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1、第六节用牛顿定律解决问题(一)新课教学1、从受力确定运动情况教师活动:投影展例如题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4.2N。求物体在4s末的速度和4s内的位移。问:1、此题研究对象是谁?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?2、此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、A和G在竖直方向上,它们有什么关系?学生活动:学生思考讨论后作答,并进一步判定:物体所受的合力水平向右,根据牛顿 第二定律其加速度一定水平向右,因
2、此物体向右做匀加速直线运动。K和G在竖直方向上,大小相等、方向相反,是一对平衡力。 借机让学生对平衡力和作用力与反作用力进行比拟鉴别。点评:通过分析实例,培养学生分析探索和寻找物理量之间的关系,发现浅层次规律的 能力,运用物理语言的能力。教师活动:经分析发现该题属于受力求运动呢,还是运动求受力呢?学生活动:学生讨论并形成一致意见:受力求运动学情况。点评:培养学生敏锐观察并总结的能力。教师活动:要求学生在分析的基础上,画出受力分析图,并完整列出解答过程,提醒学 生写明依据并与投影答案相对照。学生活动:学生计算,交流合作,找出不完善的地方予以改正。点评:培养学生书面表述清楚物理问题的能力。教师活动
3、:如果物体的运动情况,根据运动学公式求出物体的加速度,就可以根据 牛顿第二定律确定物体所受的外力,这是动力学所要解决的另一类问题。2、从运动情况确定受力教师活动:投影展例如2并布置学生审题:一个滑雪的人质量是75 kg,以匕 = 2ni/s 的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角 =30。在=5s的时间内滑 下的路程x=60m,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)问:此题属于那类力学问题?人共受几个力的作用?各力方向如何?它们之 中哪个力是待求量?哪个力实际上是己知的?待求力是谁?物体所受的合 力沿什么方向?学生活动:学生分小组思考讨论,小组代表回答解题思路,描述物体受力情况。该题为 受力求
4、运动,合力沿运动方向,动力实际上是的。点评:通过分析实例,培养学生分析探索和寻找物理量之间的关系,发现浅层次规律的 能力,运用物理语言表述物理问题的能力。教师活动:提问题:此题中物体受力方向较为复杂,物体沿斜面方向匀加速下滑,我们 应当如何建立坐标系求合力?学生活动:学生分小组继续思考讨论,然后作出正确选择:沿平行于斜面和垂直于斜面 分别建立坐标系的x轴和y轴,使合力的方向落在x轴的正方向上,然后求 合力比拟方便。点评:引导学生仿照前4. 3中例题2中的方法建立坐标系求合力。温故知新,相关知识及时记忆、整理和分析。教师活动:让学生口述解答步骤,教师板演解答过程,并提示学生注重代数式的运算, 必
5、要时再代入数值。学生活动:顺应解题思路,联系力的分解知识,讨论交流,思维碰撞。点评:培养学生养成规范做题的良好习惯.教师活动:问题:1、上述两个例题在解题方法上有什么相同和不同之处?2、在例2中,为什么要建立平面直角坐标系?3、在运动学公式中通常是以修为正方向的,但在利用牛顿第二定律列方程时,选什么方向为正方向较为方便?努力启发引导学生发现异同。学生活动:学生思考讨论,交流合作,推举学生回答,并相互补充:1、两题都需画受力图,都要利用牛顿第二定律和运动学公式,画受力图是 重要的解题步骤。不同之处是例1先用牛顿第二定律求加速度,而例2先用 运动学公式求加速度。2、例2中物体受力方向较为复杂,建立
6、平面直角坐标系后,就可以用G和 G代替G,使解题方便。3、因为加速度的方向就是物体所受合外力的方向,所以以加速度的方向为 正方向,会给分析问题带来很大方便。点评:培养学生观察、思考、辨析、归纳综合的能力。教师活动:出示课堂练习(见实例探究),适当加入学生讨论。检查练习结果并予以评 价矫正。学生活动:完成练习,汇报讨论。点评:在实际应用中锻炼能力。(三)课堂总结、点评教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本 上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比拟黑板上的小结 和自己的小结,看谁的更好,好在什么地
