最新整理高一物理教案用牛顿运动定律解决问题(一)导学案.docx

合集下载

高中物理新课标版人教版必修一优秀教案: 用牛顿运动定律解决问题一

高中物理新课标版人教版必修一优秀教案: 用牛顿运动定律解决问题一

6 用牛顿运动定律解决问题(一)从容说课牛顿运动定律是经典力学的基础,它在科学研究和生产技术中有着广泛的应用.本节在前两节探究和总结牛顿第二定律的基础上,结合日常生活中出现的问题,展示了用牛顿第二定律解决实际力学问题的基本思路和方法.将问题类型分为两类,这两类问题正是从牛顿第二定律的表达式F=ma所涉及的F和a 开始的,F代表物体的受力情况,a代表物体的运动学参量,由等式左边可以求出右边,也可以由等式的右边求出左边,即可以根据物体的受力情况确定物体的运动情况,也可以根据物体的运动情况确定物体的受力情况.因此牛顿第二定律是联系力和运动的桥梁,反映着力和运动的定量关系.加速度与力、质量的关系是客观存在的,它反映了自然界的规律.已知受力情况和初始条件——物体的位置和速度,就可以求出以后任何时刻物体的位置和速度.这在人们头脑中形成了“机械决定论”.受力分析和运动过程分析是解决动力学的前提.找到加速度是解题的突破口,因此,解题时应抓住“加速度”这个桥梁不放,确定过渡方向.学习中要通过具体问题的分析,熟练掌握解题思路,提高自己解决实际问题的能力.通过这一节的教学,应当熟悉用牛顿第二定律的公式解题.为了求得合外力,要应用力的合成或分解的知识;为了求得加速度,要应用运动学的知识.本节课在高中物理中的地位非常重要,应该加以强化,练习的选择应该根据学生的实际情况,做到循序渐进,重在落实知识的应用,培养学生正确分析问题的方法.三维目标知识与技能1.知道应用牛顿运动定律解决的两类主要问题.2.掌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况对物体的受力情况进行分析.4.能根据物体的受力情况推导物体的运动情况.5.会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题.过程与方法1.通过实例感受研究力和运动关系的重要性.2.通过收集展示资料,了解牛顿定律对社会进步的价值.3.培养学生利用物理语言表达、描述物理实际问题的能力.4.帮助学生提高信息收集和处理能力,分析、思考、解决问题的能力和交流、合作能力.5.帮助学生学会运用实例总结归纳一般问题的解题规律的能力.6.让学生认识数学工具在表达解决物理问题中的作用.情感态度与价值观1.初步认识牛顿运动定律对社会发展的影响.2.初步建立应用科学知识的意识.3.培养学生科学严谨的求实态度及解决实际问题的能力.教学重点1.已知物体的受力情况,求物体的运动情况.2.已知物体的运动情况,求物体的受力情况.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灵活选择和运用.2.正交分解法.教具准备多媒体教学设备.课时安排2课时教学过程[新课导入]利用多媒体投影播放汽车的运动,行星围绕太阳运转,“神舟”五号飞船的发射升空及准确定点回收情景、导弹击中目标的实况录像资料.学生观看录像,进入情景师:我国科技工作者能准确地预测火箭的变轨、卫星的着地点,他们靠的是什么?生:牛顿运动定律中力和运动的关系.师:利用我们已有的知识是否也能研究这一类问题?生:不能,因为这样一类问题太复杂了,应该是科学家的工作.师:一切复杂的问题都是由简单的问题组成的,现在我们还不能研究如此复杂的运动,但是我们现在研究问题的方法将会对以后的工作有很大的帮助.我们现在就从类似的较为简单的问题入手,看一下这一类问题的研究方法.[新课教学]一、从受力情况分析运动情况师:大家看下面一个例题.多媒体投影展示例题,学生分析讨论,尝试解决例题:一个静止在水平地面上的物体,质量是2 kg,在6.4 N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4.2 N.求物体在4 s末的速度和4 s内的位移.师:本题研究对象是谁?生:本题的研究对象是在水平面上运动的物体.师:它共受几个力的作用?生:它一共受到四个力的作用,分别是物体的重力,方向竖直向下;地面对它的支持力,方向垂直地面向上,这两个力的合力为零;水平向右的拉力和水平向左的摩擦力.师:物体所受的合力沿什么方向?大小是多少?生:物体所受的合力沿物体的运动方向即向右,大小等于F-f=6.4 N-4.2 N=2.2 N.师:本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?生:这个物体的运动是匀加速运动,根据是物体所受的合力保持不变.师:经分析发现该题属于已知受力求运动呢,还是已知运动求受力呢?生:是已知受力情况求物体的运动情况.师:通过同学们的分析,在分析的基础上,画出受力分析图,并完整列出解答过程.多媒体显示学生的受力分析图(如图4-6-1)。

最新人教版 高一物理 必修一 用牛顿运动定律解决问题(一) 导学案(部分答案)

最新人教版 高一物理 必修一 用牛顿运动定律解决问题(一) 导学案(部分答案)

用牛顿运动定律解决问题(一)组题人:一、两类动力学问题(1)已知物体的受力情况求物体的运动情况根据物体的受力情况求出物体受到的合外力,然后应用牛顿第二定律F=ma求出物体的加速度,再根据初始条件由运动学公式就可以求出物体的运动情况––物体的速度、位移或运动时间。

(2)已知物体的运动情况求物体的受力情况根据物体的运动情况,应用运动学公式求出物体的加速度,然后再应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力,进而求出某些未知力。

求解以上两类动力学问题的思路,可用如下所示的框图来表示:(3)在匀变速直线运动的公式中有五个物理量,其中有四个矢量v0、v1、a、s,一个标量t。

在动力学公式中有三个物理量,其中有两个矢量F、a,一个标量m。

运动学和动力学中公共的物理量是加速度a。

在处理力和运动的两类基本问题时,不论由力确定运动还是由运动确定力,关键在于加速度a,a是联结运动学公式和牛顿第二定律的桥梁。

二、应用牛顿第二定律解题的一般步骤:1确定研究对象:依据题意正确选取研究对象2分析:对研究对象进行受力情况和运动情况的分析,画出受力示意图和运动情景图3列方程:选取正方向,通常选加速度的方向为正方向。

