《用牛顿运动定律解决问题(一)》教案2.doc

用牛顿运动定律解决问题(一)教案一、教学目标（一）知识与技能1. 理解应用牛顿运动定律解答两类动力学问题的基本思路和方法。2. 会应用牛顿运动定律结合运动学知识求解比较复杂的两类问题。（二）过程与方法1培养学生的分析推理能力。2收集资料，了解更多关于牛顿运动定律的知识。（三）情感态度与价值观1培养学生形成积极思维，解题规范的良好习惯。2通过查阅资料和网上交流的方法，认识牛顿运动定律解决问题(一)的方法。二、教学重点应用牛顿定律解题的一般步骤。三、教学难点两类动力学问题的解题思路。四、课时安排1课时五、教学准备多媒体课件、粉笔、图片。六、教学过程新课导入：在运动学中，我们通常是以初速度的方向为坐标轴的正方向；在解决静力学的问题时，通常使尽量多的力在坐标轴上，在利用牛顿运动定律解决问题时要建立坐标系与上述的情况相比，有什么不同吗？新课讲解：一、从受力确定运动情况基本方法、步骤：确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出物体的受力图。 根据力的合成与分解的方法，求出物体所受的合外力（包括大小和方向）。 根据牛顿第二定律列方程，求出物体的加速度。 结合给定的物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需运动参量。 例1 一个滑雪人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0.04，求10s内滑下来的路程和10s末的速度大小。（g取10ms2） 解析 以滑雪人为研究对象，受力情况如图461所示。 研究对象的运动状态为：垂直于山坡方向，处于平衡；沿山坡方向，做匀加速直线运动 将重力mg分解为垂直于山坡方向和沿山坡方向，据牛顿第二定律列方程： FNmgcos0 mgsinFfma 又因为FfFN 由可得：ag（sincos） 故x（sincos）t2 10（0.04）102m233m vat10（0.04）10ms46.5ms 答案233m，46.5ms 方法点拨 物理运算过程中尽量使用代表物理量的字母，必要时再代入已知量。 物体的运动情况是由物体所受合外力及物体初始条件决定的，在解决动力学问题过程中应注重受力分析能力的培养和提高 例2 如图462所示，传送带地面倾角37，AB之间的长度为L16m，传送带以速率v10ms逆时针转动，在传送带上A端无初速地放一个质量为m0.5kg的物体，它与传送带之间的动擦系数0.5，求物体从A运动到B需要多少时间？ （g10ms2，sin370.6，cos370.8） 解析 物体放到传送带上，开始相对于传送带向上运动，所受摩擦力方向沿传送带向下，物体由静止开始做初速为零的匀速直线运动，根据牛顿第二定律： mgsinmgcosma1 物体速度由零增大到10ms所用的时间：t1x1v 物体下滑的位移：x1 当物体速度等于10ms时，相对于传送带，物体向下运动，摩擦力方向与原来相反，沿传送带向上，此时有：mgsinmgcosma2 从速度增大到10ms后滑到B所用时间为t2，根据运动学知识： Lx1vt2 联立方程组解得：t11s t21s 所以从A到B时间为tt1t22s 答案 2s 方法总结 本题应注意，开始时物体的速度小于传送带速度，相对传送带向上运动，受摩擦力方向沿斜面向下；当物体速度加速到大于传送带速度时，相对传送带向下运动，摩擦力方向沿斜面向上因此，物块在传送带上运动时，分加速度不同的两个阶段进行研究二、从运动情况确定受力解题的基本方法步骤： 确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出物体的受力图； 选择合适的运动学公式，求出物体的加速度； 根据牛顿第二定律列方程，求出物体所受的合外力； 根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力。 例1 质量为200t的机车从停车场出发，行驶225m后，速度达到54kmh，此时，司机关闭发动机让机车进站，机车又行驶了125m才停在站上设运动阻力不变，求机车关闭发动机前所受到的牵引力 解析 机车关闭发动机前在牵引力和阻力共同作用下向前加速；关闭发动机后，机车只在阻力作用下做减速运动因加速阶段的初末速度及位移均已知，故可由运动学公式求出加速阶段的加速度，由牛顿第二定律可求出合力；在减速阶段初末速度及位移已知，同理可以求出加速度，由牛顿第二定律可求出阻力，则由两阶段的力可求出牵引力 在加速阶段： 初速度v00，末速度v154kmh15ms 位移x1225m 由2ax得： 加速度a1ms20.5ms2 由牛顿第二定律得 F引F阻ma121050.5N1105N 减速阶段：初速度v115ms，末速度v20，位移x2125m 由 加速度a2ms20.9ms2，负号表示a2方向与v1方向相反 由牛顿第二定律得F阻=ma22105（0.9）N1.8105N 由得机车的牵引力为F引2.8105N 答案 2.8105N 方法总结： 解题前应对问题先作定性和半定量的分析，弄清物