用牛顿运动定律解决问题（一）.docx

1、4.6用牛顿运动定律解决问题（一）1. 教材分析用牛顿运动定律解决问题（一）是人教版高中物理必修一第4章第6节教学内容，主要 学习两大类问题：1已知物体的受力情况，求物体的运动情况，2己知物体的运动情况，求 物体的受力情况。掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。本节内容是对本章知 识的提升，又是后面知识点学习的基础。2. 教学目标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。3. 教学

2、重点1. 己知物体的受力情况，求物体的运动情况。2. 巳知物体的运动情况，求物体的受力情况。4. 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。5. 学情分析我们的学生属于平行分班，没有实验班，学生已有的知识和实验水平有差距。有些学生对 于受力分析及运动情况有一定的基础，但是两者结合起来综合的应用有些困难，需要详细的 讲解。6. 教学方法1. 学案导学：见后面的学案。2, 新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑一情境导入、展示目标一合作探究、精讲点 拨f反思总结、当堂检测一发导学案、布置预习7. 课前准备1. 学生的学习准备：预习课本相关章节，初

3、步把握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路 和方法。2. 教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。课时安排：2课时8. 教学（一）预习皤堂结密检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。（二）情景导入、展示目标学生活动同学们先思考例题一、例题二，简单的写出解题过程。【提问上述两个例题在解题的方注上有什么相同之处？有什么不同之处？在第二个例题中为什么要建立坐标系？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；在解决蜂力学的问题时，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？设计

4、意图：步步导入，吸引学生的注意力，明确学习目标。（三）合作探究、精讲点拨教师讲解大家可以看到上述两个例题解题过程中都用到牛顿第二定律，但是例题一是己 知物体的受力情况，求物体的运动情况的问题，而例题二是己知物体的运动情况求物体的受 力情况的问题。所以我们发现，牛顿运动定律可以解决两方而的问题，即从受力情况可以预 见物体的运动情况和从运动情况可以判断物体的受力情况。下面我们来分析两种问题的解 法。从受力确定运动情况例题一基本思路：（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

5、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）题月中的力是合力还是分力要加以区分。对应练习1答案：解析设汽车刹车后滑动的加速度大小为务由牛顿第二定律可得 m既ma, ci= g。由匀变速直线运动速度一位移关系式嫉=2ax,可得汽车刹车前的速度为v0 =2ax = 72x0.7x10x14 m/ s=14m/so正确选项为c。点评本题以交通事故的分析为背景，属于从受力情况确定物体的运动状态的问题。 求解此类问题可先由牛顿第二定律求出加速度再由匀变速直线运动公式求出相关的运动 学量。

6、从运动情况确定受力例题二基本思路：（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）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。对应练习2答案：解析将运动员看作质量为，的质点，从先高处下落，刚接触网时 速度的大小为Vj =2gh（向下）；弹跳后到达的高度为久，刚离网时速度的大小为v2 = （向上）。速度的改变量，+%（向上）。以a表示加速度，表示运动员与网接触的时间，则 ta接触过程中运动员受到向上的弹力尸和向下的重力mg,由牛顿第二定律得由以上各式解得F

7、= mg +刀匝反m反，Ar代入数值得A=1.5X10:，No点评本题为从运动状态确定物体的受力情况的问题。求解此类问题可先由匀变速直 线运动公式求出加速度a,再由牛顿第二定律求出相关的力。本题与小球落至地面再弹起的 传统题属于同一物理模型，但将情景放在蹦床运动中，增加了问题的实践性和趣味性。题中 将网对运动员的作用力当作恒力处理，从而可用牛顿第二定律结合匀变速运动公式求解。实 际情况作用力应是变力，则求得的是接触时间内网对运动员的平均作用力。小结牛顿运动定律F=nia,实际上是揭示了力、加速度和质量三个不同物理量之间的关系， 要列出牛顿定律的方程，就应将方程两边的物理量具体化，方程左边是物体