方向与正方向相同的力为正值,方向与正方向相反的力为负值,建立方程4解方程:用国际单位制,解的过程要清楚,写出方程式和相应的文字说明,必要时对结果进行讨论三、整体法与隔离法处理连接体问题1.连接体问题所谓连接体就是指多个相互关联的物体,它们一般具有相同的运动情况(有相同的速度、加速度),如:几个物体或叠放在一起,或并排挤放在一起,或用绳子、细杆联系在一起的物体组(又叫物体系).2.隔离法与整体法(1)隔离法:在求解系统内物体间的相互作用力时,从研究的方便性出发,将物体系统中的某部分分隔出来,单独研究的方法.(2)整体法:整个系统或系统中的几个物体有共同的加速度,且不涉及相互作用时,将其作为一个整体研究的方法.3.对连接体的一般处理思路(1)先隔离,后整体.(2)先整体,后隔离典例剖析典例一、由受力情况确定运动情况【例1】将质量为0.5 kg的小球以14 m/s的初速度竖直上抛,运动中球受到的空气阻力大小恒为2.1 N,则球能上升的最大高度是多少?解析通过对小球受力分析求出其上升的加速度及上升的最大高度.以小球为研究对象,受力分析如右图所示.在应用牛顿第二定律时通常默认合力方向为正方向,题目中求得的加速度为正值,而在运动学公式中一般默认初速度方向为正方向,因而代入公式时由于加速度方向与初速度方向相反而代入负值.根据牛顿第二定律得mg +Ff =ma ,a =mg +Ff m=0.5×9.8+2.10.5m/s2=14m/s2上升至最大高度时末速度为0,由运动学公式0-v20=2ax 得最大高度x =02-v202a =0-1422×(-14) m =7 m.答案 7 m 1.受力情况决定了运动的性质,物体具体的运动状况由所受合外力决定,同时还与物体运动的初始条件有关. 2.受力情况决定了加速度,但与速度没有任何关系.【例2】如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m =1kg 的物体,物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25.现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动,拉力F =10N ,方向平行斜面向上,经时间t =4s 绳子突然断了,求:(1)绳断时物体的速度大小.(2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间.(sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,g =10 m/s2)解析 (1)物体受拉力向上运动过程中,受拉力F 、斜面的支持力FN 、重力mg 和摩擦力Ff ,如右图所示,设物体向上运动的加速度为a1,根据牛顿第二定律有:F-mgsin θ-Ff=ma1因Ff=μFN ,FN=mgcos θ 解得a1=2 m/s2t=4 s 时物体的速度大小为v1=a1t=8 m/s.(2)绳断时物体距斜面底端的位移m t a x 1621211==绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动,设运动的加速度大小为a2,受力如上图所示,则根据牛顿第二定律,对物体沿斜面向上运动的过程有:mgsin θ+Ff=ma2 Ff=μmgcos θ 解得a2=8 m/s2物体做减速运动的时间s t a v1212==减速运动的位移m t a x 4222212==此后物体将沿着斜面匀加速下滑,设物体下滑的加速度为a3,受力如右图所示,根据牛顿第二定律对物体加速下滑的过程有:mgsin θ-Ff=ma3 Ff=μmgcos θ解得a3=4 m/s2设物体由最高点到斜面底端的时间为t3,所以物体向下匀加速运动的位移:2332121t a x x =+解得s t 2.3103≈= 所以物体返回到斜面底端的时间为t 总=t2+t3=4.2 s典例二、由运动情况确定受力情况【例3】民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口,发生意外情况的飞机在着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个由气囊组成的斜面,机舱中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上来.若某型号的客机紧急出口离地面高度为4m ,构成斜面的气囊长度为5 m .要求紧急疏散时乘客从气囊上由静止下滑到达地面的时间不超过2 s ,则(1)乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大?(2)气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过多少?(g =10 m/s2) 解析(1)设h =4 m ,L =5 m ,t =2 s ,斜面倾角为θ,则Lh=θsin .乘客在气囊上下滑过程,由221at L = 解得: a =2.5 m/s2(2)乘客下滑过程受力分析如右图则有:FN=mgcos θ ,Ff =μFN = μmgcos θ 由牛顿第二定律可得:mgsin θ- Ff=ma代入数据解得:1211=μ规律总结:物体的加速度由物体所受的合力决定,两者大小、方向及变化一一对应;速度大小的变化情况取决于加速度的方向与速度方向的关系,当两者同向时,速度变大,当两者反向时,速度变小。

高中物理 《用牛顿运动定律解决问题(一)》 学案1 新人教版必修

高中物理 《用牛顿运动定律解决问题(一)》 学案1 新人教版必修

高中物理《用牛顿运动定律解决问题(一)》学案1 新人教版必修4、6 用牛顿运动定律解决问题(一)学案理解领悟牛顿第二定律揭示了运动和力的关系,结合运动学公式,我们可以从物体的受力情况确定物体的运动情况,也可以从物体的运动情况确定物体的受力情况。

本课便涉及这两类应用牛顿运动定律解决的一般问题。

基础级1、力和运动关系的两类基本问题关于运动和力的关系,有两类基本问题,那就是:①已知物体的受力情况,确定物体的运动情况;②已知物体的运动情况,确定物体的受力情况。

2、从受力确定运动情况已知物体受力情况确定运动情况,指的是在受力情况已知的条件下,要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度和位移。

处理这类问题的基本思路是:先分析物体的运动情况求出合力,根据牛顿第二定律求出加速度,再利用运动学的有关公式求出要求的速度和位移。

3、从运动情况确定受力已知物体运动情况确定受力情况,指的是在运动情况(如物体的运动性质、速度、加速度或位移)已知的条件下,要求得出物体所受的力。

处理这类问题的基本思路是:首先分析清楚物体的受力情况,根据运动学公式求出物体的加速度,然后在分析物体受力情况的基础上,利用牛顿第二定律列方程求力。

4、加速度a是联系运动和力的纽带在牛顿第二定律公式(F=ma)和运动学公式(匀变速直线运动公式v=v0+at,x=v0t+at2, v2-v02=2ax等)中,均包含有一个共同的物理量加速度a。

由物体的受力情况,利用牛顿第二定律可以求出加速度,再由运动学公式便可确定物体的运动状态及其变化;反过来,由物体的运动状态及其变化,利用运动学公式可以求出加速度,再由牛顿第二定律便可确定物体的受力情况。

