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
物理:4.6《用牛顿运动定律解决问题(一)》 教案(新人教版必修1)
4.6 用牛顿运动定律解决问题〔一〕教案教学目标:1.掌握运用牛顿三定律解决动力学问题的基本方法、步骤2.学会用整体法、隔离法进行受力分析,并熟练应用牛顿定律求解3.理解超重、失重的概念,并能解决有关的问题4.掌握应用牛顿运动定律分析问题的基本方法和基本技能教学重点:牛顿运动定律的综合应用教学难点:受力分析,牛顿第二定律在实际问题中的应用教学方法:讲练结合,计算机辅助教学教学过程:一、牛顿运动定律在动力学问题中的应用1.运用牛顿运动定律解决的动力学问题常常可以分为两种类型〔两类动力学基本问题〕:〔1〕物体的受力情况,要求物体的运动情况.如物体运动的位移、速度及时间等.〔2〕物体的运动情况,要求物体的受力情况〔求力的大小和方向〕.但不管哪种类型,一般总是先根据条件求出物体运动的加速度,然后再由此得出问题的答案.两类动力学基本问题的解题思路图解如下:可见,不论求解那一类问题,求解加速度是解题的桥梁和纽带,是顺利求解的关键。
点评:我们遇到的问题中,物体受力情况一般不变,即受恒力作用,物体做匀变速直线运动,故常用的运动学公式为匀变速直线运动公式,如2/2,2,21,0202200t t t t v v v t s v as v v at t v s at v v =+===-+=+=等. 2.应用牛顿运动定律解题的一般步骤〔1〕认真分析题意,明确条件和所求量,搞清所求问题的类型.〔2〕选取研究对象.所选取的研究对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成的整体.同一题目,根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象.〔3〕分析研究对象的受力情况和运动情况.〔4〕当研究对象所受的外力不在一条直线上时:如果物体只受两个力,可以用平行四边形定那么求其合力;如果物体受力较多,一般把它们正交分解到两个方向上去分别求合力;如果物体做直线运动,一般把各个力分解到沿运动方向和垂直运动的方向上.〔5〕根据牛顿第二定律和运动学公式列方程,物体所受外力、加速度、速度等都可根据规定的正方向按正、负值代入公式,按代数和进行运算.〔6〕求解方程,检验结果,必要时对结果进行讨论.3.应用例析[例1]一斜面AB 长为10m ,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,如下图〔g 取10 m/s 2〕〔1〕假设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.〔2〕假设给小物体一个沿斜面向下的初速度,恰能沿斜面匀速下滑,那么小物体与斜面间的动摩擦因数μ是多少?解析:题中第〔1〕问是知道物体受力情况求运动情况;第〔2〕问是知道物体运动情况求受力情况。
高中物理:4.6 用牛顿运动定律解决问题(一) 教案(3)(新人教版必修1)
第六节用牛顿定律解决问题(-)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.教学过程:一、引入新课教师活动:利用多媒体投影播放“神州” 5号飞船的升空及准确定点回收情景的实况录像资料,教师提出问题,引导启发学生初步讨论。
学生活动:观看录像,思考老师所提问题,在教师的引导下初步讨论。
点评:通过实际问题的分析激发学生探索的兴趣。
教师活动:提出两个问题让大家思考讨论:l、我国科技工作者能准确地预测火箭的变轨,卫星的着落点,他们靠的是什么?2、利用我们已有的知识是否也能研究类似的较为简单的问题?学生活动:学生思考讨论、阅读教材并回答:牛顿第二定律确定了力和运动的关系,使我们能够把物体的运动情况和受力情况联系起来,从受力情况确定出物体的运动情况。
点评:趁热打铁,设置疑问,激发学生将新问题与所学知识联系挂钩。
教师活动:限于目前的知识水平,我们还不能直接研究上述问题,但我们可以本着由易到难的原则,从最简单的例子入手去探讨运动和力的关系问题的求解思路。
下面我们就来学习有关知识。
点评:充分利用新时期的高科技成果展示自然科学规律的巨大魅力,同时激发学生的爱国热情和奋发学习探索的精神。
高中物理 第四章 牛顿运动定律 4.6 用牛顿运动定律解
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人手,看一下这一类问题的研究方法.
