牛顿运动定律的案例分析-教学参考思路分析本节内容是在学习完牛顿第二定律的基础上，练习使用牛顿运动定律解决动力学问题．主要研究利用牛顿第二定律解决的两类问题：已知物体的受力情况分析物体的运动情况；已知物体的运动情况分析物体的受力情况．重点是总结归纳应用牛顿第二定律解决问题的方法步骤，难点是受力分析和运动过程分析．应用牛顿运动定律解决问题时，首先要进行的是研究对象的确定，而研究对象确定时注意整体法和隔离法的灵活选用；其次是对研究对象进行受力分析或运动过程分析，而无论是受力分析还是运动过程分析，其目的都是写出加速度的表达式或求其值，因为加速度才真正是运动与力间的起桥梁作用的物理量；最后，根据牛顿第二定律和运动学规律列方程，求解验证就可以了．通过本节的学习，可以提高学生利用所学知识解决实际问题的能力，而且能够激发学生用科学的观点探究世界奥妙的热情．知识总结通过本节的学习，我们要总结出牛顿运动定律应用解题的思路和步骤．基本的思路是“两个分析一个桥”．两个分析是受力情况分析和运动情况分析，桥是牛顿第二定律，它使“受力情况分析”和“运动情况分析”连接起来．力和加速度是“桥头堡”．在解决问题时，要根据问题的情景。首先明确是从受力情况确定加速度还是用运动状态确定加速度，然后决定解题过程是从受力求加速度，还是从运动状态求加速度．最后求解物体的运动情况，或是求解物体的受力情况．相关链接牛顿运动定律构架了经典力学的基本框架，展现了力和运动间的关系，使人们的认识发生了巨大的变化．并且，在很大的领域里我们能用来解决实际问题．但是随着科学的发展，人们逐渐认识到牛顿运动定律的使用也是有范围的：它只能在惯性参考系下，解决宏观低速物体的运动．对微观高速粒子的运动规律处理时，却与事实存在着较大的差异．这是为什么呢?我们又如何应对这一问题呢?原来，在以牛顿运动定律为基础的经典力学中，空间间隔（长度）s、时间t和质量m这三个物理量都与物体的运动速度无关．一根尺子静止时这样长，当它运动时还是这样长；一只钟不论处于静止状态还是处于运动状态，其快慢保持不变；一个物体静止时的质量与它运动时的质量一样．这就是经典力学的绝对时空观．到了19世纪末，面对高速运动的微观粒子发生的现象，经典力学遇到了困难，在新事物面前，爱因斯坦打破了传统的绝对时空观，于1905年发表了题为《论运动物体的电动力学》的论文，提出了狭义相对性原理和光速不变原理，创建了狭义相对论．狭义相对论指出：长度、时间和质量都是随运动速度变化的．长度、时间和质量随速度变化的关系可用下列方程来表达：l＝l0／（“尺缩效应”）t＝t0／（钟慢效应）m＝m0／（质一速关系）上列各式里的v是物体运动的速度，c是真空中的光速，l0和l分别为在相对静止和运动系统中沿速度v的方向测得的物体长度；t0和t分别为在相对静止和运动系统中测得的时间；m0和m分别为在相对静止和运动系统中测得的物体质量．但是，当宏观物体的运动速度远小于光速时（v《c），上面的一些结果就变为l≈l0、t≈t0、m≈m0，因而对于宏观低速运动的物体，使用牛顿定律来处理问题，还是足够精确的．继狭义相对论之后，1915年爱因斯坦又建立了广义相对论，指出空间一时间不可能离开物质而独立存在，空间的结构和性质取决于物质的分布，使人类对于时间、空间和引力现象的认识大大深化了．“狭义相对论”和“广义相对论”统称为相对论．
