人教版必修1 4.6 用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題（一） 教案.doc

4.6 用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題（一）教材分析:力和物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系問題，一直是動(dòng)力學(xué)研究的基本問題，人們對(duì)它的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了一個(gè)漫長的過程，直到牛頓用他的三個(gè)定律對(duì)這一類問題作出了精確的解決.牛頓由此奠定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ).牛頓三定律成為力學(xué)乃至經(jīng)典物理學(xué)中最基本、最重要的定律.牛頓第一定律解決了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系問題；牛頓第二定律確定了運(yùn)動(dòng)和力的定量關(guān)系；牛頓第三定律確定了物體間相互作用力遵循的規(guī)律.動(dòng)力學(xué)所要解決的問題由兩部分組成：一部分是物體運(yùn)動(dòng)情況；另一部分是物體與周圍其他物體的相互作用力的情況.牛頓第二定律恰好為這兩部分的鏈接提供了橋梁.教學(xué)目標(biāo):知識(shí)與技能(1) 進(jìn)一步學(xué)習(xí)分析物體的受力情況，并能結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行受力分析;(2) 掌握應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決動(dòng)力學(xué)問題的基本思路方法;(3) 學(xué)會(huì)如何從牛頓運(yùn)動(dòng)定律入手求解有關(guān)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參量;(4) 學(xué)會(huì)根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參量的變化求解有關(guān)物體的受力情況。過程與方法(1) 培養(yǎng)學(xué)生利用物理語言表達(dá)、描述物理實(shí)際問題的能力; (2) 幫助學(xué)生提高信息收集和處理能力，分析、思考、解決問題能力和交流、合作能力;(3) 幫助學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用實(shí)例總結(jié)歸納一般問題解題規(guī)律的能力;(4) 讓學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)工具在表達(dá)解決物理問題中的作用。情感態(tài)度與價(jià)值觀(1) 利用我國的高科技成果激發(fā)學(xué)生的求知欲及學(xué)習(xí)興趣;(2) 培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那髮?shí)態(tài)度及解決實(shí)際問題的能力;(3) 初步培養(yǎng)學(xué)生合作交流的愿望，能主動(dòng)與他人合作的團(tuán)隊(duì)精神，敢于提出與別人不同的見解，也勇于放棄或修正自己的錯(cuò)誤觀點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn):(1) 已知物體的受力情況，求物體的運(yùn)動(dòng)情況;(2) 已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，求物體的受力情況。教學(xué)難點(diǎn):(1) 物體的受力分析及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析和重要的解題方法的靈活選擇和運(yùn)用;(2) 正交分解法。教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)。課時(shí)安排：1課時(shí)+1課時(shí)（練習(xí)）教學(xué)過程設(shè)計(jì):一、引入新課（利用ppt顯示圖片）這張圖片中交警正在測(cè)量剎車的痕跡，根據(jù)這個(gè)長度交警能判斷出車輛是否超速，這是怎么做到的呢？學(xué)習(xí)了這節(jié)課就能解決這個(gè)問題。2、 新課教學(xué)今天我們要學(xué)習(xí)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決兩類動(dòng)力學(xué)問題。第一類是由受力情況來求運(yùn)動(dòng)情況，這類問題解決的原則是由受力情況根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，再由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出相關(guān)物理量。 受力情況 運(yùn)動(dòng)情況1、 由受力情況球運(yùn)動(dòng)情況 投影展示例題1并布置學(xué)生審題：一個(gè)靜止在水平地面上的物體，質(zhì)量是 2kg，在6.4n的水平拉力作用下沿水平地面向右運(yùn)動(dòng)。物體與地面間的摩擦力是4.4n。求物體在4s末的速度和4s內(nèi)的位移?！