牛顿定律在直线运动中的应用.docx
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1、牛顿定律在直线运动中的应用牛顿运动定律的应用 教学目标1、学问目标:(1)能结合物体的运动状况进行受力分析(2)驾驭应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法,学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题2、实力目标:培育学生审题实力、分析实力、利用数学解决问题实力、表述实力3、情感目标:培育严谨的科学看法,养成良好的思维习惯 教学建议 教材分析本节主要通过对典型例题的分析,帮助学生驾驭处理动力学两类问题的思路和方法这两类问题是:已知物体的受力状况,求解物体的运动状况;已知物体的运动状况,求解物体的受力 教法建议1、总结受力分析的方法,让学生能够正确、快速的对探讨对象进行受力分析2、强调解决动力学
2、问题的一般步骤是:确定探讨对象;分析物体的受力状况和运动状况;列方程求解;对结果的合理性探讨要让学生逐步习惯于对问题先作定性和半定量分析,弄清问题的物理情景后再动笔算,并养成画情景图的好习惯3、依据学生的实际状况,对这部分内容分层次要求,即解决两类基本问题解决斜面问题较简洁的连接体问题,建议该节内容用23节课完成 教学设计示例 教学重点:物体的受力分析;应用牛顿运动定律解决两类问题的方法和思路 教学难点:物体的受力分析;如何正确运用力和运动关系处理问题 示例: 一、受力分析方法小结 通过基本练习,小结受力分析方法(让学生说,老师必要时补充) 1、练习:请对下例四幅图中的A、B物体进行受力分析
3、答案: 2、受力分析方法小结 (1)明确探讨对象,把它从四周物体中隔离出来; (2)按重力、弹力、摩擦力、外力依次进行受力分析; (3)留意:分析各力的依据和方法:产生条件;物体所受合外力与加速度方向相同;分析静摩擦力可用假设光滑法 不多力、不丢力的方法:绕物一周分析受力;每分析一力均有施力物体;合力、分力不要重复分析,只保留实际受到的力 二、动力学的两类基本问题 1、已知物体的受力状况,确定物体的运动状况 2、已知物体的运动状况,确定物体的受力状况 3、应用牛顿运动定律解题的一般步骤: 选取探讨对象;(留意变换探讨对象) 画图分析探讨对象的受力和运动状况;(画图很重要,要养成习惯) 进行必要
4、的力的合成和分解;(在运用正交分解时,通常选加速度方向为一坐标轴方向,当然也有例外) 依据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解;(要选定正方向) 对解的合理性进行探讨 四、处理连接体问题的基本方法 1、若连接体中各个物体产生的加速度相同,则可采纳整体法求解该整体产生的加速度 2、若连接体中各个物体产生的加速度不同,则一般不行采纳整体法(若学生状况允许,可再提高观点讲) 3、若遇到求解连接体内部物体间的相互作用力的问题,则必需采纳隔离法 以上各问题均通过典型例题落实 探究活动题目:依据自己的学习状况,编一份有关牛顿运动定律应用的练习题题量:46道要求:给出题目具体解答,并注明选题意图及该题易错之处
5、评价:可操作性、针对性,可调动学生主动性 高考物理牛顿定律的应用学问点总结复习 牛顿定律的应用学问要点:1、牛顿定律的应用到此为止力学已讲完三章学问。应当知道:第一章力,是讲解并描述了力的基本概念:知道了力是物体间的相互作用,力是矢量有大小、方向,驾驭了力的图示法,通过牛顿其次定律的学习了解到力的单位牛顿(N)的来历,相识了力学中的三种力(G、N、f)的学生计算,方向的确定,力的合成分解的运算法则,初步理解到力的作用效果。通过其次章,物体的运动的学习,驾驭了直线运动中,匀速直线运动,特殊是变速直线中的匀变速直线运动的规律,从中理解并驾驭速度、位移、加变速、间间这些描述物体运动规律的物理量。第三