4.6用牛顿运动定律解决问题(一)
教学目标
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.
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.能结合物体的运动情况对物体的受力情况进行分析
多媒体显示学生的受力分析图(如图4—6—1)
师:受力分析的图示对研究这一类问题很有帮助,特别是对一些复
作业:
板书设计:
教学后记:
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2kg,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4s末的速度和4s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: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.
高中物理4.6《用牛顿运动定律解决问题(一)》精品教案新人教版必修1
必修一4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)教案1.教材分析《用牛顿运动定律解决问题(一)》是人教版高中物理必修一第4章第6节教学内容,主要学习两大类问题: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。
掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。
本节内容是对本章知识的提升,又是后面知识点学习的基础。
2.教学目标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。
3.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。
4.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。
5.学情分析我们的学生属于平行分班,没有实验班,学生已有的知识和实验水平有差距。
有些学生对于受力分析及运动情况有一定的基础,但是两者结合起来综合的应用有些困难,需要详细的讲解。
6.教学方法1.学案导学:见后面的学案。
2.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习7.课前准备1.学生的学习准备:预习课本相关章节,初步把握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
课时安排:2课时8.教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标[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?设计意图:步步导入,吸引学生的注意力,明确学习目标。
高中物理必修一4.6用牛顿运动定律解决问题(一)教学设计新人教版必修1
G 是已知的,那
师:不要急, 有些同学无头绪的原因是你们只看到力的大小为已知量,
却忽略了还有角
度有关系也是已知量。请大家慢慢思考。
生: 根据力的分解合成原理,可知 N 与 G的合力一定沿斜面向下且大于阻力 F。如图所
示,仔细作图可发现规律,利用已知力的大小和角度关系可以求解出
N 与 G的合力。
N
F阻
运动。
师: 好,下面请同学们各自完成速度和位移的求解。 学生各自完成剩余的工作,教师给五分钟时间。大部分学生均可以轻松完成
扩展问题: 如果该题中摩擦力大小未知,告诉你物体与地面间的动摩擦因数是
0.2 ,则结果
又该如何?
二、根据运动情况确定物体的受力
例 2、一个滑雪的人质量是 75 kg,以 v0= 2m/s 的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾 角θ = 30°。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)
受的合外力与速度是在同一直线上从而知物体的合外力是在水平方向上,于是有
N=G。
师: 知道了合外力后我们可以做什么?
生: 用 a
F合 求出物体的加速度 m
2
a=1.1m/s ,然后根据匀变速直线运动规律求解物体
的速度和位移。
师: 你怎么知道物体做的是匀变速直线运动? 生:因为物体所受的合外力是恒定的, 所以加速度也是恒定的, 物体做的是匀变速直线