可见,无论是哪种情况,加速度始终是联系运动和力的桥梁。

求加速度是解决有关运动和力问题的基本思路,正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键。

5、解决力和运动关系问题的一般步骤牛顿第二定律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。

高中物理4.6用牛顿运动定律解决问题(一)导学案新人教版必修1

高中物理4.6用牛顿运动定律解决问题(一)导学案新人教版必修1

合作探究合作探究一、从受力确定运动情况解题思路分析物体受力⇒求物体的合力⇒由a=Fm求加速度⇒利用运动学公式⇒求运动学量例1 静止在水平面上的物体质量为400 g,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,在4 N的水平拉力作用下,物体从静止开始运动,求出4 s内物体的位移和4 s末物体的速度.(g取10 m/s2)答案:40 m 20 m/s解析设物体的质量为m,水平拉力为F,地面对物体的支持力,摩擦力分别为F N、F f.对物体受力分析如图所示,由牛顿第二定律可得F合=F-F f=ma,由于F f=μF N,F N=mg得a=F-μmgm.再由运动学公式得x=12at2=12F-μmgm·t2=12×4-0.5×0.4×100.4×42m=40 m.v=at=F-μmgm·t=4-0.5×0.4×100.4×4 m/s=20 m/s.讨论交流1.从以上的解题过程中,总结一下运用牛顿定律解决由受力情况确定运动情况的一般步骤.答案:运用牛顿定律解决由受力情况确定物体的运动情况大致分为以下步骤:(1)确定研究对象.(2)对确定的研究对象进行受力分析,画出物体的受力示意图.(3)建立直角坐标系,在相互垂直的方向上分别应用牛顿第二定律列式F x=ma x,F y=ma y.求得物体运动的加速度.(4)应用运动学的公式求解物体的运动学量.2.受力情况和运动情况的链接点是牛顿第二定律,在运用过程中应注意哪些问题?答案:分析的过程中要按照一定的步骤以避免“添力”或“漏力”.一般是先场力,再接触力,最后是其他力,即一重、二弹、三摩擦、四其他.再者每一个力都会独立地产生一个加速度.但是解题过程中往往应用的是合外力所产生的合加速度.再就是牛顿第二定律是一矢量定律,要注意正方向的选择和直角坐标系的应用.变式训练1 如图所示,质量m=4 kg的物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,在与水平方向成θ=37°角的恒力F作用下,从静止起向右前进t1=2.0 s后撤去F,又经过t2=4.0 s物体刚好停下.求:F的大小、最大速度v m、总位移x.答案:54.5 N 20 m/s 60 m合作探究二、从运动情况确定受力解题思路分析运动情况⇒利用运动学公式求a⇒由F=ma求合力⇒求其他力例2 质量为2.75 t的载重汽车,在2.9×103 N的牵引力作用下由静止匀加速开上一个山坡,沿山坡每前进100 m,升高5 m.汽车由静止开始前进100 m时,速度达到36 km/h,求汽车在前进中所受摩擦力的大小.(g 取10 m/s2)答案:150 N解析设斜坡的倾角为θ,以汽车为研究对象,受力如图所示.已知汽车的质量m=2.75 t=2 750 kg,初速度v0=0,末速度v=36 km/h =10 m/s.匀加速运动的位移x=100 m,根据运动学公式v2-v20=2ax,得a=v2-v202x=102-02×100m/s2=0.5 m/s2.由牛顿第二定律知,沿斜面方向有F-F f-mg sinθ=ma. 其中sin θ=5100.所以F f=F-mg sin θ-ma=[2 900-2 750×(10×5100+0.5)] N=150 N.变式训练2 一个物体的质量m=0.4 kg,以初速度v0=30 m/s竖直向上抛出,经过t=2.5 s物体上升到最高点.已知物体上升过程中所受到的空气阻力大小恒定,求物体上升过程中所受空气阻力的大小是多少?答案:0.88 N例3 如图所示,光滑地面上,水平力F 拉动小车和木块一起做匀加速运动,小车的质量为M ,木块的质量为m .设加速度大小为a ,木块与小车之间的动摩擦因数为μ,则在这个过程中木块受到的摩擦力大小是( ) A .μmg B .ma C.mM +mF D .F -Ma答案:BCD [两者无相对运动,它们之间的摩擦力只能是静摩擦力,因而滑动摩擦力公式F f =μmg 就不再适用,A 选项错误;以m 为研究对象,则静摩擦力产生其运动的加速度a =F 静m,再由牛顿第三定律可知B 选项正确;以M 为研究对象,F -F 静=Ma ,F 静=F -Ma ,D 选项也正确;以整体为研究对象,则a =FM +m,再代入F 静=ma 可得F 静=mFM +m.故C 选项也正确.]巩 固 提 高1.如图所示,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连.在某一段时间内小球与小车相对静止,且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力.则在这段时间内小车可能是( )A .向右做加速运动B .向右做减速运动C .向左做加速运动D .向左做减速运动2.两辆汽车在同一水平路面上行驶,它们的质量之比m 1∶m 2=1∶2,速度之比v 1∶v 2=2∶1.当两车急刹车后,甲车滑行的最大距离为s 1,乙车滑行的最大距离为s 2.设两车与路面间的动摩擦因数相等,不计空气阻力,则( )A .s 1∶s 2=1∶2B .s 1∶s 2=1∶1C .s 1∶s 2=2∶1D .s 1∶s 2=4∶13.如图所示,车沿水平地面做直线运动,车厢内悬挂在车顶上的小球与悬点的连线与竖直方向的夹角为θ,放在车厢底板上的物体A 与车厢相对静止.A 的质量为m ,则A 受到的摩擦力的大小和方向分别是( )A .mg sin θ,向右B .mg tan θ,向右C .mg cos θ,向左D .mg tan θ,向左4.如图所示,静止的粗糙传送带上有一木块M 正以速度v 匀速下滑,滑到传送带正中央时,传送带开始以速度v 匀速斜向上运动.则木块从A 滑到B 所需的时间与传送带始终静止不动时木块从A 滑到B 所用的时间比较( ) A .两种情况相同 B .前者慢 C .前者快 D .不能确定5.如图所示,质量m =2 kg 的物体静止在水平地面上,物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们间弹力的0.25倍,现对物体施加一个大小F =8 N 、与水平方向1.AD2.D3.B4.A。

用牛顿定律解决问题(一)高中物理必修一人教版教案.docx

用牛顿定律解决问题(一)高中物理必修一人教版教案.docx

集体备课教案5、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,则木块的质量是•6、质量为2 kg的物体,在8N的水平力作用下以10m/s的速度沿粗糙水平而做匀速直线运动,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,5m高的斜面顶端自静止开始滑下,设物体与斜血问的动摩擦因数为0.2,求它滑到斜面底端所用的吋间和末速度。

