牛顿运动定律的应用复习课

1、牛运定的用习高物 程菊教分力和物体运动的关系问题直动力学研究的基本问题们对它的认识经历了一个 漫长的过程到顿用他的三定律对这一类问题作出了精确的解决顿由此奠定了经 典力学的基础牛三定律成为学乃至经典物理学中最基本重要的定律牛顿第一定 律解决了力和运动的关系问题顿二定律确定了运动和力的定量关系顿第三定律确 定了物体间相互作用力遵循的规律力学所要解决的问题由两部分组成部是物体运 动情况一分是物体与周围他物体的相互作用力的情况顿二定律恰好为这两部 分的链接提供了桥梁应用牛顿运动定律解决动力学问题中阶段最为常见的有两类基本问题类已知 物体的受力情况要求确定出物的运动情况一类是已经知道物体的运动情况要求

2、确 定物体的受力情况要决这两问题对物体进行正确的受力分析是前提顿二定律 则是关键环节，因为它是运动与力联系的桥梁教重应用牛顿运动定律解决动力学的两类基本问题教难动力学两类基本问题的分析解决方法课安1 课三目1知识与技能（1）知道动力学的两类基本问，掌握求解这两类基本问题的思路和基本方法 （2）进一步认识力的概念，掌分析受力情况的一般方法，画出研究对象的受力图 2过程与方法（1）培养学生运用实例总结归一般解题规律的能力（2）会利用正交分解法在相互直的两个方向上分别应用牛顿定律求解动力学问题 （3）掌握用数学工具表达、解物理问题的能力3情感、态度与价值观通过牛顿第二定律的应用，提高分析综合能力，灵

3、活运用物理知识解决实际问题教学过程导新情境导入利用多媒体播放“神舟”五号飞船的发射升空、“和谐号”列车高速前进等录像资 料如图甲、乙所示引导我科技工作者能准确地测火箭的升空轨列的再一次大提速节约了很 多宝贵的时间“缩短”了城市的距离一切都得益于人们对力和运动的研究我们现 在还不能研究如此复杂的课题让们从类似较为简单的问题入手一这类问题的研 究方法a a 推新牛顿第二定律确定了运动和力的关系们能够把物体的运动情况与受力的情况联系 起来因它天体运动的研究辆的设计等许多基础学科和工程技术中都有广泛的应 用由于我们知识的局限，这里只通过一些最简单的例子作介绍一、从受力确定运动情况如果已知物体的受力情况

4、由顿第二定律求出物体的加速度通运动学的规律 就可以确定物体的运动情况例 一静止在水平地面上的物体，质量是 2 kg， 6.4 N 的水平拉力作用下沿水平 方向向右运动物体与地面间的摩擦力是 4.2 ，物体在 s 末的速度和 4 s 内生的位 移分析：这个问题是已知物体受的力，求它的速度和位移，即它的运动情况教师设疑：1物体受到的合力沿什么方向大小是多少？2这个题目要求计算物体的速和位移，而我们目前只能解决匀变速运动的速度和位 移物体的运动是匀变速运动吗？师生讨论交流：1对物体进行受力分析，如图物体受力的图示物体受到四个力的作用：重力 ，方向竖直向下；地面对物体的支持力 F ，直上；拉力 F ，

5、水向右；摩擦力 F 水平向左物体在竖直方向上没有发生位移，没有加速度， 所以重力 G 支持力 大相等、方向相反，彼此平衡，物体所受合力等于水平向的拉力 F 与擦力 的力取水平向右的方向为正方向，则合力F F 2.2 N方向水 平向右2物体原来静止，初速度为 0，恒定的合力作用下产生恒定的加速度，所以物体做 初速度为 的匀速直线运动解：牛顿第二定律可知，F F m2.2a2m/s1.1 m/s求出了加速度，由运动学公式可求出 s 末的度和 4 s 内生的位移v1.14 m/s4.4 m/s1 1x at 1.116 m8.8 2 2讨论交流以解题过程中结一下运用牛顿定律解决由受力情况确定运动情

6、况的一般步骤（2）受力情况和运动情况的链点是牛顿第二定律，在运用过程中应注意哪些问题？ 参考运牛顿定律解决由受力况确定物体的运动情况大致分为以下步骤研究对象对确定的研究对进行受力分析，画出物体的受力示意图立直角坐 标系在互垂直的方向上分别用牛顿第二定律列式 ma .求得物运动的加 y速度）用运动学的公式求解物体的运动学量0 0 3受力分析的过程中要按照一的步骤以避免“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 一个加速度是题过程中往应用的是合外力所产生的合加速度就牛顿第二定律 是一矢量定律，要注意正方向的选择和直角坐标系的应用课

7、堂训练（课件展示）如图所示自由下落的小球接触竖直放置的弹簧开始到弹簧压缩到最大程度的过程 中，小球的速度和加速度的变化情况是（ A加速度变大，速度变小B加速度变小，速度变大C加速度先变小后变大，速度变大后变小D加速度先变小后变大，速度变小后变大解：球接触弹簧后受竖直向下的重力和竖直向的弹力，其中重力为恒力 接触开始阶段，弹簧形变较小，重力大于弹力，合力方向向下，故加速度方向也向下，加速 度与速度方向相同因小球做速运动随着弹簧形变量的增加，弹力不断增大，向下的 合力逐渐减小，小球加速度也逐渐减小当弹力增大到与重力相等时，小球加速度等于 0.由小球具有向下的速度，仍向下运 动小球继续向下运动的过程