6、章,牛顿运动定律具体阐明白运动和力(即运动状态改变和力)的关系。相识到物体为什么会这样或那样的运动的缘由。因此三章学问的关系应是第一章,力学的打算学问相识力,其次章运动学,只讲运动规律,探讨物体如何运动,第三章探讨运动和力的关系称之力动力学。本专题讲解并描述牛顿运动定律的应用,就是综合以上所学学问进行较全面地分析归纳,简洁的逻辑思维推理,建立物理情景,缕出解题思路,运用数学学问列出方程求解,借此培育和提高各种实力,初步驾驭解决力学问题的第一条途径即:两种类型三种运动方式。A两种类型:知道力求得加速度确定物体的运动状态要求仔细分析探讨对象的受力状况画出受力示意图,依据力的作用效果进行正交分解,并
7、求得所受力的合力,通过牛顿其次定律可以求出运动的加速度,假如再知道物体的初始条件,v0初速度初位置,依据运动学或就可以求出物体在随意时刻的位置和速度,这就是已知物体的受力状况,就可以确定物体运动的状况。与此相反假如已知物体的运动状况依据运动学公式求出物体的加速度,也可以依据牛顿其次定律确定物体所受的外力。 B、三种运动方式及其在运动应当特殊留意的问题(1)水平方向运动,看有无不水平力,此时会影响到压力N从而影响摩擦力f,因为只有水平力作用时Nmg(2)竖直方向运动,千万不行遗忘重力mg,匀速运动F=mg,然后看v0,的方向确定是向上或向下运动。 假如匀加向上Fmg=ma,若匀加向下,mgF=m
8、a(3)物体沿斜面方向运动,看有无水平力,此时会影响压力N从而影响摩擦力f的大小:当无水平方向力的作用时,N=mgcos,f=,当有水平方向力的作用时,N=mgcos如图所示。 C、解题步骤(1)确定探讨对象(视为质点)一个物体,一个点或相对静止的多个物体组成的物体系。(2)探讨对象的受力分析。a、画受力示意图,只画被分析物体受到的实际力(内力不画它对外界物体的力不画,等效力(含力分力)不画)b、受到的实际力,不能多画,也不能漏画,(可绕行物体一周,找出可能受到的力,按力的性质依次画出重力、弹力、摩擦力)c、推断被分析物体运动状态是平衡,还是有加速度(不平衡)d、作受力分析,即通过矢量分解合成
9、的方法把受到的多个力简化一个等效力(即),若被分析物平衡则=0,若有加速度则方向与a方向相同。(3)建立物理情景,弄清物理过程确定运动性质(4)列方程,已知量统一单位制(国际单位)(5)代入数值求解(6)对结果必要应加以说明或取舍。 2、超重和失重现象,实质上是视重。因为物体在运动中重力不变,我们知道物体的重力是由于地球对物体的吸引,而使物体受到的力,物体重力的大小可用弹簧秤称出来。物体在静止或上下匀速直线运动中,=0,有F=mg(F为弹簧的示数)。当物体在竖直方向上加速度运动时,仍以弹簧秤吊着物体,此时弹簧的示数就有改变,称为视点,加速上升时Fmg,加速下降Fmg,分析如下:加速上升,以向上
10、为正方向Fmg=ma减速下降,以向下为正方向F=mg+maFmgmgF=maFmgF=mg+ma加速上升等效于减速下降同理分析,减速上升以向上为正方向Fmg=ma加速下降以向下为正方向F=mgmaFmgmg=F=maF=mgmaFmg加速下降等效于减上升,当向下加速a=g时,处于完全失重状态。 3、有关连接体问题高考说明中明确指出:用牛顿定律处理连接体的问题时,只限于各个物体的加速度的大小、方向都相同的状况。所谓连接体是指:在实际问题中经常遇到的几个物体连结在一起,在外作用下的运动即连接体运动。其特点是:连接体的各部分之间的相互作用力总是大小相等,方向相反的(在将连接体作为一个整体考虑时这相互
11、作用力称之为内力)而连接体各部分的运动状况也是相互关联的。应相识到这类问题综合应用了牛顿运动定律和运动学、力的合成分解等方面的学问难度较大,因此必需驾驭解此类问题的一般规律,即整体法求加速度,隔离法求相互作用力。所谓整体法即把连接体看成一个整体考虑,受力分析时的外力是连接体以外的物体对整体连接体的作用力(连接体各部分之间的相互作用称之为内力未能考虑在内)。这些力的合力产生整体加速度。所谓隔离法,就是把连接体中的各个物体从连接体的整体中隔离出来,单独考试它们各自的受力状况和运动状况,此时的相互作用力即是外力,在受力分析不能忽视。常见的连接体有:升降机及机内的物体运动 汽车拉拖车 吊车吊物上升 光