★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。

板书设计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。

教学学生素质的培养就成了镜中花,水中月。

反思集体备课教案教学天平、砂漏、带小孔的矿泉水瓶、三角板、投影仪、台秤. 准备课型课时1安排导入新课实验导入1如图4-7-1所示,找两个完全相同的砂漏,分别放在托盘天平的两个托盘上.调节天平,使两托盘保持平衡,当把左边的一只砂漏倒置后立即放到天平上,在细砂流下的过程你能观察到什么现象.思考一下,看能否找出其中的原因.教学过程图4-7-1 图4-7-2实验导入2将一个矿泉水瓶的底部及瓶的两侧各开儿个细孔,用塞子堵住小孔,向瓶内注入清水.打开塞子,正常悄况下,水就会从小孔内喷射出来,这是水的重力产生的压强对瓶壁作用的结果.如图4-7-2,现在让瓶子从空屮自由下落,则观察到水不再向外喷射,这究竟是什么原因呢?复习导入师生共同回忆:1.力的正交分解法.力合成的平行四边形定则.2. 口rti落体运动的规律\x = -gt22v2 = 2gxv = v0 + at1 2x=v o t + — at匀变速直线运动的规律2v2 - vO2二2ax扣()+ *) '瞬时性3.牛顿第二定律:F二ma,特点<矢量性同向性推进新课一、共点力的平衡条件桌上的书、屋顶的灯,虽然都受到力的作用,但都保持静止.火车车厢受到重力、支持力、牵引力、阻力作用,但仍可能做匀速直线运动.如果一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线状态,我们就说这个物体处于平衡状态.问题1:处于平衡状态的物体有什么特点?物体若受多个共点力保持平衡,应满足什么条件?讨论:(1)处于平衡状态的物体,其状态不发生变化,加速度为0.(2)根据牛顿第二定律F=ma,当物体处于平衡状态时,加速度为0,因而物体所受的合外力F二0.结论:共点力作用下物体的平衡条件是合力为0.问题2:若一个物体受三个力而处于平衡状态,则其中一个力与另外两个力的合力间满足怎样的关系?这个结论是否可以推广到多个力的平衡?讨论:三个力平衡,合外力为零,则其中一个力与另外两个力的合力必定大小相等、方向相反.推广到多个力的平衡,若物体受多个力的作用而处于平衡状态,则这些力中的 某一个力一定与英余力的合力大小相等、方向相反.例1课件展示教材中例题、三角形悬挂结构及其理想化 模型.悬挂路灯的一种三角形结构Fi 、F?的大小与()角有什么关系?图 4-7-3图 4-7-4学生交流讨论,并写岀规范解题过程.课件展示学牛解题过程. 解析:F 】、F2、汕合力为0,则这三个力在x 方向的分矢 量Z 和及y 方向的分矢量Z 和也都为0,即9 =0F2-E1• cos ①Fisin6 -尺3二0②解①②组成的方程儿二一・二二 E2=F I • cos esin 0 sin 0Gtan 6应用拓展:根据解题结果,在此类路灯等的安装过程屮应该注意哪些问题?讨论交流:由公式看出当0很小时,sin ()和tan ()都接近0,几、F2就会很大.对材料强度要求很高,所以钢索的固定点A不能距B太近.但A点过高则材料消耗过多.所以要结合具体情况适当选择0角.课堂训练若利用推论“三个力平衡,则某一个力与其余两个力的合力大小相等、方向相反”解题,则该题如何解决?解析:由平衡条件八、F2的合力与F:,等大反向,即F 二Fs二G由力的矢量三角形的边角关系sin 0F』.tan 0总结:物体受到三个共点力而处于平衡状态,利用推论: 任两个力的合力与笫三个力等大反向,结合力的合成的平行四边形定则可使解题更加简洁明了•受三个以上共点力平衡时多用止交分解法和力的独立作用原理解题.二、超重和失重例2如图4-7-6,人的质量为m,当电梯以加速度a加速上升时,人对地板的压力F'是多大?图4-7-6电梯启动、制动时,体重计的读数怎样变化?分析:人受到两个力:重力G和电梯地板的支持力F.地下)的加速度时,它对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)也会大于(或小于)系统的重力,这种现象称为部分超(或失)重现象.(2)物体在超重和失重过程中所受到的重力并没有变化,变化的只是重力产生的作用效果.物体具有向上的加速度时,它的重力产生的效果加强,这就是超重;当物体具有向下的加速度时,它的重力的作用效果减弱,这就是失重;当物体具有向下的大小为g的加速度吋,重力产生的效果完全消失,这就是完全失重现象.做一做人站在体重计上,分别下蹲或起立时,观察体重计示数的变化情况,并解释这种现象.观察与描述图4-7-7下蹲前,体重计的示数等于人的重力;刚开始下蹲时,体重计示数减小;在下蹲结束时,体重计的示数又增加到大于人的重力•最后下蹲完成后,体重计的示数再次与人的重力相等.站立过程中,开始时体重计示数大于人所受到的重力•然后体重计示数再减小,小于人所受到的重力.最后稳定时,体重计示数再次与人的重力相等.讨论交流下蹲前,人处于静止状态,重力和人受到的支持力是一对平衡力,大小相等、方向相反,人对体重计的压力与人受板书设计x=vot+ —at* 1 2=vot gt2=(10X3-— X 10X32) m二一15 m2 2 2负号表示小球在抛出点下方15 m处.答案:-20 m/s -15 m问题:速度与位移均为负值,它们有什么含义呢?讨论与交流:以竖直向上的方向为坐标轴正方向.若速度值为正,则物体速度竖直向上,处于上升过程;相反,若速度值为负,则说明物体方向与正方向相反,处于下降过程•若求得位移值为正值,则此时物体在抛出点Z上某位置处;若求得位移值为负,说明此时物体位于抛出点之下某位置处. 课堂小结牛顿运动定律结合运动学的基本规律,原则上可以解决所有的动力学问题.教材先从平衡状态的定义指出处于平衡状态的物体加速度等于0,然后根据丫顿第二定律推导得出共点力作用下的平衡条件.接着从对牛顿第二定律在竖直方向上的应用的实例中引出超重和失重的概念,并刈•其中的规律和特点作了介绍.最后从动力学的角度重新对落体运动的性质和规律进行研究,使前后知识点融汇贯通,深化对所学知识的理解.布置作业教材第90页“问题与练习” 1、4、5题.教学反思用牛顿定律解决问题(二)1. 平衡状态:物体保持静止或匀速直线运动的状态共点力的平衡条件:在共点力作用下物体的平衡条件是合力为02. 超重和失重(1)超重:物体具有竖直向上的加速度时,对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)。

高中物理 4.6 用牛顿定律解决问题(一)导学案 新人教版必修

高中物理 4.6 用牛顿定律解决问题(一)导学案 新人教版必修

高中物理 4.6 用牛顿定律解决问题(一)导学案新人教版必修4、6 用牛顿定律解决问题(一)学习目标知识与技能1、知道应用牛顿运动定律解决的两类主要问题、2、掌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况对物体的受力情况进行分析、4、能根据物体的受力情况推导物体的运动情况、5、会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题、过程与方法1、通过实例感受研究力和运动关系的重要性、2、通过收集展示资料,了解牛顿定律对社会进步的价值、3、培养学生利用物理语言表达、描述物理实际问题的能力、4、帮助学生提高信息收集和处理能力,分析、思考、解决问题的能力和交流、合作能力、5、帮助学生学会运用实例总结归纳一般问题的解题规律的能力、6、让学生认识数学工具在表达解决物理问题中的作用、情感态度与价值观1、初步认识牛顿运动定律对社会发展的影响、2、初步建立应用科学知识的意识、3、形成科学严谨的求实态度及提高解决实际问题的能力课前预习1、牛顿第二定律确定了_______________的关系,使我们能够把物体的___________情况和_________情况联系起来。

2、如果已知物体的受力情况,可以由牛顿第二定律求出物体的___________,再通过__________就可以确定物体的运动情况。

3、如果已知物体的运动情况,根据运动学公式求出物体的__________,于是就可以由牛顿第二定律确定物体所受的___________。

预习评价A类进阶1、牛顿第二定律确定了_______________的关系,使我们能够把物体的___________情况和_________情况联系起来。

2、如果已知物体的受力情况,可以由牛顿第二定律求出物体的___________,再通过__________就可以确定物体的运动情况。

3、如果已知物体的运动情况,根据运动学公式求出物体的__________,于是就可以由牛顿第二定律确定物体所受的___________。

牛顿运动定律解决问题一导学案

牛顿运动定律解决问题一导学案

第四章第6节用牛顿运动定律解决问题(一)学习目标:1.能运用牛顿运动定律解答一般的动力学问题。

2.理解应用牛顿运动定律解决问题的基本方法,即首先对研究对象进行受力和运动情况分析,然后用牛顿定律把二者联系起来。

3.在分析解题过程中学习体会可以采取一些具体的方法,比如如何建立恰当的坐标系进行解题。

学习过程一,已知受力确定运动情况例1:一个物体静止在水平地面上,质量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。

物体与地面的摩擦力是4.2N,求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。

(1)物体受到的合力沿什么方向?大小是多少?(2)物体的运动是不是匀变速直线运动?问题:物体与地面间的动摩擦因数为多少?针对训练质量为m=2 kg的物体静止在水平面上,物体与水平面之间的动摩擦因数μ=0.5,现在对物体施加如图所示的力F,F=10 N,θ=37°(sin37°=0.6),经t1=10 s后撤去力F,再经一段时间,物体又静止.(g 取10 m/s2)则:(1)说明物体在整个运动过程中经历的运动状态.(2)物体运动过程中最大速度是多少?(3)物体运动的总位移是多少?二,已知运动情况确定受力例2:一个滑雪的人,质量m=75kg,以2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角为300,在t=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)。

