在具體實際情況中將牛頓第二定律進(jìn)行一定的變式，利用變式去解決具體應(yīng)用問題。因此，教師應(yīng)該在日常教育教學(xué)中強(qiáng)調(diào)正確書寫解題格式的重要性，讓學(xué)生重視細(xì)節(jié)問題，不能因為微小失誤而發(fā)生解題錯誤。教師在學(xué)生第一次進(jìn)行練習(xí)前應(yīng)該將正確的解題格式告知學(xué)生。讓學(xué)生先解題在進(jìn)行講解會加強(qiáng)學(xué)生對錯誤解題格式的印象。

下面是已知運(yùn)動情況求受力情況解題格式及步驟：

（1）確定研究對象，對研究對象進(jìn)行受力分析和運(yùn)動分析，并畫出物體的受力示意圖。

（2）選擇合適的運(yùn)動學(xué)公式，求出物體的加速度。

（3）根據(jù)牛頓第二定律列方程，求出物體所受的合外力。

（4）根據(jù)力的合成與分解的方法，由合力求出所需的分力。

教師可以找?guī)椎览}來讓學(xué)生們練習(xí)，教師將具體的解題步驟將給學(xué)生聽后在讓學(xué)生們解題，然后再看學(xué)生解題數(shù)值是否正確，并告訴學(xué)生在日常做作業(yè)時也要遵循該解題步驟進(jìn)行解題，教師在批改作業(yè)時也要對學(xué)生的解題格式進(jìn)行改正。

四、結(jié)語

相信從找準(zhǔn)關(guān)鍵字、想象建模解題和正確書寫解題格式三方面進(jìn)行對牛頓第二定律解題思路的探討，將能夠最大限度地提升學(xué)生利用牛頓第二定律的解題能力。教師在教育教學(xué)中也應(yīng)該保持充分的信心與耐心，持之以恒的幫助學(xué)生。

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