必修教材1第三章第6课时教案:用牛顿运动定律解决问题(一)
§4-6 用牛顿运动定律解决问题教学内容:牛顿第二定律应用教学目标:1、进一步灵活运用牛顿第二定律解题;2、学会归纳分析和总结知识,培养归纳能力;教学方法: 分析法教学难点:牛顿第二定律的运用 教学过程:引入:分析总结前面的知识,建立知识体系,如下图:几种基本题型:一、已知物体受力情况,求物体运动情况【例1】(教材P 85)一个静止在水平面上的物体,质量是2kg ,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动,物体与水平地面间的滑动摩擦力是4.2N ,求物体在4s 内发生的位移。
分析:已知物体的受力情况,求物体的运动有关量,通常需要先求F ,然后由牛顿第二定律求加速度a ,再过渡到运动学中来。
已知F=6.4N ,m=2kg ,f=4.2N ,t=4s ,求:S=?解:以物体为研究对象,受力分析如图所示,建立坐标。
由牛顿第二定律得:F-f=ma ,得a=F-f m =6.4-4.22 m/s 2=1.1m/s 2 →过桥再由运动学公式得:v t =at=1.1×4m/s=4.4m/s S=12at 2 =8.8m 讨论:如果物体在8s 内的位移是128m ,物体质量为2kg ,物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.2,则物体所受水平拉力多大?分析:这里已知物体的运动情况,求物体受力的有关量。
通常先由运动学公式求加速度a ,再由牛顿第二定律求合外力,从而过渡到力学中来。
已知:m=2kg ,μ=0.2,t=8s ,S=100m ,求F=?解:由运动学公式S=12at 2 得:a=2S t 2 =2×12864m/s 2=4m/s 2→过桥再分析物体受力,如图所示,由牛顿第二定律得: F-f=ma ;N=mg ;f=μN由以上三式解得:F=μmg+ma=0.2×20N+2×4N=12N怎样求加速度 (1)a=v t -v 0t ;(2)v t =v 0+at ; (3)s=v 0t+12at 2 ;(4)v t 2-v 02=2as怎样求合力(1)G 、N 、f 等; (2)分析受力;(3)(4)力的平衡∑F=0 (5)力的正交分解法小结:用牛顿第二定律解题基本思路 ①确定研究对象;②分析对象受力情况,求出合外力; ③由牛顿第二定律列式; ④求解并检验。
人教高中物理必修一 4.6用牛顿运动定律解决问题(一)教案
第六节 用牛顿定律解决问题(一)
一、教学目标 1.知识与技能
(1)掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。
(2)学会根据牛顿运动定律,由物体的受力求解有关物体运动状态参量。
(3)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。
2.过程与方法
(1)经历归纳推理,得出牛顿运动定律解题的一般思路和方法。
(2)通过学习,规范自己的解题步骤和过程。
3.情感、态度与价值观
(1)培养自己具体问题具体分析的科学、严谨的态度。
(2)培养学生运用所学知识解决实际问题的知识迁移能力。
二、设计思路
牛顿运动定律的应用是本章的重点,也是一个难点,而且是力学中常用的很重要的方法之一,通过本堂课的学习,要使学生掌握牛顿运动定律解题的思路和方法,以及如何利用所学知识去分析、解决实际问题,提高自己的综合运用能力,以实现知识的迁移。
设计流程
教学过程中,充分发挥学生的学习积极性,注重对学生的归纳、推理能力的培养。
三、教学重点、难点
重点:如何将运动的状态参量与受力能正确分析并联系起来。
难点:运动的状态参量的确定与受力分析。
四、教学资源 多媒体。
高中物理 4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)教案 新人教版必修1
教学过程一、复习预习1.运动学公式.2.牛顿三大定律.3.已知物体的受力情况求运动。
4.已知物体的运动情况求受力。
二、知识讲解考点/易错点1考点/易错点1、从受力确定运动情况(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。
注意:速度的方向与加速度的方向要注意区分;题目中的力是合力还是分力要加以区分。
考点/易错点2从运动情况确定受力(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。
考点/易错点3运用牛顿运动定律解题步骤1、确定研究对象,并对物体进行受力分析,弄清题目的物理情景。