1.滑雪人共受几个力的作用?2.这几个力各沿什么方向?3.它们之中哪个力是待求的?哪个力实际上是已知的?针对训练:一木块在倾角为37°的斜面上,(1)若斜面粗糙,木块与斜面间的动摩擦因数为0.2,则当木块以某一初速度上滑时,其加速度的大小;(2)若斜面粗糙,木块与斜面间的动摩擦因数为0.2,木块质量为3Kg,木块受到沿斜面向上的大小为25.8N的推力作用,则木块由静止开始运动的加速度大小为多少;(3)其它条件同上问,若木块由静止开始受到沿斜面的推力作用,在6s 内运动的位移是54m,求恒定推力的大小和方向?【课堂总结】比较两例题不同之处?联系运动和力的桥梁是什么?解题步骤?小结:1.牛顿第二定律反映的是,加速度、质量、合外力的关系,而加速度可以看成是运动的特征量,所以说加速度是连接力和运动的纽带和桥梁,是解决动力学问题的关键.2.一般解题步骤(1)确定研究对象(2)分析对象受力(3)分析运动情况(4)建立坐标系(5)力的正交分解(6)列方程求解。

高中物理 第六节 用牛顿运动定律解决问题(一)导学案 新人教版必修1

高中物理 第六节 用牛顿运动定律解决问题(一)导学案 新人教版必修1

高中物理 第六节 用牛顿运动定律解决问题(一)导学案 新人教版必修1学习目标:1、进一步学习分析物体的受力情况,并能结合物体的运动情况进行受力分析。

2、掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路方法。

3、学会如何从牛顿运动定律入手求解有关物体运动状态参量。

4、学会根据物体运动状态参量的变化求解有关物体的受力情况。

重点、难点:应用牛顿运动定律解决动力学问题知识链接 :力是使物体产生 的原因,受力作用的物体存在加速度.我们可以结合运动学知识,解决有关物体运动状态变化的问题.另一方面,当物体的运动状态变化时,一定有 ,我们可以由加速度来确定物体的受力.一、动力学的两类基本问题1.已知物体的受力情况,要求确定物体的 。

2.已知物体的运动情况,要求推断物体的 。

学法指导:(一)无论是哪种情况,解决有关运动和力问题的基本思路,加速度始终是联系运动和力的桥梁。

进行正确的受力分析和运动过程分析求加速度是解决问题的关键。

(二)用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤1.确定研究对象2.进行受力分析和运动状态分析,画出受力的示意图3.根据合力方向,用合成法或者正交分解法写出合力表达式4.把合力带入F 合=ma5.解方程并检查所得结果是否符合实际,舍去不合理的解.问题逻辑:(一)从受力确定运动情况:【例1】 如图所示,放在水平面上的物体质量为kg 2,受到一个斜向下的与水平方向成300角的推力F=10N 的作用,从静止开始运动。

已知物体与水平面间的摩擦因数为μ=0.1,取g=102/s m 。

(1)求物体s 5末速度和s 5内发生的位移。

(2)若s 5末撤去推力,物体在水平面上运动的总位移是多少米?°F(二)从运动情况确定受力:【例3】总重为8吨的载重汽车,由静止起开上一山坡,山坡的坡度为0.02(即每前进100m,上升2m)。

在行驶了100m后,汽车的速度增大到18km/h,如果摩擦阻力是车重的0.03倍,汽车上坡时的牵引力多大?二、简单连接体问题:两个或两个以上相互作用的物体组成的具有相同加速度的整体叫连接体。