12、滑水平面两接触物体受力后运动状况 两物体置在光滑的水平面受力后运动状况验证“牛顿其次定律”的试验 如右图装置 匀变速直线运动规律的应用 教学目标 学问目标 1、通过例题的探讨学习匀变速直线运动的推论公式及。 2、了解初速度为零的匀加速直线运动的规律。 3、进一步体会匀变速直线运动公式中矢量方向的表示方法。 实力目标 1、培育学生分析运动问题的实力以及应用数学学问处理物理问题的实力 教学建议 教材分析 教材通过例题1自然的引出推论公式,即位移和速度关系,通过思索与探讨对两个基本公式和推论公式做了小结,启发学生总结一般匀变速直线运动问题涉及到五个物理量,由于只有两个独立的方程式,因此只有在已知其中
13、三个量的状况下,才能求解其余两个未知量,引导同学思索和总结初速度为零的匀加速直线运动的特别规律教材通过例题2,事实上给出了对于匀变速直线运动的平均速度特点,强调由两个基本公式入手推导出有用的推论的思想,培育学生分析运动问题的实力和应用用数学处理物理问题的实力 教法建议 通过例题或练习题的探讨,让学生自己分析题目,画出运动过程草图,动手推导公式,老师适时地加以引导和总结,协作适当的课件,加强学生的相识在推导位移公式时干脆给出的,在这里应向学生说明,实质上它也是匀变速直线运动的两个基本公式的推论 教学设计方案 教学重点:推论公式的得出及应用 教学难点:初速度为零的匀变速直线运动的比例关系 主要设计
14、: 一、例题1的处理: 1、让学生阅读题目后,画运动过程草图,标出已知条件,a,s,待求量 2、请同学分析解题思路,可以激励学生以不同方法求解,如“先由位移公式求出时间,再利用速度公式求”等 3、老师启发:上面的解法,用到两个基本公式,有两个未知量t和,而本题不要求求出时间t,能否有更简洁的方法呢?可以启发学生两个基本公式的消去,能得到什么结论呢? 4、让学生自己推导,得到,即位移和速度的关系,并且思索:什么条件下用这个公式更便利? 5、用得到的推论解例题 二、思索与探讨的处理 1、(1)(2)(3)三个公式中共包括几个物理量?各个公式在什么条件下运用更便利? 2、用三个公式解题时,至少已知几
15、个物理量?为什么?(知三求二)因为三个公式中只有(1)(2)两个是基本公式,是独立的方程,(3)为推论公式,所以最多只能求解两个未知量 3、假如物体的初速度等于零,以上三个公式是怎样的?请同学自己写出: 三、例题2的处理 1、让学生阅读题目后,画运动过程草题,标出已知量、,待求量为 2、放手让同学去解:可能有的同学用公式(3)和(1)联立先解出a再求出t;也可能有的同学利用前面学过的,利用求得结果;都应赐予确定,也可能有的同学受例1的启发,发觉本题没让求加速度a,想到用基本公式(1)(2)联立消去a,得到 3、得到后,告知学生,把它与对比知,对于匀变速直线运动,也可以当作一个推论公式应用,此公
16、式也可由,将位移公式代入利用求得(请同学自己推证一下) 4、用或解例2 四、探讨典型例题(见后) 五、探讨教材练习七第(5)题 1、请同学依据提示,自己证明 2、展示课件,下载:初速度为零的匀加速直线运动(见媒体资料) 3、依据课件,绽开探讨: (1)1秒末,2秒末,3秒末速度比等于什么? (2)1秒内,2秒内,3秒内位移之比等于什么? (3)第1秒内,第2秒内,第3秒内位移之比等于什么? (4)第1秒内,第2秒内,第3秒内平均速度之比等于什么? (5)第1个1米,第2个1米,第3个1米内所用时间之比等于什么? 探究活动 依据本节所学学问,请你想方法测出自行车刹车时的初速度及加速度,须要什么测
17、量仪器?如何测量?如何计算?实际做一做 匀变速直线运动规律及应用 第2课时匀变速直线运动规律及应用 1一个小石块从空中a点自由落下,先后经过b点和c点,不计空气阻力已知它经过b点时的速度为v,经过c点时的速度为3v,则ab段与ac段位移之比为() A13B15C18D19 解析:经过b点时的位移为habv22g,经过c点时的位移为hac(3v)22g,所以habhac19,故选D. 答案:D 2静止置于水平地面的一物体质量为m57kg,与水平地面间的动摩擦因数为0.43,在F287N的水平拉力作用下做匀变速直线运动,则由此可知物体在运动过程中第5个7秒内的位移与第11个3秒内的位移比为() A
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- 牛顿 定律 直线运动 中的 应用
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