2、选取正方向或建立坐标系,通常以加速度的方向为正方向或以加速度方向为某一坐标轴的正方向。
3、求出合力,利用牛顿第二定律求出物体的加速度。
4、利用运动学公式确定物体的运动情况。
已知物体的运动情况求受力解题步骤1、对物体进行受力分析并建立题目中的物理情景2、根据物体的运动情况对物体运用运动学公式求出加速度。
3、根据牛顿第二定律求出合力。
4、结合物体受力分析求出所求的力。
三、例题精析【例题1】【题干】将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出,设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变,则物体() A.刚抛出时的速度最大B.在最高点的加速度为零C.上升时间大于下落时间D.上升时的加速度等于下落时的加速度【答案】A【解析】竖直向上抛出的物体做匀减速运动,刚抛出时的速度最大,选项A正确;物体在最高点,速度为零,但仍受重力作用,加速度为g,选项B错误;物体竖直向上运动,受到竖直向下的重力和空气阻力,由牛顿第二定律mg+f=ma上,解得a上=g+f/m;物体从高空下落时受到竖直向下的重力和向上的空气阻力,由牛顿第二定律mg-f=ma下,解得a下=g-f/m;所以上升时的加速度大于下落时的加速度,选项D错误;根据h=at2/2,上升时间小于下落时间,选项C错误。
高中物理必修一人教版教案:4.6 用牛顿定律解决问题(一)
1、培养学生利用物理语言表达、描述物理实际问题的能力。
2、帮助学生提高信息收集和处理能力,分析、思考、解决问题能力和交流、合作能力。
3、帮助学生学会运用实例总结归纳一般问题解题规律的能力。
4、让学生认识数学工具在表达解决物理问题中的作用。
(三)情感、态度与价值观
1、利用我国的高科技成果激发学生的求知欲及学习兴趣。
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、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。
课型
课时
安排
1
教学
过程
(一)引入新课
教师活动:利用多媒体投影播放“神州”5号飞船的升空及准确定点回收情景的实况录像资料,教师提出问题,引导启发学生初步讨论。
学生活动:观看录像,思考老师所提问题,在教师的引导下初步讨论。
点评:通过实际问题的分析激发学生探索的兴趣。
教师活动:提出两个问题让大家思考讨论:
l、我国科技工作者能准确地预测火箭的变轨,卫星的着落点,他们靠的是什么?
2、利用我们已有的知识是否也能研究类似的较为简单的问题?
学生活动:学生思考讨论、阅读教材并回答:牛顿第二定律确定了力和运动的关系,使我们能够把物体的运动情况和受力情况联系起来,从受力情况确定出物体的运动情况。
点评:趁热打铁,设置疑问,激发学生将新问题与所学知识联系挂钩。
板书
设计
教学
反思
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。
人教版高中物理教案-用牛顿运动定律解决问题
必修一4.6 用牛頓運動定律解決問題(一)教案1.教材分析《用牛頓運動定律解決問題(一)》是人教版高中物理必修一第4章第6節教學內容,主要學習兩大類問題:1已知物體的受力情況,求物體的運動情況,2已知物體的運動情況,求物體的受力情況。
掌握應用牛頓運動定律解決問題的基本思路和方法。
本節內容是對本章知識的提升,又是後面知識點學習的基礎。
2.教學目標1.知道應用牛頓運動定律解決的兩類主要問題。
2.掌握應用牛頓運動定律解決問題的基本思路和方法。
3.能結合物體的運動情況對物體的受力情況進行分析。
4.能根據物體的受力情況推導物體的運動情況。
5.會用牛頓運動定律和運動學公式解決簡單的力學問題。
3.教學重點1.已知物體的受力情況,求物體的運動情況。
2.已知物體的運動情況,求物體的受力情況。
4.教學難點1.物體的受力分析及運動狀態分析和重要的解題方法的靈活選擇和運用。
2.正交分解法。
5.學情分析我們的學生屬於平行分班,沒有實驗班,學生已有的知識和實驗水準有差距。
有些學生對於受力分析及運動情況有一定的基礎,但是兩者結合起來綜合的應用有些困難,需要詳細的講解。
6.教學方法1.學案導學:見後面的學案。
2.新授課教學基本環節:預習檢查、總結疑惑→情境導入、展示目標→合作探究、精講點撥→反思總結、當堂檢測→發導學案、佈置預習7.課前準備1.學生的學習準備:預習課本相關章節,初步把握應用牛頓運動定律解決問題的基本思路和方法。
