牛頓定律四步解題法在高中物理中的綜合運(yùn)用探析

唐文斌

摘 要：對(duì)于我們學(xué)生而言，高中物理是高中學(xué)科中較難學(xué)的科目之一。它涉及較多的物理知識(shí)，如力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、電學(xué)等各方面的內(nèi)容。與初中的物理相比，高中物理需要掌握更多的知識(shí)點(diǎn)，我們需要對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行通透的掌握，否則難以利用這些物理知識(shí)進(jìn)行解題。與此同時(shí)，也要掌握一定的解題方法，才能快速有效的解出問(wèn)題。本文針對(duì)一些物理題進(jìn)行了分析與講解，并且對(duì)牛頓定律四步法在高中物理的綜合運(yùn)用上也作出了探討與分析。

關(guān)鍵詞：牛頓定律;四步解題法;綜合運(yùn)用

在解答高中物理題的過(guò)程中，需要具備一些解題思路，才能夠更好的找到正確答案，取得高分。就拿所學(xué)過(guò)的牛頓定律而言，在解決這類(lèi)型題的時(shí)候，要巧妙的運(yùn)用四步解題法。第一步，要認(rèn)真研讀題目，對(duì)題干進(jìn)行支解，確定已知與未知;第二步，畫(huà)簡(jiǎn)易圖。根據(jù)題目中的已知條件，確定物體的受力情況以及受力過(guò)程;第三步，列出方程，結(jié)合題干與受力圖，列出正確的方程式;第四步，解方程。在解方程的過(guò)程中，可以先進(jìn)行一定的推理與分析，來(lái)驗(yàn)證方程是否成立，最后進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)這四步的綜合運(yùn)用，有利于更好的解答物理題，提高做題的正確率，從而增加學(xué)習(xí)信心，提高學(xué)習(xí)成績(jī)。

1.牛頓定律的概述

在做題之前，我們應(yīng)當(dāng)對(duì)該題所考的知識(shí)點(diǎn)有一定的掌握，這是解題的前提。

在牛頓第一定律中，主要知識(shí)點(diǎn)為物體的運(yùn)動(dòng)，即運(yùn)動(dòng)是物體的根本屬性，而維持物體運(yùn)動(dòng)則不需要力，總體的概括了運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系。在物理課本中，我們學(xué)到了物體之所以會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變就是因?yàn)榱Φ淖饔?，力?huì)讓物體產(chǎn)生加速度。此外，慣性也屬于牛頓第一定律的重要內(nèi)容，但由于實(shí)際情況的限制，并不能進(jìn)行不受力物體的慣性實(shí)驗(yàn)。這就要求我們充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，通過(guò)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬔堇[，并借助不斷的實(shí)驗(yàn)來(lái)做出推理，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)事物的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

牛頓第二規(guī)律主要建立在牛頓第一規(guī)律的基礎(chǔ)上，它采用定量的方式，表明了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)與推理，得出物體的加速度與物體所受的外力的合力有關(guān)，它們之間成正比的關(guān)系。同時(shí)，物體的加速度還與物體的質(zhì)量息息相關(guān)，它與其構(gòu)成反比。需要特別強(qiáng)調(diào)的是加速度與合外力的方向是一致的。通過(guò)課本我們可知，其公式為F=ma。

牛頓第三定律主要對(duì)物體與物體之間力的關(guān)系進(jìn)行了分析與研究。即兩個(gè)物體之間存在作用力與反作用力，并且這些力相等，但方向相反。同時(shí)，力都作用在同一條直線(xiàn)上。值得注意的是，作用力與反作用力是相互依存的。它們具有統(tǒng)一性，即同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消滅。另外，作用力與反作用力不是作用在同一個(gè)物體上。它們是單獨(dú)作用于兩個(gè)不同的物體上，這兩個(gè)力不能相互抵消。

2.四步解題法在高中物理的綜合運(yùn)用

一般來(lái)說(shuō)，在高中物理題中，涉及牛頓定律的題會(huì)很多。它主要包括兩大類(lèi)型的題。其一，在題干中，知道物體的運(yùn)動(dòng)情況，求物體的受力;其二，在題干中，物體的受力是已知條件，求物體的運(yùn)動(dòng)情況。下面就是我們?cè)谧鑫锢眍}的過(guò)程中，常遇見(jiàn)的一些題型。