8、弹力大于重力合外力方向变为竖直向上小球加速度也向 上且逐渐增大与度方向相反小球速度减小直到将弹簧压缩到最大形变量，速度变 为 答：二、从运动情况确定受力与第一种情况过程相反若已经知道物体的运动情况据运动学公式求出物体的加速 度就以由牛顿第二定律确定物体所受的外力学所要解决的又一方面的问题例 一滑雪的人，质量 50 ， v 2 m/s 的速度沿山坡加速滑下，山坡 倾角 30，在 t5 s 的间内滑下的路程 60 ，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦 和空气阻力合作探讨：这个题目是已知人的运动情况，求人所受的力应该注意三个问题：滑雪人受到的力1分析人的受力情况，作出受示意图然后考虑以下几个问题：滑雪的人

9、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力实际上是已知的？2根据运动学的关系得到下滑速度，求出对应的合力，再由合力求出人受的阻力 3适当选取坐标系坐标系的择，原则上是任意的，但是为了解决问题的方便，选择时一般根据以下要求选取运正好沿着坐标轴的方向可多的力落在坐标 轴上如有可能，待求的未知力尽量落在坐标轴上，不去分解解：图，受力分析建立如图坐标系，把重力 G 沿 x 轴 y 的方向分解，得到求滑雪人受到的阻力G mgsinG mgcos与山坡垂直方向，物体没有发生位移，没有加速度，所以 与持力 大相等、方 向相反，彼此平衡，物体所受的合力 等 G 与阻 的力 由于沿山坡

10、向下的方向为正方向，所以合力 ，合力的方向沿山坡向下，使滑 1雪的人产生沿山坡向下的加速度人加速度可以根据运动学的规律求得 22( t ata4 m/s根据牛顿第二定律 maG F xF sin 代入数值后，得 N.答：67.5 结合两种类型中两个例题的解题过程，总结出用牛顿定律解题的基本思路和解题步骤： 1选定研究对象，并用隔离法研究对象隔离出来2分别对研究对象进行受力分和运动情况分析，并作出其受力图3建立适当的坐标系，选定正向，正交分解4根据牛顿第二定律分别在两正交方向上列出方程5把已知量代入方程求解，检结果的正确性课堂训练（课件展示）1一个物体的质量 0.4 ，以初速度 30 竖直向上抛

11、出，经过 2.5 s物体上升到最高点知物体上升过程中所受到的空气阻力大小恒定物上升过程中所 受空气阻力的大小是多少？解：物体向上运动过程中做减速运动的加速度大小为 a，以初速度方向为正方向 因为 a ， tv所以 = 0 =12 m/st对小球受力分析如图，由牛顿第二定律合合ff=（）=0.4（129.8）N=0.88 N.答：0.88 2如图所示，光滑地面上，水力 F 拉动车木块一起做匀加速运动，小车的质量 为 木的质量为 m.设加速度小为 木块与小车之间的动擦因数为 则在这个过 程中大木块受到的摩擦力大小是（ mAmg Bma C Fma解：是一道根据物体运动状态求物体受力情的典型习题中涉

12、及两个物体题 干中的已知量又比较多对类目，要注意选取好研究对象两者无相对运动之 的摩擦力只能是静摩擦力因而滑动摩擦力公式 fmg 不再适用A 选项错误以木块 为研究对象静擦力产生其动的加速度 F 再由顿第三定律可知 B 选项F确车为研究对象fMaMa 选也正确体为研究对象 a ，MmF再代入 f 可得 .故 C 选也正确答：BCD例 如，人的质量为 ，当电梯以加速度 a 加上升时，人对地板的压力 F是多大？电梯启动、制动时，体重计的读数怎样变化？分析：人受到两个力：重力 G 电梯地板的支持力 F.地板对人的支持力 F 与人地板 的压力 F是一对作用力和反作用力根据牛顿第三定律，只要求出 就知道

13、 .电梯静止时，地板对人的支持力 F 与所受的重力 G 等，都等于 .当电梯加速运动 时，这两个力还相等吗？根据牛顿运动定律列出方程出几个力之间及它们与加速度之间的关系个题就 解决了解：向上的方向为正方向，根据牛顿第二定律写出关于支持力 、重力 G、质量 、 加速度 a 的方FF m（）人对地板的压力 F与地板对人支持力 F 的大相等，即 Fm（讨论：当电梯加速上升（或减速下降）时a0，（g）mg，人对电梯地板的压 力比人受到的重力大超重现象物对支持物的压（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象为 超重现象超重现象产生的条件：物体具有竖直向上的加速度，即做加速上升或减速下降运动 当电梯加速下

14、降（或减速上升）时，加速度向下，（）.人对电梯地板的压力比重力小失重现象物对支持物的压（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象为 失重现象失重现象产生的条件：物体具有竖直向下的加速度，即做加速下降或减速上升运动 如果物体以大小等于 g 的速度竖直下落，则 m（），物体对支持物、悬挂物完全没有作用力，好像完全没有重力作用，这种状态是完全失重状态特别提示当统中的一部物体具有向上（或向下）的加速度时，它对支持物的 压力（或对悬挂物的拉力）也会大于（或小于）系统的重力，这种现象称为部分超（或失） 重现象（2）物体在超重和失重过程中受到的重力并没有变化，变化的只是重力产生的作用 效果物具有向上的加速度时它的重力产生的效果加强就是超重当体具有向下 的加速度时它的重力的作用效减弱这是失重当体具有向下的大小为 g 的加速度 时，重力产生的效果完全消失，这就是完全失重现象课小本节课主要讲述了动力学中的两类基本问题知力情况求解运动情况已 知运动情况求物体受力情况过对例题的分析解决过程结出这两类基本问题的解决方 法、思路和一般解题步骤布作教材第 87 页“问题与练习”1、2、3 题板书设计6 用顿运动定律解决问题（一）一、从受力情况确定运动情况 例 二、从运动情况确定受力情况 例 总结：加速度是连接动力学和运动学的桥梁活动与探究课题：牛顿运