用牛顿运动定律解决问题(一) 导学案

用牛顿运动定律解决问题(一) 导学案

用牛顿运动定律解决问题(一)【学习目标】1.明确动力学的两类基本问题.2.掌握应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法.【课前预习案】一、从受力确定运动情况如果已知物体的受力情况,可以由求出物体的加速度,再通过的规律就可以确定物体的运动情况.二、从运动情况确定受力如果已知物体的运动情况,根据求出物体的加速度,再根据确定物体所受的力.想一想:如图461所示为某次真空实验中用频闪照相机拍摄到的金属球与羽毛在真空中下落时的照片,由照片可以看出,在真空中金属球与羽毛的下落运动是同步的,即它们有相同的加速度.问题:根据牛顿第二定律,物体的加速度与其质量成反比,羽毛与金属球具有不同质量,为何它们的加速度相同呢?【课堂探究案】一、从受力确定运动情况例1针对训练一个静止在水平面上的物体,质量为2 kg,受水平拉力F=6 N的作用从静止开始运动,已知物体与平面间的动摩擦因数μ=0.2,求物体2 s末的速度及2 s内的位移.(g取10 m/s2)针对训练楼梯口一倾斜的天花板与水平地面成θ=37°,一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板,工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上,大小为F=10 N,刷子的质量为m=0.5 kg,刷子可视为质点,刷子与板间的动摩擦因数μ为0.5,天花板长为L=4 m,取sin 37°=0.6,试求:(1)刷子沿天花板向上的加速度;(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间.二、从运动情况确定受力例2我国《侵权责任法》第87条“高空坠物连坐”条款规定:建筑物中抛掷物品或者从建筑物上坠落的物品造成他人损害,难以确定具体侵权人的,除能够证明自己不是侵权人外,由可能加害的建筑物使用人给予补偿.近日,绵阳一小伙就借助该条款赢得了应有的赔偿.假设质量为5.0 kg的物体,从离地面36 m高处,由静止开始加速下落,下落过程中阻力恒定,经3 s落地.试求:(1)物体下落的加速度的大小;(2)下落过程中物体所受阻力的大小.(g取10 m/s2)针对训练如图463所示,水平恒力F=20 N,把质量m=0.6 kg的木块压在竖直墙上,木块离地面的高度H=6 m.木块从静止开始向下作匀加速运动,经过2 s到达地面.求:(1)木块下滑的加速度a的大小;(2)木块与墙壁之间的滑动摩擦系数.(g取10 m/s2)三、多过程问题分析例3冬奥会四金得主王濛于2014年1月13日亮相全国短道速滑联赛总决赛.她领衔的中国女队在混合3 000米接力比赛中表现抢眼.如图464所示,ACD是一滑雪场示意图,其中AC是长L=0.8 m、倾角θ=37°的斜坡,CD段是与斜坡平滑连接的水平面.人从A点由静止下滑,经过C点时速度大小不变,又在水平面上滑行一段距离后停下.人与接触面间的动摩擦因数均为μ=0.25,不计空气阻力.(取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos 37°=0.8)求:(1)人从斜坡顶端A滑至底端C所用的时间;(2)人在离C点多远处停下?针对训练质量为m=2 kg的物体静止在水平面上,物体与水平面之间的动摩擦因数μ=0.5,现在对物体施加如图465所示的力F,F=10 N,θ=37°(sin 37°=0.6),经t1=10 s后撤去力F,再经一段时间,物体又静止.(g取10 m/s2)则:(1)说明物体在整个运动过程中经历的运动状态.(2)物体运动过程中最大速度是多少?(3)物体运动的总位移是多少?【当堂检测】从受力确定运动情况1.如图466所示,某高速列车最大运行速度可达270 km/h, 机车持续牵引力为1.57×105N.设列车总质量为100 t,列车所受阻力为所受重力的0.1倍,如果列车在该持续牵引力牵引下做匀加速直线运动,那么列车从开始启动到达到最大运行速度共需要多长时间?(g取10 m/s2)图466从运动情况确定受力2.“歼十”战机装备我军后,在各项军事演习中表现优异,引起了世界的广泛关注.如图467所示,一架质量m=5.0×103kg的“歼十”战机,从静止开始在机场的跑道上滑行,经过距离x=5.0×102m,达到起飞速度v=60 m/s.在这个过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍.求飞机滑行时受到的牵引力多大?(g取10 m/s2)图467多过程问题分析3.静止在水平面上的物体的质量为2 kg,在水平恒力F推动下开始运动,4 s末它的速度达到4 m/s,此时将力撤去,又经6 s物体停下来,若物体与地面的动摩擦因数不变,求F的大小.4.物体以12 m/s的初速度从斜面底端冲上倾角为37°的斜坡,已知物体与斜面间的动摩擦因数为0.25(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).求:(1)物体沿斜面上滑的最大位移;(2)物体再滑到斜面底端时的速度大小.【课后训练】题组一从受力确定运动情况1.假设汽车突然紧急制动后所受到的阻力的大小与汽车所受的重力的大小差不多,当汽车以20 m/s的速度行驶时突然制动,它还能继续滑动的距离约为() A.40 m B.20 mC.10 m D.5 m2.在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹.在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14 m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7,g取10 m/s2,则汽车刹车前的速度为()A.7 m/s B.14 m/sC.10 m/s D.20 m/s3.设洒水车的牵引力不变,所受的阻力与车重成正比,洒水车在平直路面上原来匀速行驶,开始洒水后,它的运动情况将是()A.继续做匀速运动B.变为做匀加速运动C.变为做匀减速运动D.变为做变加速运动题组二从运动情况确定受力4.某气枪子弹的出口速度达100 m/s,若气枪的枪膛长0.5 m,子弹的质量为20 g,若把子弹在枪膛内的运动看做匀变速直线运动,则高压气体对子弹的平均作用力为() A.1×102N B.2×102NC.2×105N D.2×104N5.行车过程中,如果车距不够,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人可能受到伤害,为了尽可能地减轻碰撞所引起的伤害,人们设计了安全带.假定乘客质量为70 kg,汽车车速为90 km/h,从踩下刹车闸到车完全停止需要的时间为5 s,安全带对乘客的平均作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)()A.450 N B.400 NC.350 N D.300 N6.质量为m=3 kg的木块放在倾角为θ=30°的足够长斜面上,木块可以沿斜面匀速下滑.若用沿斜面向上的力F作用于木块上,使其由静止开始沿斜面向上加速运动,经过t=2 s时间物体沿斜面上升4 m的距离,则推力F为(g取10 m/s2)()A.42 N B.6 N C.21 N D.36 N题组三多过程问题分析7.质量为0.1 kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的vt图象如图469所示.球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的34.设球受到的空气阻力大小恒为f,取g=10 m/s2,求:(1)弹性球受到的空气阻力f的大小;(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h.8.滑冰车是儿童喜欢的冰上娱乐项目之一.如图4610所示为小明妈妈正与小明在冰上游戏,小明与冰车的总质量是40 kg,冰车与冰面之间的动摩擦因数为0.05,在某次游戏中,假设小明妈妈对冰车施加了40 N的水平推力,使冰车从静止开始运动10 s后,停止施加力的作用,使冰车自由滑行.(假设运动过程中冰车始终沿直线运动,小明始终没有施加力的作用).求:(1)冰车的最大速率;(2)冰车在整个运动过程中滑行总位移的大小.9.如图4611所示,斜面和水平面由一小段光滑圆弧连接,斜面的倾角为37°,一质量为0.5 kg的物块从距斜面底端5 m处的A点由静止释放,已知物块和斜面及水平面间的动摩擦因数均为0.3.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)物块在水平面上滑行的时间为多少?图4611 10.法国人劳伦特·菲舍尔在澳大利亚伯斯的冒险世界进行了超高空特技跳水表演,他从30 m高的塔上竖直跳下并准确地落入水池中.已知水对他的阻力(包括浮力)是他所受重力的3.5倍,设他起跳速度为零,在空中下落的加速度为8 m/s2,g取10 m/s2.试问:需要准备一个至少多深的水池?11.总质量为m=75 kg的滑雪者以初速度v0=8 m/s沿倾角为θ=37°的斜面向上自由滑行,已知雪橇与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,假设斜面足够长.(sin37°=0.6,g 取10 m/s2,不计空气阻力).试求:(1)滑雪者沿斜面上滑的最大距离;(2)若滑雪者滑行至最高点后掉转方向向下自由滑行,求他滑到起点时的速度大小.图4612 12.(2013四川资阳期末)如图4612所示,在倾角θ=37°足够长的斜面底端有一质量m=1 kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5.现用大小为F=22.5 N、方向沿斜面向上的拉力将物体由静止拉动,经时间t0=0.8 s撤去拉力F,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取g=10 m/s2,求:(1)t0=0.8 s时物体速度v的大小;(2)撤去拉力F以后物体在斜面上运动的时间t.【学后反思】____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________。

高一物理人教版必修1教学教案第四章6用牛顿运动定律解决问题(一)

高一物理人教版必修1教学教案第四章6用牛顿运动定律解决问题(一)

教学设计主备人:总第 1 课时提问分析(35分钟)错因分析展示优秀试卷并总结讲解引导提问归纳错因板演总结巩固二.作业分析本次作业满分100分,60分及格。

班级共59人,其中38人及格。

做的较好的有:高宏升朱冰倩唐霁昱贾忠闰王海洋吕涛完成较好的题有:1题2题完成较差的题有:3题5题三.错因分析1.审题不认真,不能正确建立物理模型2.受力分析不正确,不能正确找出合外力3.运动过程不明确4.不能灵活恰当的选择和应用运动学公式5.计算错误,三角函数错误四.优秀卷展示展示四名优秀同学试卷。