2.教師的教學準備:多媒體課件製作,課前預習學案,課內探究學案,課後延伸拓展學案。
課時安排:2課時8.教學過程(一)預習檢查、總結疑惑檢查落實了學生的預習情況並瞭解了學生的疑惑,使教學具有了針對性。
(二)情景導入、展示目標[學生活動]同學們先思考例題一、例題二,簡單的寫出解題過程。
[提問]上述兩個例題在解題的方法上有什麼相同之處?有什麼不同之處?在第二個例題中為什麼要建立坐標系?在運動學中,我們通常是以初速度的方向為坐標軸的正方向;在解決靜力學的問題時,通常使儘量多的力在坐標軸上,在利用牛頓運動定律解決問題時要建立坐標系與上述的情況相比,有什麼不同嗎?設計意圖:步步導入,吸引學生的注意力,明確學習目標。
【精品教案】高中物理(人教版)必修一优秀教案--4.6《用牛顿运动定律解决问题(一)》精品教案
必修一4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)教案1.教材分析《用牛顿运动定律解决问题(一)》是人教版高中物理必修一第4章第6节教学内容,主要学习两大类问题: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。
掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。
本节内容是对本章知识的提升,又是后面知识点学习的基础。
2.教学目标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。
3.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。
4.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。
5.学情分析我们的学生属于平行分班,没有实验班,学生已有的知识和实验水平有差距。
有些学生对于受力分析及运动情况有一定的基础,但是两者结合起来综合的应用有些困难,需要详细的讲解。
6.教学方法1.学案导学:见后面的学案。
2.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习7.课前准备1.学生的学习准备:预习课本相关章节,初步把握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
课时安排:2课时8.教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标[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?设计意图:步步导入,吸引学生的注意力,明确学习目标。
物理:《用牛顿运动定律解决问题一》教案新人教版必修
牛顿运动定律的应用(一) 教案教学目标:1.掌握运用牛顿三定律解决动力学问题的基本方法、步骤2.学会用整体法、隔离法进行受力分析,并熟练应用牛顿定律求解3.理解超重、失重的概念,并能解决有关的问题4.掌握应用牛顿运动定律分析问题的基本方法和基本技能教学重点:牛顿运动定律的综合应用教学难点: 受力分析,牛顿第二定律在实际问题中的应用教学方法:讲练结合,计算机辅助教学教学过程:一、牛顿运动定律在动力学问题中的应用1.运用牛顿运动定律解决的动力学问题常常可以分为两种类型(两类动力学基本问题):(1)已知物体的受力情况,要求物体的运动情况.如物体运动的位移、速度及时间等.(2)已知物体的运动情况,要求物体的受力情况(求力的大小和方向).但不管哪种类型,一般总是先根据已知条件求出物体运动的加速度,然后再由此得出问题的答案. 两类动力学基本问题的解题思路图解如下:可见,不论求解那一类问题,求解加速度是解题的桥梁和纽带,是顺利求解的关键。
点评:我们遇到的问题中,物体受力情况一般不变,即受恒力作用,物体做匀变速直线运动,故常用的运动学公式为匀变速直线运动公式,如2/2,2,21,0202200t t t t v v v t s v as v v at t v s at v v =+===-+=+=等. 2.应用牛顿运动定律解题的一般步骤(1)认真分析题意,明确已知条件和所求量,搞清所求问题的类型.(2)选取研究对象.所选取的研究对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成的整体.同一题目,根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象.(3)分析研究对象的受力情况和运动情况.