7、方。点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。教师要放开,计学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知 识框架。(四)实例探究力和运动的关系1、一个物体放在光滑水平面上,初速为零,先对物体施加一向东的恒力E历时1秒, 随即把此力改变为向西,大小不变,历时1秒钟,接着又把此力改为向东,大小不变,历时1秒钟, A. B. C. D.1秒钟, A. B. C. D.如此反复只改变力的方向,共历时1分钟,在此1分钟内物体时而向东运动, 物体时而向东运动, 物体时而向东运动, 物体一直向东运动,时而向西运动, 时而向西运动, 时而向西运动, 从不向西运动,在1分钟末静止于初始位置之东
8、在1分钟末静止于初始位置在1分钟末继续向东运动在1分钟末静止于初始位置之东牛顿运动定律的应用2、用30N的水平外力F,拉一静止放在光滑的水平面上质量为20kg的物体,力分作 用3秒后消失,那么第5秒末物体的速度和加速度分别是A. r = 7. 5 m / s, a - 1. 5m / s2 B. v - 4. 5m / s, a - 1. 5m / s2C. r = 4 5 m / s, a = 0D. k=7. 5m/s, 3=03、质量是3kg的木块,原来在光滑水平面上运动,受到8N的阻力后,继续前进9 m速 度减为原来的一半,那么原来的速度是 m/s,木块作匀减速运动,直到静止的时间是
9、s4、质量是5kg的物体,在水平恒为F=20N的作用下,从静止开始经过2s速度到达 2m/s,那么物体与水平面间的动摩擦因数是 o5、用2N的水平拉力,正好使木块在水平地面上作匀速直线运动,现用4N的水平拉力 使木块在2s内速度从2 m/s增加6m/ s,那么木块的质量是.6、质量为2 kg的物体,在8N的水平力作用下以10m/s的速度沿粗糙水平面做匀速直 线运动,撤去拉力后4秒钟内物体的位移是多少米?7、一个物体从10m长,5nl高的斜面顶端自静止开始滑下,设物体与斜面间的动摩擦因 数为0.2,求它滑到斜面底端所用的时间和末速度。课余作业1、课后完成课本91页“问题与练习”中的习题。2、课后
10、你能否用图表的形式具体总结一下两种动力学题目的基本解题思路?点评:布置课外研究作业,发现规律,深入研究,进一步培养学生的归纳总结能力。教学体会思维方法是解决问题的灵魂,是物理教学的根本;亲自实践参与知识的发现过程是培养 学生能力的关键,离开了思维方法和实践活动,物理教学就成了无源之水、无本之木。学生 素质的培养就成了镜中花,水中月。附录1教材分析本章主要内容是牛顿运动定律的教学,而牛顿运动定律的运用这方面的知识不仅是本章 的一个难点,也是力学中常用的主要方法之一。本节课的主要任务是培养学生应用学过的知识去分析、解决实际问题,提高学生的综合 运用能力,应该着重培养学生具体问题具体分析,以科学、严
11、谨的态度对待实际问题,特别 注意画受力图时,不要多画力,也不要少画力。力的平衡知识是初中所学内容,在此应注意加强复习。“正交分解法”是非常实用的分 解方法,可明确给学生提出。请学生回答下列问题时,不必请一些成绩好的学生,也可以找一些中等程度的学生回答,在 回答下列问题时暴露出的缺陷更有利于教学。本节课的例题教学,应尽量使用多媒体或幻灯机,以使到达较好的效果。附录2学生分析学生在前面已经学习了物体受力分析、牛顿运动定律、匀变速直线运动的有关规律、二 力平衡及建立平面直角坐标系的有关知识,但由于本节课的综合程度较高,特别是对高一学 生来说,他们一时不太适应,所以教师在选题时每个题中出现的难点一时不可过多,应循序 渐进。解题时要规范学生的解题步骤,注意提醒学生每写一个式子,都必须有客观依据,必 须从基本公式着手。式子中的每一项,甚至每一个“ + ”、“一 ”号,必须有根据,不可想当 然,主观臆断。由于题目分析过程中牵涉到的知识点比拟多,在课堂上可放手让学生讨论、交流。
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