牛顿第二定律的应用教案

专题 牛顿第二定律的应用专题 牛顿第二定律的应用 兴宁市沐彬中学 邹 平 一 教学目标 1 知识与技能 1 巩固记忆牛顿第二定律内容 公式和物理意义 2 掌握应用牛顿第二定律解决问题的基本思路和方法 3 训练学生画图分析 审题 规范解题 分析综合和运用数学工具的能力 2 过程与方法 通过例题分析 讨论 练习使学生掌握应用牛顿定律解决力学问题的方法 3 情感态度与价值观 通过学习培养学生的多角度分析 解决问题的素养 二 重点 难点分析 1 本节为习题课 重点内容是选好例题 讲清应用牛顿第二定律解决的两类动力学问题的基 本方法 2 应用牛顿第二定律解题重要的是分析物体的运动过程 建立物理情境 抓住运动情况 受 力情况和具体条件 依据定律列方程求解 但学生往往习惯于边审题边套公式得结果 所以培 养学生良好的解题习惯 建立解题程序 掌握解题方法是难点 三 教学方式 讲授 演示 探究 师生互动 对比归纳 四 教具 多媒体 五 教学过程 一 引入新课 牛顿第二定律揭示了运动和力的内在联系 因此 应用牛顿第二定律可以解答一些简单的 力学问题 我们通过下列例题来体会应用牛顿第二定律解决物理问题的思路 方法和步骤 二 教学过程设计 1 已知物体的受力情况求物体的运动情况 例题 1 投影 一物块从倾角为 长为 s 的斜面的顶端由静止开始滑下 物块与斜面间的动摩 擦因数为 求物块滑到斜面底端所需的时间 1 审题分析 这个题目就是根据已知的受力情况来求物体的运动情况 物体由静止在恒力作用下做匀加速直 线运动 受力情况 F合 mgsin mgcos 初始条件 v0 0 研究对象 斜面上的物体 求 解物块滑到斜面底端所需的时间 2 解题思路 研究对象为物体 已知受力 可得物体所受合外力 根据牛顿第二定律可求出 物体的加速度 再依据初始条件和运动学公式就可解出时间 3 解题步骤 投影 解 确定研究对象 画过程图 画受力图 略 对物体受力分析 X 轴方向依牛顿第二定律 mafmg sin 下滑时物体受到的摩擦力 Nf y 方向 0cos mgN 由 得 物体下滑的加速度 由位移公式得 物块滑到斜面底端所需的时间 小结 第一类类型求解的一般步骤 a 确定研究对象 对对象受力分析 画出受力分析图 b 建立直角坐标系 对力进行必要的分解 c 依牛顿第二定律列出方程 求出物体运动的加速度 d 结合题给的物体运动的初始条件 选择合适的运动学公式求出所求量 e 引申 这一类题目是运用已知的力学规律 进行正确的分析 如带电粒子在电场中加速后获 得速度就属这一类题目 2 已知运动情况求解受力情况 例题 2 投影 水平放置的传送带 AB 间的距离 L 10 m 传送带以 V 2m s 的速度匀速运动 在 A 点轻轻放上一质量为 2kg 的小物块 物块向右运动 X 2m 后和传送带保持相对静止 g 10m s2 求 物块与传送带间的动摩擦因 数 1 审题分析 这个题目是根据运动情况求解物 块与传送带间的动摩擦因数 研究对象 传送带上的物体 运动情况 物体先匀加速运动然后匀速运动至 B 点 X 2m 初始 条件 v 2m s 求动摩擦因数 mamgmg cossin cos sin ga 2 2 1 ats cos sin 22 g s a s t A B V 2 解题思路 由运动情况和初始条件 根据运动学公式可求出加速度 再根据牛顿第二定律 求出汽车受的摩擦力 最后求出动摩擦因数 3 解题步骤 投影 画图分析 略 对物体受力分析 物体从 A 点开始做匀加速直线运动直到与传送带相对静止为止 依 Vt2 Vo2 2aS 得 代入数据得加速度 a 1m sa 1m s2 2 依牛顿第二定律 物体受到的摩擦力 Ff ma 又因为 Ff FN mg 由 代入数据得物块与传送带间的动摩擦因数 0 1 小结 第二类类型求解的一般步骤 a 确定研究对象 b 结合题给的物体运动的初始条件 选择合适的运动学公式求出加速度 c 对研究对象受力分析 画出受力分析图 建立直角坐标系 对力进行必要的分解 d 依牛顿第二定律列出方程 求出未知力 3 应用牛顿第二定律解题的规律总结 直线运动 即 由左向右求解即第一类问题 可将 vt v0 s t 中任何一个物理量作为未知求解 由右向左求解即第二类问题 可将 F f m 中任一物量作为未知求解 三 课堂练习 练习 1 如图 在海滨游乐场里有一种滑沙运动 某人坐在滑板上从斜坡的高处 A 点由静止开 第一类 已知物体的受力情况求物体的运动情况 动力学的 两大基本 问题 第二类 已知物体的运动情况求物体的受力情况 物体受 力情况 物体的加 速度 物体运 动情况 始滑下 滑到斜坡底端 B 点后 沿水平的滑道再滑行一段距离到 C 点停下来 若人和滑板总质 量 m 60 0kg 滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为 0 5 斜坡倾角 370 sin37 0 6 cos37 0 8 斜坡与水平滑道间是平滑连接的 整个运动过程中空气阻力 忽略不计 取 g 10m s2 求 1 人从斜坡上滑下的加速度多大 2 若 AB 的长度为 25 0 m 则 BC 的长度为多少 3 若由于场地的限制 水平滑道的最大距离 BC 为 LBC 20 0m 则人在斜坡上滑下的距 离 AB 应不超过多少 练习 2 质量 m 4kg 的物体静止于水平面上 物体与水平面的动摩擦因数为 0 5 现给物体 一个大小为 20N 与水平方向成 300角斜向上的拉力 F 使物体从静止开始运动 经 2s 后 撤去 F 求物体运动的总位移 四 小结 1 应用牛顿第二定律解题可分为两类 一类是已知受力求解运动情况 一类是已知运动情况 求解受力 2 不论哪种类型题目的解决 都遵循基本方法和步骤 即分析过程 明确研究对象 建立物 理情境 进行受力分析 根据定律列方程 进而求解验证效果 在解题过程中 画图是十分重 要的 包括运动过程图和受力分析图 五 作业布置 P238 课时作业 六 课后反思 1 本课以高中物理复习蓝本为依据 例题 1 强调过程分析和受力分析的重要性 因为有 些学生对此不够重视而导致错误 尤其是以后遇到组合式计算题的处理时更加突出