8、受到的合力，这 个力是谁受的，方程告诉我们是质量，的物体受的力，所以今后的工作是对质量历的物体进 行受力分析。首先要确定研究对象；那么，这个合力是由哪些力合成而来的？必须对物体进 行受力分析，求合力的方法，可以利用平行四边形定则或正交分解法。方程右边是物体的质 量/和加速度a的乘积，要确定物体的加速度，就必须对物体运动状态进行分析，由此町 见，解题的方法应从定律本身的表述中去寻找。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，往往需要利用正交分解法建立坐标系，列出牛顿运动定律方程求解，般情况坐标轴的正方向

9、与加速度方向致。课堂练习更手竟1.解析 物体受重力通g、支持力户和向前的摩凛力户作用，由牛顿第二定律，有又1电=0,尸=好解得IX 10m/s,=l m/s*.当物体做匀加速运动达到传送畚南速度用m/s时，其位移为5, = =m=2mV20m,.&2x1所以物体运动2m后与传送带一起匀速运动。第一段加速运动时间为；.=-= s=2s,a 1r -J.的.、第二段匀速运动时间为。'-=s=9s- 、 ">一所以，物体在传送带上运动的总时间为f = f：子 f：= 2 s 为 s = 11 s °点评物体受力情况发生变化，运动情况也将发生变化。此题隐含了两

10、个运动过程，如不仔 细审题，分析运动过程，将出现把物体的运动当作匀速运动(没有注意到物体从静止开始放 到传送带上)，或把物体的运动始终当作匀加速运动。2.解析 设小球所受风力为凡则 后0.5好当杆水平固定时，小球做匀速运动，则所受摩擦力人与风力尸等大反向，即F户F。又因Fr= 口 R= - mg,以上三式联立解得小球与杆间的动摩擦因数旬.5。Feos。F/F +F sin & jrcos 0=0,= x/jF/ ,幻VW> VWWVWw*7F(cqs6 + "sin 6) z ._、a H g(sm b - cos r)0.5?«?(0.S-0.5x0.63&

11、#163;iiJ 6 - iJ.? a 0.3) = -(2)当杆与水平方向成书7°角时，小球从静止开始沿杆加速下滑。设下滑距离s所 用时间为，小球受重力/g、风力尺杆的支持力月'和摩擦力ZT作用，由牛顿第二定律 可得， 沿杆的方向 垂直杆的方向 又解得小球的加速度因二 -,y故小球的下滑时间为点评本题是牛顿运动定律在科学实验中应用的一个实例，求解时先由水平面上小 球做匀速运动时的二力平衡求出动摩擦因数，再分析小球在杆与水平面成37°角时的受力情况，根据牛顿第二定律列出方程，求得加速度，再由运动学方程求解。这是道由运动求力， 再由力求运动的典型例题。（四）反思总结，

12、当堂检测教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。（课堂实录）（五）发导学案、布置预习我们己经学习了牛顿运动定律应用（一），那么在下一节课我们一起来学习牛顿运动定律应 用（二）。这节课后大家可以先预习这一部分，重点是掌握解决这类问题的方法。并完成本 节的课后练习及课后延伸拓展作业。设计意图：布置下节课的预习作业，并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓 展训练。9：.板.械让一、两W问题r已知物体的受力情况求物体的运动情况的问题I己知物体的运动情况求物体的受力情况的问题二、解题思路： 确定研究对象； 分析研究对象的受力情况，必要时画受力示意图；®分析研究对象的运动情况，必要时画运动过程简图； 利用牛顿第二定律或运动学公式求加速度； 利用运动学公式或牛顿第二定律进-步求解要求的物理量。10.教学反思牛顿运动定律F=ma,实际上是揭示了力、加速度和质量三个不同物理量之间的关系， 要列出牛顿定律的方程，就应将方程两边的物理量具体化，方程左边是物体受到的合力，这 个力是谁受的，方程告诉我们是质量旬的物体受的力，所以今后的工作是对质量而的物体进 行受力分析。首先要确定研究对象；那么，这个合力是由哪些力合成而来的？必须对物体进 行受力分析，求合力的方法，可以利用