优点为正确率高、试卷卷面工整,有做题痕迹,题干重要信息圈画习题讲解过程(师生互动完成)一、从受力确定运动情况已知物体的受力情况――→F=ma求得a,⎩⎪⎨⎪⎧x=v0t+12at2v=v0+atv2-v20=2ax→求得x、v0、v、t.1.如图所示,质量为2Kg的物体静止放在水平地面上,已知物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,现给物体施加一个与水平面成37角的斜向上的拉力F=5N的作用(取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)求:(1)物体对地面的压力为多少(2)物体与地面间的摩擦力大小(3)物体的加速度为多少(4)5s末的速度为多少(5)5s内的位移大小变式:(6)5s末撤去拉力,请说明整个运动过程中经历的运动过程(7)撤去拉力后还能滑行多远?知识巩固分析并回答分析并回答明确答题出现的问题分析解题思路及方法并分析错因规范解题步骤知识拓展延伸精讲总结归纳引导提问提出问题并引导学生思考让学生口述解答步骤引导并提二、从运动情况确定受力已知物体运动情况――→匀变速直线运动公式求得a――→F=ma物体受力情况.2.民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口,发生意外情况的飞机着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个由气囊组成的斜面,机舱中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上来.若某型号的客机紧急出口离地面高度为4.0 m,构成斜面的气囊长度为5.0 m.要求紧急疏散时,乘客从气囊上由静止下滑到达地面的时间不超过2.0 s(g取10m/s2),则:(1)乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大?(2)气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过多少?3.(图象在动力学中的应用)一物体沿斜面向上以12 m/s的初速度开始滑动,它沿斜面向上以及沿斜面向下滑动的v-t图象如图6所示,求斜面的倾角θ以及物体与斜面间的动摩擦因数μ.(g取10 m/s2)三.多过程问题4.一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动,4 s内通过8 m的距离,此后关闭发动机,汽车又运动了2 s停止,已知汽车的质量m=2×103 kg,汽车运动过程中所受阻力大小不变,求:(1)关闭发动机时汽车的速度大小;(2)汽车运动过程中所受到的阻力大小;(3)汽车牵引力的大小.5.冬奥会四金得主王濛于2014年1月13日亮相全国短道速分析题意,找出解题思路,并建立模型,受力分析分析回答分析回答培养学生建立物理模型的能力培养学生举一反三的能力培养学生分析分体解决问题的能力总结分析材料(4分钟)布置作业问滑联赛总决赛.她领衔的中国女队在混合3 000米接力比赛中表现抢眼.如图4所示,ACD是一滑雪场示意图,其中AC是长L=8 m、倾角θ=37°的斜坡,CD段是与斜坡平滑连接的水平面.人从A点由静止下滑,经过C点时速度大小不变,又在水平面上滑行一段距离后停下.人与接触面间的动摩擦因数均为μ=0.25,不计空气阻力,(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:(1)人从斜坡顶端A滑至底端C所用的时间;(2)人在离C点多远处停下?师生共同完成,并且讲解过程中分析错误原因不能正确对物体进行受力分析不能正确分析物体运动情况物体受力情况变化后没有重新计算物体加速度四.小结1.掌握解决动力学两类基本问题的思路方法2. 很多动力学问题,特别是多过程问题,是先分析合外力列牛顿第二定律方程,还是先分析运动情况列运动学方程,并没有严格的顺序要求,有时可以交叉进行.但不管是哪种情况,其解题的基本思路都可以概括为六个字:“对象、受力、运动”,即:(1)明确研究对象;(2)对物体进行受力分析,并进行力的运算,列牛顿第二定律方程;(3)分析物体的运动情况和运动过程,列运动学方程;(4)联立求解或定性讨论.交流讨论回顾总结总结解题思路和解题方法及时巩固所学。

高中物理 4.6用牛顿运动定律解决问题(一)导学案

高中物理 4.6用牛顿运动定律解决问题(一)导学案

《4.6用牛顿运动定律解决问题(一)》基础导学姓名班级组别使用时间【学习目标】1.能根据物体的受力情况推导物体的运动情况.2.掌握应用牛顿运动定律解决两类问题的基本思路和方法.【学习重点】会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题.【学习难点】掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法【自主学习】一、从物体的受力情况确定物体的运动情况(类型一)如果已知物体的受力情况,可以由牛顿第二定律求出物体的________,再通过_______规律确定物体的运动情况。

例题1:一个静止在光滑水平地面上的物体,质量是2 kg,在6.4 N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。

求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。

☆交流讨论1(1)从题目中找出关于物理情景的描述。

(2)研究对象是谁?它共受几个力的作用,画出受力图。

合力沿什么方向?大小是多少?(3)物体的运动是匀变速运动吗?依据是什么?______________________________________(4)完整写出解答过程。

二、从物体的运动情况确定物体的受力情况(类型二)如果已知物体的运动情况,可以由运动学公式求出物体的________,再通过____ __ 确定物体的受力情况。

例题2:一个滑雪的人,质量是75 kg,以v0=2 m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ=30°,在t=5 s的时间内滑下的路程x=60 m,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)。

可以参考教材p84页例2独立完成(1)从题目中找出关于物理情景的描述。

(2)研究对象是谁?找出关于运动状态的描述。

(3)求出人的加速度,并画出受力图。

合力沿什么方向?大小是多少?(4)怎样求人受的阻力?完整写出解答过程。

【合作探究】1、一斜面AB长为10 m,倾角为30°,一质量为2kg的小物体(大小不计)从斜面顶端A点由静止开始下滑,如图所示(g取10 m/s2)(1) 若斜面与物体间光滑,求小物体下滑到斜面底端B点时的速度及所用时间.(2)若斜面与物体间的动摩擦因数为0.5,求小物体下滑到斜面底端B点时的速度及所用时间.受力图受力图1题图2、从静止开始做匀加速直线运动的汽车,经过t=10s ,发生位移x=30m .已知汽车的质量m=4×103kg ,牵引力F=5.2×103N .求:(1)汽车运动的加速度大小;(2)运动过程中汽车所受的阻力大小3、如图所示,质量为0.5kg 的物体在与水平面成300角的拉力F 作用下,沿水平桌面向右做直线运动,经过0.5m 的距离速度由0.6m/s 变为0.4m/s ,已知物体与桌面间的动摩擦因数μ=0.1,求作用力F 的大小。

《用牛顿运动定律解决问题一》教案1.docx

《用牛顿运动定律解决问题一》教案1.docx

《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。

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、教学重点应用牛顿泄律解题的一般步骤。

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吋,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吋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u mg=ma» a= u go由匀变速直线运动速度一位移关系式v02二2ax,可得汽车刹车前的速度为v0 = y]2ax =』2/Jgx = A/2X0.7x10x14=14m/s o正确选项为Co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。

第6节用牛顿运动定律解决问题(一)(课时1)(导学案).docx

第6节用牛顿运动定律解决问题(一)(课时1)(导学案).docx

第四章牛顿运动定律第六节用牛顿运动定律解决问题(一)(课时1)班级:_____ 组别:______ 姓名: __________ 组内评价:________ 教师评价: 【学习目标】1.能根据物体的受力情况推导物体的运动情况.2.掌握应用牛顿运动定律解决己知物体的受力情况确定物体的运动情况的基木思路和方法. 【学习重点】1、拿握应用牛顿运动定律解决已知物体的受力情况确定物体的运动情况的基本思路和方法.2、会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题.【学习难点】掌握应川牛顿运动定律解决问题的呈木思路和方法.预习案两类问题的解题思路和步骤1.由物体的受力情况确定运动情况(1)基本思路:首先对研究对象进行受力情况和运动情况分析,把题中所给的情况弄清楚,然后由牛顿第二定律,结合运动学公式进行求解.(2)一般步骤①确定研究对象,对研究对象进行受力分析,并画出物体的受力图.②根据力的合成与分解,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,求出物体运动的加速度.④结合物体运动的初始条件,选择运动学公式,求出所需的运动学•量一一任意时刻的位移和速度,以及运动轨迹等.2.由物体的运动情况确定受力情况⑴解题思路从物体的运动情况入手,应用运动学公式求得物体的加速度,再应用牛顿第二定律求得所受的合力,进而求得所求力.(2)解题步骤①确定研究对彖.②对研究对彖进行受力分析,并画出物体受力示意图.③根据相应的运动学公式,求出物体的加速度•.④根据T顿第二定律列方程求出物体所受的力.⑤根据力的合成和分解方法,求出所霊求解的力.探究案1.由物体的受力情况确定运动情况(类型一)例题1:一个静止在光滑水平地而上的物体,质量是2 kg,在6.4 N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。