（1）有一個(gè)輕彈簧，將它的下端固定在水平面上。同時(shí)，在彈簧的正上方，處于彈簧之上的某一高度，將一個(gè)靜止的小球仍下來(lái)，使其開(kāi)始自由下落。當(dāng)小球接觸到輕彈簧的時(shí)候，把彈簧進(jìn)行了相應(yīng)的壓縮，直到小球停止運(yùn)動(dòng)。求小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度，分情況進(jìn)行考慮。

對(duì)于這樣的題來(lái)說(shuō)，就要運(yùn)用牛頓定律的四步解題法進(jìn)行分析與解答。首先，通過(guò)認(rèn)真解讀題干，可知物體所受的力是已知的，求出物體的運(yùn)動(dòng)情況即可。其次，通過(guò)支解題目，可以在草稿紙上畫(huà)出物體的受力圖。將題目的內(nèi)容變得更加具體化與直接化。最后，結(jié)合牛頓定律的相關(guān)知識(shí)，進(jìn)行全面的分析即可。小球的加速度與它受到的合外力有關(guān)，當(dāng)它接觸輕彈簧的時(shí)候，彈力為零。當(dāng)達(dá)到彈簧的最低點(diǎn)時(shí)，彈力逐漸變大。這就說(shuō)明小球所受到的合外力是減小后增大的，就可以推斷出它的加速度的變化情況。這道題相對(duì)而言，比較基礎(chǔ)也比較簡(jiǎn)單。無(wú)需列出方程式進(jìn)行求解計(jì)算，但也是一道比較經(jīng)典的牛頓定律例題。

（2）有這樣的一個(gè)物體，它的質(zhì)量為2.5kg。給予這個(gè)物體一定的水平恒力，使其發(fā)生運(yùn)動(dòng)，即從水平面的a點(diǎn)開(kāi)始由靜止轉(zhuǎn)為運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)了一定的距離后，撤銷(xiāo)水平恒力。物體由于慣性在運(yùn)行了2.5s后停在了b點(diǎn)處。通過(guò)測(cè)量可知，a點(diǎn)到b點(diǎn)的距離為6m。并且物體與水平面的摩擦力是已知的。摩擦因子為μ=0.3，求水平恒力F。

這道題是已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，求物體力的一道題。首先，按照牛頓定律四步解題法的基本思路。在研讀題目之后，畫(huà)出物體的受力圖。然后列出方程式。根據(jù)公式F=ma可以列出一個(gè)方程組，然后求出a的大小。再根據(jù)摩擦公式F=μFN列出下一個(gè)方程組，將其代入，求出水平恒力的大小。

在解物理題的時(shí)，要學(xué)會(huì)總結(jié)題型，掌握解題思路，從而提高解題正確率。從根本上增加我們對(duì)物理的學(xué)習(xí)的信心，來(lái)形成良好的學(xué)習(xí)氛圍，促進(jìn)高中物理的學(xué)習(xí)。

3.結(jié)束語(yǔ)

長(zhǎng)期以來(lái)，物理都由于公式復(fù)雜是很多人懼怕的學(xué)科。不得不承認(rèn)，對(duì)于部分物理題而言，確實(shí)很抽象，很難畫(huà)出物體的具體受力分析圖以及物體運(yùn)動(dòng)的情景圖。這就要求我們多動(dòng)腦，勤動(dòng)手，不斷的學(xué)習(xí)物理知識(shí)，活躍自身的物理思維。物理作為高考的必考科目，應(yīng)當(dāng)引起我們的高度關(guān)注與重視。學(xué)習(xí)是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，可以從一些簡(jiǎn)單基本的習(xí)題做起，不斷增強(qiáng)學(xué)習(xí)自信心，避免因做題下不了筆而失去學(xué)習(xí)物理信心。與此同時(shí)，我們也應(yīng)當(dāng)在學(xué)習(xí)的過(guò)程中不斷的進(jìn)行總結(jié)與思考，將同種類(lèi)型的題進(jìn)行歸類(lèi)，建立一個(gè)屬于自己的學(xué)習(xí)系統(tǒng)以及學(xué)習(xí)計(jì)劃，靈活運(yùn)用牛頓定律四步解題法解答物理題等。

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