人教版必修一 4.6 用牛顿运动定律解决问题（一） 教案 （2）.doc

力和物体运动的关系问题，一直是动力学研究的基本问题，人们对它的认识经历了一个漫长的过程，直到牛顿用他的三个定律对这一类问题作出了精确的解决.牛顿由此奠定了经典力学的基础.牛顿三定律成为力学乃至经典物理学中最基本、最重要的定律.牛顿第一定律解决了力和运动的关系问题；牛顿第二定律确定了运动和力的定量关系；牛顿第三定律确定了物体间相互作用力遵循的规律.动力学所要解决的问题由两部分组成：一部分是物体运动情况；另一部分是物体与周围其他物体的相互作用力的情况.牛顿第二定律恰好为这两部分的链接提供了桥梁. 学 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。多媒体课件【新课导入】这张图片中交警正在测量刹车的痕迹，根据这个长度交警能判断出车辆是否超速，这是怎么做到的呢？学习了这节课就能解决这个问题。【新课内容】 一、由受力情况球运动情况投影展示例题1并布置学生审题：一个静止在水平地面上的物体，质量是 2kg，在6.4n的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩擦力是4.4n。求物体在4s末的速度和4s内的位移。思考与讨论l.本题研究对象是谁？它共受几个力的作用？物体所受的合力沿什么方向？大小是多少？2.本题要求计算位移和速度，而我们只会解决匀变速运动问题。这个物体的运动是匀变速运动吗？依据是什么？3.fn和g在竖直方向上，它们有什么关系？基本思路：（1）确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出物体的受力示意图；（2）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）； （3）根据牛顿第二定律列方程，求出物体的加速度；（4）结合给定的物体的运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动参量。强调：（1）速度的方向与加速度的方向要注意区分；（2）题目中的力是合力还是分力要加以区分。解析：取水平向右的方向为坐标轴的正方向f合=f1f2=6.4n-4.4n=2n由牛顿第二定律得，4s末的速度4s内的位移 小结：运用牛顿定律解决由受力情况确定物体的运动情况大致分为以下步骤：（1）确定研究对象（2）对确定的研究对象进行受力分析，画出物体的受力示意图（3）建立直角坐标系，在相互垂直的方向上分别应用牛顿第二定律列式fxmax，fymay.求得物体运动的加速度（4）应用运动学的公式求解物体的运动学量受力分析的过程中要按照一定的步骤以避免“添力”或“漏力”一般是先场力，再接触力，最后是其他力即一重、二弹、三摩擦、四其他再者每一个力都会独立地产生一个加速度但是解题过程中往往应用的是合外力所产生的合加速度再就是牛顿第二定律是一矢量定律，要注意正方向的选择和直角坐标系的应用二、从运动情况确定受力投影展示例2并布置学生审题：一个滑雪的人质量是75 kg，以v02m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角，在 t=5s的时间内滑下的路程x60m，求滑雪人受到的阻力。（包括摩擦和空气阻力）思考与讨论：滑雪的人共受到几个力的作用？这几个力各沿什么方向？它们之中哪个力是待求的，哪个力实际上是已知的？（画受力示意图）如何建立坐标系？如果沿水平和竖直方向建立坐标系，是否方便解题？为什么？如何选择合适的运动学公式求解未知物理量？基本思路：（1）确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出物体的受力示意图； 学 （2）选择合适的运动学公式，求出物体的加速度；（3）根据牛顿第二定律列方程，求出物体的所受的合外力；（4）根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力。解析：如图，受力分析建立如图坐标系，把重力g沿x轴和y轴的方向分解，得到gxmgsingymgcos 由于沿山坡向下的方向为正方向，所以合力fgxf阻，合力的方向沿山坡向下，使滑雪的人产生沿山坡向下的加速度滑雪人的加速度可以根据运动学的规律求得：xv0tat2aa4 m/s2根据牛顿第二定律fmagxf阻maf阻gxmaf阻mgsinma代入数值后， 学 得f阻67.5 n.思考与讨论l. 上述两个例题在解题方法上有什么相同和不同之处？2. 在例2中，为什么要建立平面直角坐标系？3. 在运动学公式中通常是以v0为正方向的，但在利用牛顿第二定律列方程时，选什么方向为正方向较为方便？努力启发引导学生发现异同。学生思考讨论，交流合作，推举学生回答，并相互补充： 学 l. 两题都需画受力图，都要利用牛顿第二定律和运动学公式，画受力图是重要的解题步骤。不同之处是例1先用牛顿第二定律求加速度，而例2先用运动学公式求加