2022年用牛顿运动定律解决问题教案.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 4.6 用牛顿运动定律解决问题（一）教案【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. 把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形对物体的受力情形进行分析；4. 能依据物体的受力情形推导物体的运动情形；5. 会用牛顿运动定律和运动学公式解决简洁的力学问题；【教学重点】1. 已知物体的受力情形,求物体的运动情形；2. 已知物体的运动情形,求物体的受力情形；【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敏捷挑选和运用；2. 正交分解法；【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、总结疑问情境导入、展现目标合作探究、精讲点拨反思总结、当堂检测发导学案、布置预习【课前预备】1同学的学习预备：预习课本相关章节,初步把握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法；2老师的教学预备：多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延长拓展学案；【课时支配】 2 课时【教学过程】 一 预习检查、总结疑问检查落实了同学的预习情形并明白了同学的疑问,使教学具有了针对性；（二）情形导入、展现目标同学活动 同学们先摸索例题一、例题二,简洁的写出解题过程；提问 上述两个例题在解题的方法上有什么相同之处？有什么不同之处？在其次个例题中为什名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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；在解决静力学的问题时, 通常使尽量多的力在坐标轴上,情形相比,有什么不同吗？在利用牛顿运动定律解决问题时要建立坐标系与上述的设计意图：步步导入,吸引同学的留意力,明确学习目标；（三）合作探究、精讲点拨老师讲解 大家可以看到上述两个例题解题过程中都用到牛顿其次定律,但是例题一是已知物体的受力情形, 求物体的运动情形的问题,而例题二是已知物体的运动情形求物体的受力情形的问题； 所以我们发觉, 牛顿运动定律可以解决两方面的问题,即从受力情形可以预见物体的运动 情形和从运动情形可以判定物体的受力情形；下面我们来分析两种问题的解法；从受力确定运动情形 例题一 基本思路：（ 1）确定讨论对象,对讨论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）依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）依据牛顿其次定律列方程,求出物体的加速度；（4）结合给定的物体的运动的初始条件,挑选运动学公式,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留意区分；（2）题目中的力是合力仍是分力要加以区分；对应练习 1 答案： 解析设汽车刹车后滑动的加速度大小为a,由牛顿其次定律可得 mg=ma,a= g；由匀变速直线运动速度位移关系式v0 2=2ax,可得汽车刹车前的速度为v 0 2 ax 2 gx 2 0 7. 10 14 m/s=14m/s；正确选项为 C；点评 此题以交通事故的分析为背景,属于从受力情形确定物体的运动状态的问题；求解此类问题可先由牛顿其次定律求出加速度a,再由匀变速直线运动公式求出相关的运动学量；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 从运动情形确定受力例题二基本思路：（ 1）确定讨论对象,对讨论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）挑选合适的运动学公式,求出物体的加速度；（3）依据牛顿其次定律列方程,求出物体的所受的合外力；（4）依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m的质点,从h1高处下落,刚接触网时速度的大小为v 1 2gh 1（向下）；弹跳后到达的高度为 h2,刚离网时速度的大小为v 2 2gh 2（向上）；速度的转变量 vv1v2（向上）；以 a 表示加速度, t 表示运动员与网接触的时间,就 va t ；接触过程中运动员受到向上的弹力 F 和向下的重力 mg,由牛顿其次定律得Fmgma；2 gh 1 2 gh 2由以上各式解得 F mg m,t代入数值得 F1.5 × 10 3；点评 此题为从运动状态确定物体的受力情形的问题；求解此类问题可先由匀变速直线运动公式求出加速度 a,再由牛顿其次定律求出相关的力；此题与小球落至地面再弹起的传统题属于同一物理模型, 但将情形放在蹦床运动中,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,从而可用牛顿其次定律结合匀变速运动公式求解；实际情形作用力应是变力,就求得的是接触时间内网对运动员的平均作用力；小结名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 牛顿运动定律 Fma,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详细化,方程左边是物体受到的合力,这个力是谁受的,方程告知我们是质量 m的物体受的力,所以今后的工作是对质量 m的物体进行受力分析；第一要确定讨论对象；那么, 这个合力是由哪些力合成而来的？必需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就或正交分解法；方程右边是物体的质量 m和加速度 a 的乘积,要确定物体的加速度,就必需对物体运动状态进行分析,由此可见, 解题的方法应从定律本身的表述中去查找；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,一般情形坐标轴的正方向与加速度方向一样； 课堂练习 见学案t=t 1+t 2=2s+9s=11s；点评物体受力情形发生变化,运动情形也将发生变化；此题隐含了两个运动过程,如不仔细审题, 分析运动过程, 将显现把物体的运动当作匀速运动 送带上）,或把物体的运动始终当作匀加速运动；（没有留意到物体从静止开头放到传2. 解析1 设小球所受风力为F,就 F=0.5 mg；当杆水平固定时,小球做匀速运动,就所受摩擦力Ff与风力 F 等大反向,即名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - Ff=F；又因 Ff= FN= mg,以上三式联立解得小球与杆间的动摩擦因数 =0.5 ；2 当杆与水平方向成 =37 0角时,小球从静止开头沿杆加速下滑；设下滑距离 s 所用时间为 t ,小球受重力 mg、风力 F、杆的支持力 FN和摩擦力 Ff作用,由牛顿其次定律点评 此题是牛顿运动定律在科学试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稳求出动摩擦因数,再分析小球在杆与水平面成37 0 角时的受力情形,依据牛顿其次定律列出方程,求得加速度,再由运动学方程求解；这是一道由运动求力,再由力求运 动的典型例题；（四）反思总结,当堂检测 老师组织同学反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测；设计意图：引导同学构建学问网络并对所学内容进行简洁的反馈订正；（课堂实录）（五）发导学案、布置预习我们已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,重点是把握解决这类问题的方法；并完成本节的课 后练习及课后延长拓展作业；设计意图： 布置下节课的预习作业,并对本节课巩固提高；老师课后准时批阅本节的延长拓展训练；9.板书设计一、两类问题名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 已知物体的受力情形求物体的运动情形的问题已知物体的运动情形求物体的受力情形的问题二、解题思路：名师归纳总结 确定讨论对象；第 6 页,共 6 页分析讨论对象的受力情形,必要时画受力示意图；分析讨论对象的运动情形,必要时画运动过程简图；利用牛顿其次定律或运动学公式求加速度；利用运动学公式或牛顿其次定律进一步求解要求的物理量；- - - - - - -