高中物理 4_6用牛顿运动定律解决问题（一）教案 新人教版必修1

一岗双责落实还不到位。受事务性工作影响，对分管单位一岗双责常常落实在安排部署上、口头要求上，实际督导、检查的少，指导、推进、检查还不到位。课题4.6用牛顿运动定律解决问题（一）设计教师授课教师时间课型新授课课时教学目标一、知识与技能 1知道应用牛顿运动定律解决的两类主要问题 2掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法 3能结合物体的运动情况对物体的受力情况进行分析 4能根据物体的受力情况推导物体的运动情况 5会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题二、过程与方法 1通过实例感受研究力和运动关系的重要性 2通过收集展示资料，了解牛顿定律对社会进步的价值 3培养学生利用物理语言表达、描述物理实际问题的能力 4帮助学生提高信息收集和处理能力，分析、思考、解决问题的能力和交流、合作能力 5帮助学生学会运用实例总结归纳一般问题的解题规律的能力 6让学生认识数学工具在表达解决物理问题中的作用三、情感态度与价值观1初步认识牛顿运动定律对社会发展的影响2初步建立应用科学知识的意识3培养学生科学严谨的求实态度及解决实际问题的能力重点难点教学重点1已知物体的受力情况，求物体的运动情况2已知物体的运动情况，求物体的受力情况教学难点 1物体的受力分析及运动状态分析和重要的解题方法的灵活选择和运用 2正交分解法教法探究、讲授、讨论、练习教具教学过程设计教材处理师生活动一、动力学两类基本问题【概念规律练】知识点一已知受力情况确定运动情况教学过程设计教材处理师生活动1.一物体放在光滑水平面上，若物体仅受到沿水平方向的两个力F1和F2的作用在两个力开始作用的第1 s内物体保持静止状态，已知这两个力随时间的变化情况如图1所示，则()A在第2 s内，物体做加速运动，加速度减小，速度增大B在第3 s内，物体做加速运动，加速度增大，速度减小C在第4 s内，物体做加速运动，加速度减小，速度增大D在第6 s内，物体处于静止状态2一个滑雪者从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角30，滑雪板与雪地的动摩擦因数是0.04(g取10 m/s2)求：(1)滑雪者加速度的大小；(2)滑雪者5 s内滑下的路程；(3)滑雪者5 s末速度的大小知识点二已知运动情况确定受力情况5列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶，在100 s内速度由5.0 m/s增加到15.0 m/s.(1)求列车的加速度大小；(2)若列车的质量是1.0106 kg，机车对列车的牵引力是1.5105 N，求列车在运动中所受的阻力大小【方法技巧练】一、瞬时性问题的分析方法1在动力学问题中，物体受力情况在某些时候会发生突变，根据牛顿第二定律的瞬时性，物体受力发生突变时，物体的加速度也会发生突变，突变时刻物体的状态称为瞬时状态，动力学中常常需要对瞬时状态的加速度进行分析求解。 2.分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析瞬时状态前后的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度，此类问题应注意两种基本模型的建立。 用牛顿运动定律解决问题（一）教学过程设计教材处理 师生活动 （1）钢性绳(或接触面)：认为是一种不发生明显形变就可产生弹力的物体，若剪断（或脱离)后，其弹力立即消失，不需要形变恢复时间，一般题目中所给的细线和接触面在不加特殊说明时，均可按此模型处理。 (2)弹簧(或橡皮绳)：此种物体的特点是形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，其弹力的大小往往可以看成不变。3在应用牛顿运动定律解题时，经常会遇到绳、杆、弹簧和橡皮条(绳)这力学中常见的模型。全面、准确地理解它们的特点，可帮助我们灵活、正确地分析问题。 共同点(1)都是质量可略去不计的理想化模型 (2)都会发生形变而产生弹力。 (3)同一时刻内部弹力处处相同，且与运动状态无关。 不同点 (1)绳(或线)：只能产生拉力，且方向一定沿着绳子背离受力物体；不能承受压力；认为绳子不可伸长，即无论绳所受拉力多大，长度不变。绳的弹力可以突变：瞬间产生，瞬间消失。 (2)杆：既可承受拉力，又可承受压力；施力或受力方向不一定沿着杆的轴向。(3)弹簧：既可承受拉力，又可承受压力，力的方向沿弹簧的轴线。受力后发生较大形变；弹簧的长度既可以变长(比原来长度大)，又可以变短。其弹力F与形变量(较之原长伸长或缩短的长度)x的关系遵守胡克定律F=kx(k为弹簧的劲度系数)。弹力不能突变(因形变量较大，产生形变或使形变消失都有一个过程)，故在极短时间内可认为形变量和弹力不变。当弹簧被剪断时，其所受弹力立即消失。 (4)橡皮条(绳)：只能受拉力，不能承受压力(因能弯曲)。其长度只能变长(拉伸)不能变短受力后会发生较大形变(伸长)，其所受弹力F与其伸长量x的关系遵从胡克定律F=kx。弹力不能突变，在极短时间内可认为形变量和弹力不变。当被剪断时，弹力立即消失。 教学过程设计教材处理师生活动【例一】一轻弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了4cm，再将重物向下拉lcm，然后放手，则在刚释放的瞬间重物的加速度是(g=l0ms2) ( )A25 ms2 B75 ms2 C10 ms2 D125 ms2【例二】如图所示，自由下落的小球开始接触竖直放置的弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度和所受合力的变化情况是( ) A合力变小，速度变小 B合力变小，速度变大 C合力先变小后变大，速度先变大后变小 D合力先变小后变大，速度先变小后变大二、动力学中的临界问题1在应用牛顿定律解决动力学问题中，当物体运动加速度不同时，物体有可能处于不同的状态，特别是题目中出现“最大”、“至少”、“刚好”等词语时，往往有临界现象，此时要采用极限分析法，看物体在不同加速度时，会有哪些现象发生，尽快找出临界点，求出临界条件。2几类问题的临界条件 (1)相互接触的两物体脱离的临界条件是相互作用的弹力为零，即N=0。 (2)绳子松弛的临界条件是绳中张力为零，即T=0。 (3)存在静摩擦的连接系统，相对静止与相对滑动的临界条件静摩力达最大值，即f静=fm。教学过程设计教材处理师生活动【例三】如图所示，质量为M的木板上放一质量为m的木块，木块与木板间的动摩擦因数为1；，木板和地面间的动摩擦因数为2，问加在木板上的力F多大时，才能将木板从木块和地面间抽出来? 【例四】如图所示，质量为m的物体放在质量为M的倾角为的斜面上，如果物体与斜面间、斜面体与地面间摩擦均不计，问(1)作用于斜面体上的水平力多大时，物体与斜面体刚好不发生相对运动?(2)此时m对M的压