《用牛顿运动定律解决问题(一)》教案 教学目标 (一)知识与技能 1.理解应用牛顿运动定律解答两类动力学问题的基本思路和方法。 2.会应用牛顿运动定律结合运动学知识求解比较复杂的两类问题。 (二)过程与方法 1.培养学生的分析推理能力。 2.收集资料,了解更多关于牛顿运动定律的知识。 (三)情感态度与价值观 1.培养学生形成积极思维,解题规范的良好习惯。 通过查阅资料和网上交流的方法,认识牛顿运动定律解决问题(一)的方法。 二、教学重点 应用牛顿定律解题的一般步骤。 三、教学难点 两类动力学问题的解题思路。 四、课时安排 1课时 五、教学准备 多媒体课件、粉笔、图片。 六、教学过程 新课导入: [学生活动]同学们先思考例题一、例题二,简单的写出解题过程。 [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?在第二个例 题中为什么要建立坐标系?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,在利用牛顿运动定律解决问题时要建 立坐标系与上述的情况相比,有什么不同吗? 新课讲解 一、从受力确定运动情况
《用牛顿运动定律解决问题(一)》教案 一、教学目标 （一）知识与技能 1. 理解应用牛顿运动定律解答两类动力学问题的基本思路和方法。 2. 会应用牛顿运动定律结合运动学知识求解比较复杂的两类问题。 （二）过程与方法 1．培养学生的分析推理能力。 2．收集资料，了解更多关于牛顿运动定律的知识。 （三）情感态度与价值观 1．培养学生形成积极思维，解题规范的良好习惯。 2．通过查阅资料和网上交流的方法，认识牛顿运动定律解决问题(一)的方法。 二、教学重点 应用牛顿定律解题的一般步骤。 三、教学难点 两类动力学问题的解题思路。 四、课时安排 1 课时 五、教学准备 多媒体课件、粉笔、图片。 六、教学过程 新课导入： [学生活动]同学们先思考例题一、例题二，简单的写出解题过程。 [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？在第二个例 题中为什么要建立坐标系？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，在利用牛顿运动定律解决问题时要建 立坐标系与上述的情况相比，有什么不同吗？ 新课讲解： 一、从受力确定运动情况
例题 基本思路 (1)确定研究对象,对研究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)根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)根据牛顿第二定律列方程,求出物体的加速度 (4)结合给定的物体的运动的初始条件,选择运动学公式,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注意区分; (2)题目中的力是合力还是分力要加以区分 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,由牛顿第二定律可得 μmg=ma,a=μga 由匀变速直线运动速度一位移关系式v02=2ax,可得汽车刹车前的速度为 10=√2ax=√2gx=√2×0.7×10×14 =14m/s 正确选项为C。 点评:本题以交通事故的分析为背景,属于从受力情况确定物体的运动状态的问题 求解此类问题可先由牛顿第二定律求出加速度a,再由匀变速直线运动公式求出相关的运动 学量 、从运动情况确定受力 例题二 基本思路: (1)确定研究对象,对研究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)选择合适的运动学公式,求出物体的加速度 (3)根据牛顿第二定律列方程,求出物体的所受的合外力 (4)根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 V1=√2sh (向下); 弹跳后到达的高度为h2,刚离网时速度的大小为
例题一 基本思路： （1）确定研究对象，对研究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）根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）根据牛顿第二定律列方程，求出物体的加速度； （4）结合给定的物体的运动的初始条件，选择运动学公式，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注意区分； （2）题目中的力是合力还是分力要加以区分。 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，由牛顿第二定律可得 μmg=ma，a=μg。 由匀变速直线运动速度—位移关系式 v02=2ax，可得汽车刹车前的速度为 v0 = 2ax = 2gx = 20.71014 =14m/s。 正确选项为 C。 点评：本题以交通事故的分析为背景，属于从受力情况确定物体的运动状态的问题。 求解此类问题可先由牛顿第二定律求出加速度 a，再由匀变速直线运动公式求出相关的运动 学量。 二、从运动情况确定受力 例题二 基本思路： （1）确定研究对象，对研究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）选择合适的运动学公式，求出物体的加速度； （3）根据牛顿第二定律列方程，求出物体的所受的合外力； （4）根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 1 2gh1 v = （向下）； 弹跳后到达的高度为 h2，刚离网时速度的大小为
(向上) 速度的改变量 △v=v1+v2(向上) 以a表示加速度,△t表示运动员与网接触的时间,则 接触过程中运动员受到向上的弹力F和向下的重力mg,由牛顿第二定律得 F-mg=maa g+√2gh F=mg + m 由以上各式解得 代入数值得 F=1.5×103N。 点评:本题为从运动状态确定物体的受力情况的问题。求解此类问题可先由匀变速 直线运动公式求出加速度a,再由牛顿第二定律求出相关的力。本题与小球落至地面再弹起 的传统题属于同一物理模型,但将情景放在蹦床运动中,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,从而可用牛顿第二定律结合匀变速运动公式求解。 实际情况作用力应是变力,则求得的是接触时间内网对运动员的平均作用力。 小结 牛顿运动定律F=m,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具体化,方程左边是物体受到的合力,这 个力是谁受的,方程告诉我们是质量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。首先要确定研究对象;那么,这个合力是由哪些力合成而来的?必须对物体进 行受力分析,求合力的方法,可以利用平行四边形定则或正交分解法。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,就必须对物体运动状态进行分析,由此可 解题的方法应从定律本身的表述中去寻找 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,一般情况坐标轴的正方向与加速度方向一致
2 2gh2 v = （向上）。 速度的改变量 Δv＝v1＋v2（向上）。 以 a 表示加速度，Δ t 表示运动员与网接触的时间，则 Δv＝a Δ t。 接触过程中运动员受到向上的弹力 F 和向下的重力 mg，由牛顿第二定律得 F－mg＝ma。 由以上各式解得 t gh gh F mg m + = + 2 1 2 2 ， 代入数值得 F＝1.5×103Ｎ。 点评：本题为从运动状态确定物体的受力情况的问题。求解此类问题可先由匀变速 直线运动公式求出加速度 a，再由牛顿第二定律求出相关的力。本题与小球落至地面再弹起 的传统题属于同一物理模型，但将情景放在蹦床运动中，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，从而可用牛顿第二定律结合匀变速运动公式求解。 实际情况作用力应是变力，则求得的是接触时间内网对运动员的平均作用力。 小结 牛顿运动定律 F＝ma，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具体化，方程左边是物体受到的合力，这 个力是谁受的，方程告诉我们是质量 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。首先要确定研究对象；那么，这个合力是由哪些力合成而来的？必须对物体进 行受力分析，求合力的方法，可以利用平行四边形定则或正交分解法。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，就必须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寻找。 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，一般情况坐标轴的正方向与加速度方向一致