締栴}探究】（1） 本題研究對(duì)象是誰？它共受幾個(gè)力的作用？物體所受的合力沿什么方向？大小是多少？（畫受力示意圖）（2）本題要求計(jì)算位移和速度，而我們只會(huì)解決勻變速運(yùn)動(dòng)問題。這個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)嗎？依據(jù)是什么？（3）fn和g在豎直方向上，它們有什么關(guān)系？（區(qū)別平衡力和相互作用力）分析：取水平向右的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的正方向f合=f1f2=6.4n-4.4n=2n由牛頓第二定律得，4s末的速度4s內(nèi)的位移【學(xué)生交流】（1）從以上解題過程中，總結(jié)一下運(yùn)用牛頓定律解決由受力情況確定運(yùn)動(dòng)情況的一般步驟（2）受力情況和運(yùn)動(dòng)情況的鏈接點(diǎn)是牛頓第二定律，在運(yùn)用過程中應(yīng)注意哪些問題？小結(jié)：運(yùn)用牛頓定律解決由受力情況確定物體的運(yùn)動(dòng)情況大致分為以下步驟：（1）確定研究對(duì)象（2）對(duì)確定的研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，畫出物體的受力示意圖（3）建立直角坐標(biāo)系，在相互垂直的方向上分別應(yīng)用牛頓第二定律列式fxmax，fymay.求得物體運(yùn)動(dòng)的加速度（4）應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式求解物體的運(yùn)動(dòng)學(xué)量受力分析的過程中要按照一定的步驟以避免“添力”或“漏力”一般是先場(chǎng)力，再接觸力，最后是其他力即一重、二彈、三摩擦、四其他再者每一個(gè)力都會(huì)獨(dú)立地產(chǎn)生一個(gè)加速度但是解題過程中往往應(yīng)用的是合外力所產(chǎn)生的合加速度再就是牛頓第二定律是一矢量定律，要注意正方向的選擇和直角坐標(biāo)系的應(yīng)用【課堂練習(xí)】將例題1中的“水平拉力”改為“斜向上與水平方向成37角”，大小仍為6.4 n，其他條件均不變，求物體在4 s末的速度和4 s內(nèi)的位移。已知cos37=0.8，sin37=0.6, g=10m/s2。（1）研究對(duì)象是誰？它共受幾個(gè)力的作用，畫出受力圖。合力沿什么方向？（2）拉力與運(yùn)動(dòng)方向成一定夾角時(shí)，如何求合力？（3）完整寫出解答過程。2、 由受力情況球運(yùn)動(dòng)情況 投影展示例題2并布置學(xué)生審題：一個(gè)滑雪的人質(zhì)量是 75 kg，以v02m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角，在 t=5s的時(shí)間內(nèi)滑下的路程x60m，求滑雪人受到的阻力。（包括摩擦和空氣阻力）【問題探究】（1） 滑雪的人共受到幾個(gè)力的作用？這幾個(gè)力各沿什么方向？（2） 它們之中哪個(gè)力是待求的，哪個(gè)力實(shí)際上是已知的？（畫受力示意圖）（3） 如何建立坐標(biāo)系？如果沿水平和豎直方向建立坐標(biāo)系，是否方便解題？為什么？（4） 如何選擇合適的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解未知物理量？分析：如圖，受力分析建立如圖坐標(biāo)系，把重力g沿x軸和y軸的方向分解，得到gxmgsingymgcos得f阻67.5 n.【課堂練習(xí)】一斜面ab長為10m，傾角為30，一質(zhì)量為2kg的小物體（大小不計(jì)）從斜面頂端a點(diǎn)由靜止開始下滑，如圖所示。（g取10 m/s2）（1）若斜面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，求小物體下滑到斜面底端b點(diǎn)時(shí)的速度及所用時(shí)間。（2） 若給小物體一個(gè)沿斜面向下的初速度，恰能沿斜面勻速下滑，則小物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是多少？解析：題中第（1）問是知道物體受力情況求運(yùn)動(dòng)情況；第（2）問是知道物體運(yùn)動(dòng)情況求受力情況。（1）以小物塊為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，如圖所示。物塊受重力mg、斜面支持力n、摩擦力f。垂直斜面方向上受力平衡，由平衡條件得：mgcos-n=0。沿斜面方向上，由牛頓第二定律得：mgsin-f=ma。又f=n，由以上三式解得a=0.67m/s2。小物體下滑到斜面底端b點(diǎn)時(shí)的速度：3.65m/s。運(yùn)動(dòng)時(shí)間： s。（2）小物體沿斜面勻速下滑，受力平衡，加速度a0，有垂直斜面方向：mgcos-n=0。沿斜面方向：mgsin-f=0。又f =n，解得：0.58板書設(shè)計(jì)：牛頓第二定律加速度a運(yùn)動(dòng)學(xué)公式運(yùn)動(dòng)情況第一類問題受力情況加速度a另一類問題牛頓第二定律運(yùn)動(dòng)學(xué)公式教學(xué)反思： 1應(yīng)用牛頓第二定律解題可分為兩類：一類是已知受力求解運(yùn)動(dòng)情況；另一類是已知運(yùn)動(dòng)情況求解受力。2不論哪種類型題目的解決，都遵循基本方法和步