江西省万载县株潭中学高中物理必修14.6用牛顿定律解决问题（一）教案

株潭中学物理学科备课表（教案）课题课型4.6用牛顿定律解决问题（一）年级高一日期新授主备人刘亭秀复备人高一备课组授课人教学目标1.能运用牛顿定律解决一般的动力学问题；2.理解牛顿定律解题的基本方法，即首先对研究对象进行受力和运动情况的分析，然后用牛顿定律把二者联系起来。3.学会应用实例总结归纳一般问题的解题规律的能力重点已知物体的受力情况，求物体的运动情况；已知物体的运动情况，求物体的受力情况难点物体的受力分析及运动状态分析；重要的解题方法的灵活选择和应用正交分解法器材教学过程设计意图授课人标注新课导入【情景导入】利用多媒体投影播放汽车的运动，行星围绕太阳运转，“神舟”五号飞船的发射升空及准确定点回收情景、导弹击中目标的实况录像资料．（学生活动：观看录像，思考老师所提问题，在教师的引导下初步讨论．）【提问】1．我国科技工作者能准确地预测火箭的变轨，卫星的着落点，他们靠的是什么？2．利用我们已有的知识是否也能研究与此类似的较为简单的问题？（学生活动：学生思考讨论、阅读教材并回答：牛顿第二定律确定了力和运动的关系，使我们能够把物体的运动情况和受力情况联系起来，从受力情况确定出物体的运动情况．）【过渡】限于目前的知识水平，我们还不能直接研究上述问题，但我们可以本着由易到难的原则，从最简单的例子入手去探讨运动和力的关系问题的求解思路．下面我们就来学习有关知识．新课讲授（一）、从受力情况分析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。【问题探究】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？（画受力示意图）（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？（区别平衡力和相互作用力）分析：取水平向右的方向为坐标轴的正方向F合=F1－F2=6.4N4.4N=2N由牛顿第二定律得，（学生活动：（1）从以上解题过程中，总结一下运用牛顿定律解决由受力情况确定运动情况的一般步骤．（2）受力情况和运动情况的链接点是牛顿第二定律，在运用过程中应注意哪些问题？）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Fx＝max，Fy＝may.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．【课堂练习】将例题1中的“水平拉力”改为“斜向上与水平方向成37°角”，大小仍为6.4N，其他条件均不变，求物体在4s末的速度和4s内的位移。已知cos37°=0.8，sin37°=0.6,g=10m/s2。（1）研究对象是谁？它共受几个力的作用，画出受力图。合力沿什么方向？（2）拉力与运动方向成一定夹角时，如何求合力？（3）完整写出解答过程。由受力情况球运动情况【问题探究】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？分析：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Gx＝mg·sinθGy＝mg·cosθ得F阻＝67.5N.三．巩固练习一斜面AB长为10m，倾角为30°，一质量为2kg的小物体（大小不计）从斜面顶端A点由静止开始下滑，如图所示。（g取10m/s2）（1）若斜面与物体间的动摩擦因数为0.5，求小物体下滑到斜面底端B点时的速度及所用时间。若给小物体一个沿斜面向下的初速度，恰能沿斜面匀速下滑，则小物体与斜面间的动摩擦因数μ是多少？解析：题中第（1）问是知道物体受力情况求运动情况；第（2）问是知道物体运动情况求受力情况。（1）以小物块为研究对象进行受力分析，如图所示。物块受重力mg、斜面支持力N、摩擦力f。垂直斜面方向上受力平衡，由平衡条件得：mgcosN=0。沿斜面方向上，由牛顿第二定律得：mgsinf=ma。又f=μN，由以上三式解得a=0.67m/s小物体下滑到斜面底端B点时的速度：（2）小物体沿斜面匀速下滑，受力平衡，加速度a＝0，有垂直斜面方向：mgcosN=0。沿斜面方向：mgsinf=0。又f=μN，解得：μ＝0.58四．课堂小节回顾本节课内容“你学到了什么”通过实际问题的分析激发学生探索的兴趣．设置疑问，使学生将新问题与所学知识联系挂钩．充分利用新时期的高科技成果展示自然科学规律的巨大魅力，同时激发学生的爱