动力学复习教学设计.doc

动力学复习教案2一、教学目标 1物理知识方面的要求(1)使学生完整地掌握解决动力学问题的程序性知识(2)通过学习解决动力学问题的程序，使学生对于动力学的本质物体的受力和运动状态改变之间的关系，有更深刻的理解(3)通过运用动力学解题程序分析解决问题的过程，使学生对于牛顿第二定律使用要点有深刻的认识2培养能力方面的要求(1)培养学生运用正确的解题思路分析解决动力学问题的能力(2)使学生初步掌握选择坐标系的技巧3渗透物理学思想方法的教育，使学生掌握这种重视研究对象的选择以及建立相应的物理模型的解决物理问题的思考方法 二、重点、难点分析 一般学生不重视在解决动力学问题时分析物体的运动状态，更不能从物体的运动和受力的关系去认识它的意义本课时的重点就是要使学生从动力学的本质的高度上去认识解决动力学问题的主要程序达到这种认识有一个由感性到理性的过程，对学生有一定的难度，只能通过选择恰当的例题，在学生参与解题的过程中让他们有一些体会，在掌握方法和步骤的同时，再提出问题让学生讨论这些步骤的内在联系，最后总结出来，通过一定的练习最后达到强化巩固的目的 三、教具 出示例题：投影仪、胶片 四、主要教学过程 引入：上一节课我们强调解决动力学问题的第一步是选择研究对象，同时分析了其中的一些技巧这节课我们来学习后面的一些步骤我们还是从一些具体的问题分析开始1明确研究对象的运动状态(出示例5)(1)例5，如图5所示一个与水平方向有30度夹角的传送带上，有质量为M的木块始终和传送带保持相对静止，求：当传送带顺时针转动，木块的加速度为2m/s2时，求木块受到的摩擦力？当木块处于什么运动状态时，木块不受摩擦力？要求学生运用解题程序进行分析：选择木块为研究对象，木块可视为质点确定木块有斜向上的加速度，因此木块必然受到沿斜面向上的静摩擦力，才能保持与传送带相对静止的运动状态f-mgsin30=ma木块此时受到的静摩擦力的大小方向可求第二种情况：由于首先确定了木块只受重力和支持力，所以可由牛二定律求出木块的加速度mgsin30=ma由此题可以看出，摩擦力是一个被动力(约束反力)，它的大小方向，甚至存在都决定于研究对象的运动状态因此在选定研究对象之后，分析研究对象的受力之前，应该确定研究对象的运动状态这是动力学问题解题程序的第二步(2)我们再用下面的例题体会一下例6 如图8所示一个质量为m的小球，被两个张紧的轻弹簧绳悬挂在一个小型升降机的天花板和地板之间开始升降机匀速上升，问后来两个轻弹簧绳中弹力T1、T2的变化？升降机以加速度a上升，升降机以加速度a下降要求学生按照解题的程序进行分析以质量为m的小球为研究对象，确定小球处于平衡状态，并在示意图中标出，再分析其受力如图9所示当升降机向上加速运动，小球运动状态也随之改变，小球的加速度向上，小球受到合外力一定向上，重力是场力不随物体的运动状态而变化，而弹簧的弹力也是被动力，随物体的运动状态的变化而变化，上面的弹簧绳变得稍长T1变大，反之T2变小造成小球所受的合外力与小球的加速度方向一致当升降机向下加速运动时，两个弹簧绳中的弹力再次适应小球运动状态的变化，T1变小、T2变大，造成小球所受合外力向下与小球的运动加速度方向一致(3)引导学生小结：通过以上两个例题我们得到动力学解题程序的第二步是明确研究对象的运动状态，并把它标识在示意图上这将为研究对象的受力分析奠定基础2按顺序检查研究对象的受力(1)说明第三步要求：在选择好研究对象，确定了研究对象的运动状态之后，在解题程序的第三步必然是检查研究对象的受力，为了不出现遗漏和多余，这种检查应该按照先场力、后被动力(先重力、后弹力、摩擦力)的顺序来进行下面我们按照这个程序来分析例7例7 如图12所示，板A质量为m，滑块B的质量为2m，板A用绳拴住，且绳与斜面平行固定在斜面的杆上，B在外力的作用下沿倾角为的斜面在A板的中间一段以加速度a下滑若A、B之间以及B与斜面之间的摩擦因数都为，求：外力F的大小？要求两位学生上来板演，其他学生按程序在下面练习以A为对象，由于用绳子固定A处于平衡状态其受力如图13所示f=mgcos，N=mgcos以B为对象，B在F作用处于加速状态其受力如图14所示Y方向：物体受力平衡N=2mgcos+mgcosX方向：F+2mgsin-mgcos-3mgcos=2ma，F=2ma+4mgcos-2mgsin此题的关键在于慎密的按程序进行，防止遗漏(2)小结性提问：我们已经学习了解决动力学问题前三个步骤，同学们从动力学本质的角度思考一下为什么必须以选对象、定状态、查受力作为解决动力学问题的前三步？启发同学们讨论从根本上说，我们学习的动力学是质点动力学，是针对一个理想化的物理模型建立它的受力和运动状态变化的关系而我们的具体问题中可能有一些具体的物体，我们首先要确定对其中哪一个物体建立动力学方程，其次是这一个具体的物体在题给的物理情景中是否可以抽象为我们认定的理想化模型，因为这两方面需要，所以选择研究对象是整个解题程序的第一步动力学的根本问题是建立物体的受力大小和物体运动状态改变的定量关系，所以只有在判断物体的运动状态和检查物体的所有受力之后才有可能使两者建立正确的数量关系由上面的分析可以看出这三个步骤是符合物理规律的三步，这里面没有数学性的工作，是充分体现物理思想方法的思考过程当然我们掌握了这个思考过程就找到了解决动力学问题的方法3选择建立最佳的坐标系(1)提出问题讨论：解决动力学问题的前三个步骤完成之后，从一般意义上说第四个步骤应该是什么呢？在同学们一段讨论之后看例8例8 如图15所示，斜面与水平地面成30角，木块A质量为m，叠放在木块B的上面，木块B的上表面与地面平行，下表面与斜面间无摩擦当木块A与木块B一起沿斜面下滑时，木块A受到的摩擦力多大？(2)分析：以A为研究对象，A的加速度沿斜面向下，共受三个力如图16所示从图中可以看出，如果以一般的习惯以加速度的方向为X轴的正方向建立坐标系，因为三个力都与坐标轴不重合，所列方程组将比较复杂如以三个力的方向建立坐标系，对加速度进行分解建立方程组，将使解题过程简化：mg-N=masin30，f=macos30(3)归纳：在一般简单问题中我们往往对选择坐标系的重要性体会不深，实际上选择坐标系是一个解决问题很重要的技巧，它能够使很复杂的问题得到简化，以后我们再来进一步体会(三)课堂小结提问：现在我们来全面完整地说明解决一个动力学问题的全部程序在同学们讨论的基础进行总结选对象、明状态、查受力、建坐标、列方程、解、讨论，这就是我们解决动力学问题的全部程序