求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。

☆交流讨论1(1)从题目中找出关于物理情景的描述。

(2)研究对象是谁?它共受儿个力的作川,画出受力图。

用牛顿运动定律解决问题(一)导学案

用牛顿运动定律解决问题(一)导学案

用牛顿运动定律解决问题(一)导学案本资料为woRD文档,请点击下载地址下载全文下载地址课件www.5yk 第四章牛顿运动定律编制:高一物理三级部包科领导签字:第六节用牛顿运动定律解决问题(一)【学习目标】.熟练掌握牛顿运动定律,提高应用牛顿运动定律分析动力学问题的能力。

2.自主学习,合作探究,学会应用牛顿定律分析动力学问题的方法。

3..激情投入,享受学习的快乐,感悟牛顿运动定律的奥秘。

【重点难点】.从物体受力分析物体的运动情况2.从物体的运动情况确定物体的受力【使用说明及学法指导】2.依据学习目标,研读课本P85—P87,仔细分析本节教材的例题1、例题2,明确运用从受力分析物体的运动情况、从运动情况确定物体的受力的解题方法,总结牛顿定律解决实际问题时的基本思路和方法,形成正确的思维模式。

【问题导学】情景1:一个静止在水平地面上的物体,质量是10kg,物体与地面的滑动摩擦因数为0.4,在60N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。

(g=10m/s2)(1)物体的受力情况如何?(画出受力分析图)(2)物体所受的合力是多少?(3)求出物体运动的加速度?(4)根据运动学公式,求物体在4s末的速度和4s内的位移。

情景2:一个滑雪的人,质量是60kg,以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ=370。

在t=10s的时间内滑下的路程x=220m。

(g=10m/s2)(sin370=0.6,cos370=0.8)(1)根据运动学公式求出物体运动的加速度。

(2)应用牛顿第二定律求出物体受到的合力(3)分析滑雪者的受力情况(画出受力分析图)(4)沿平行斜面和垂直斜面的方向建立坐标系,运用正交分解法进行力的分解,然后用牛顿第二定律列方程,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦力和空气阻力)。

【预习自测】.一个物体在水平恒力F的作用下,由静止开始在一个光滑的水平面上运动,经过时间t,速度变为v,如果要使物体的速度变为2v,下列方法正确的是A.将水平恒力增加到2F,其他条件不变B.将物体质量减小一半,其他条件不变c.物体质量不变,水平恒力和作用时间都增为原来的两倍D.将时间增加到原来的2倍,其他条件不变2.如图所示,一质量m=2kg的木块静止于水平地面上.现对物体施加一大小为10N的水平方向拉力.若地面光滑,求物体运动的加速度大小;若物体与地面间动摩擦因数μ=0.1,求物体的加速度大小和经过2s物体的位移大小.【我的疑惑】请写出你的疑问,让我们在课堂上一起解决!【合作探究】探究点一、从受力确定运动情况问题1:水平地面上质量为10kg的物体,受到斜向右上方与水平方向成370角的拉力F=50N作用,在水平面上由静止开始运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,求物体开始运动2s内的位移大小。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

最新整理高一物理教案用牛顿运动定律解决问题(一)
导学案
第四章牛顿运动定律
编制:高一物理三级部包科领导签字:
第六节用牛顿运动定律解决问题(一)
学习目标
1.熟练掌握牛顿运动定律,提高应用牛顿运动定律分析动力学问题的能力。

2.自主学习,合作探究,学会应用牛顿定律分析动力学问题的方法。

3..激情投入,享受学习的快乐,感悟牛顿运动定律的奥秘。

重点难点
1.从物体受力分析物体的运动情况2.从物体的运动情况确定物体的受力
使用说明及学法指导
2.依据学习目标,研读课本P85—P87,仔细分析本节教材的例题1、例题2,明确运用从受力分析物体的运动情况、从运动情况确定物体的受力的解题方法,总结牛顿定律解决实际问题时的基本思路和方法,形成正确的思维模式。

问题导学
情景1:一个静止在水平地面上的物体,质量是10kg,物体与地面的滑动摩
擦因数为0.4,在60N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。

(g=10m/s2)(1)物体的受力情况如何?(画出受力分析图)
(2)物体所受的合力是多少?
(3)求出物体运动的加速度?
(4)根据运动学公式,求物体在4s末的速度和4s内的位移。

情景2:一个滑雪的人,质量是60kg,以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑
下,山坡的倾角θ=370。

在t=10s的时间内滑下的路程x=220m。

(g=10m/s2)(sin370=0.6,cos370=0.8)
(1)根据运动学公式求出物体运动的加速度。

(2)应用牛顿第二定律求出物体受到的合力
(3)分析滑雪者的受力情况(画出受力分析图)
(4)沿平行斜面和垂直斜面的方向建立坐标系,运用正交分解法进行力的分解,然后用牛顿第二定律列方程,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦力和空气阻力)。

预习自测
1.一个物体在水平恒力F的作用下,由静止开始在一个光滑的水平面上运动,经过时间t,速度变为v,如果要使物体的速度变为2v,下列方法正确的是() A.将水平恒力增加到2F,其他条件不变
B.将物体质量减小一半,其他条件不变
C.物体质量不变,水平恒力和作用时间都增为原来的两倍
D.将时间增加到原来的2倍,其他条件不变
2.如图所示,一质量m=2kg的木块静止于水平地面上.现对物体施加一大小为10N的水平方向拉力.(g取10m/s2)
(1)若地面光滑,求物体运动的加速度大小;
(2)若物体与地面间动摩擦因数μ=0.1,求物体的加速度大小和经过2s物体的位移大小.
我的疑惑
请写出你的疑问,让我们在课堂上一起解决!
合作探究
探究点一、从受力确定运动情况
问题1:水平地面上质量为10Kg的物体,受到斜向右上方与水平方向成370角的拉力F=50N作用,在水平面上由静止开始运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,求物体开始运动2s内的位移大小。

(g=10m/s2)
思考总结:从受力确定运动情况解题步骤:
针对训练
1.某绿化用撒水车在行进过程中的牵引力不变,所受的阻力与重力的关系是Ff=kmg(k为常数)车没有撒水时,做匀速直线运动,当车沿直线撒水时,它的运动情况将是()
A.做变加速直线运动
B.做匀加速直线运动
C.做匀减速直线运动
D.仍做匀速直线运动
2.水平地面上质量为10Kg的木箱,受到水平向右的拉力F=70N作用,在水平面上从静止开始运动,木箱与水平面间的动摩擦因数为0.5,求木箱在2s末的速度和2s内的位移。

(g=10m/s2)
探究点二、从运动情况确定受力
问题2:一位滑雪者如果以v0=20m/s的初速度,沿直线冲上一倾角为370的山坡,从冲坡开始计时,至2s末,雪橇速度变为零.如果雪橇与人的质量为m=80kg,求滑雪人受到的阻力是多少。

(g=10m/s2)
思考总结:从运动情况确定受力解题步骤:
针对训练
3.从静止开始做匀加速直线运动的汽车,经过t=10s,发生位移x=30m.已
知汽车的质量m=4×103kg,牵引力F=5.2×103N.求:(g=10m/s2)(1)汽车运动的加速度大小;
(2)运动过程中汽车所受的阻力大小
4.一个木箱沿着一个粗糙的斜面匀加速下滑,初速度是零,经过
5.0s的时间,滑下的路程是10m,斜面的夹角是300,求木箱和粗糙斜面间的动摩擦因数。

(g取10m/s2)。

相关文档
最新文档