(4)当研究对象所受的外力不在一条直线上时:如果物体只受两个力,可以用平行四边形定则求其合力;如果物体受力较多,一般把它们正交分解到两个方向上去分别求合力;如果物体做直线运动,一般把各个力分解到沿运动方向和垂直运动的方向上.(5)根据牛顿第二定律和运动学公式列方程,物体所受外力、加速度、速度等都可根据规定的正方向按正、负值代入公式,按代数和进行运算.(6)求解方程,检验结果,必要时对结果进行讨论.3.应用例析【例1】一斜面AB 长为10m ,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/s 2)(1)若斜面与物体间的动摩擦因数为,求小物体下滑到斜面底端B 点时的速度及所用时间.(2)若给小物体一个沿斜面向下的初速度,恰能沿斜面匀速下滑,则小物体与斜面间的动摩擦因数μ是多少?解析:题中第(1)问是知道物体受力情况求运动情况;第(2)问是知道物体运动情况求受力情况。
高中物理:必修1全套教案之《 用牛顿定律解决问题》之一
第四章牛顿运动定律第六节用牛顿定律解决问题〔一〕教学目标一、知识目标1.进一步学习分析物体的受力情况,能结合物体的运动情况进行分析。
2.掌握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。
二、能力目标培养学生的审题能力、分析综合能力和运用数学工具的能力.三、德育目标使学生认识到牛顿定律应用领域的广泛性,体会牛顿定律的伟大性教学重点牛顿运动定律与运动学公式的综合运用教学难点物体受力和运动状态的分析,处理实际问题时物理情景的建立。
教学方法讲授法、归纳法教学用具投影仪、投影片、彩笔.课时安排1课时教学过程一、引入新课我们已经学习了牛顿三定律,他们共同构建了牛顿力学体系。
牛顿第二定律揭示了运动和力的内在联系,应用牛顿第二定律即可解答一些力学问题,其应用X围较广。
我们通过以下例题来体会应用牛顿第二定律解题的思路、方法和步骤.二、新课教学1.受力情况求解运动情况例题1(投影) 一个静止在水平面上的物体,质量是2kg,在水平方向受到的拉力,物体跟水平面的滑动摩擦力是.1)求物体在秒末的速度;2)假设在4秒末撤去拉力,求物体滑行时间.(1)审题分析这个题目就是根据的受力情况来求物体的运动情况.前4秒内运动情况:物体由静止在恒力作用下做匀加速直线运动,.受力情况:,,G=N;初始条件:v0=0;研究对象:m=.求解4秒末的速度vt.4秒后,撤去拉力,物体做匀减速运动,v′t=0.受力情况:G=N、;初始条件:v′0=v t,求解滑行时间.(2)解题思路研究对象为物体.受力,可得物体所受合外力.根据牛顿第二定律可求出物体的加速度,再依据初始条件和运动学公式就可解出前一段运动的末速度.运用同样的思路也可解答后一段运动的滑行距离.(3)解题步骤(投影)解:确定研究对象,分析过程(画过程图),进行受力分析(画受力图).前4秒根据牛顿第二定律列方程:水平方向F-f=ma竖直方向N-G=0引导学生总结解题步骤:确定对象、分析过程、受力分析、画图、列方程、求解、检验结果.(4)讨论:假设无第一问如何解?实际第一问的结果是第二问的初始条件,所以解题的过程不变.(5)引申:这一类题目是运用的力学规律,作出明确的预见.它是物理学和技术上进行正确分析和设计的基础,如发射人造地球卫星进入预定轨道,带电粒子在电场中加速后获得速度等都属这一类题目.2.运动情况求解受力情况例题2(投影) 一辆质量为×103kg的小汽车正以10m/s的速度行驶,现在让它在的距离内匀减速地停下来,求所需的阻力.(1)审题分析这个题目是根据运动情况求解汽车所受的阻力.研究对象:汽车×103kg;运动情况:匀减速运动至停止v t=0,s=;初始条件:v0=10m/s,求阻力f.(2)解题思路由运动情况和初始条件,根据运动学公式可求出加速度;再根据牛顿第二定律求出汽车受的合外力,最后由受力分析可知合外力即阻力.(3)解题步骤(投影)画图分析据牛顿第二定律列方程:竖直方向N-G=0水平方向×103××103Nf为负值表示力的方向跟速度方向相反.引导学生总结出解题步骤与第一类问题相同.(5)引申:这一类题目除了包括求出人们熟知的力的大小和方向,还包括探索性运用,即根据观测到的运动去认识人们还不知道的物体间的相互作用的特点.牛顿发现万有引力定律、卢瑟福发现原子内部有个原子核都属于这类探索.3.应用牛顿第二定律解题的规律分析(直线运动)题目类型流程如下由左向右求解即第一类问题,可将vt、v0、s、t中任何一个物理量作为未知求解.由右向左求解即第二类问题,可将F、f、m中任一物量作为未知求解.假设阻力为滑动摩擦力,那么有F-μmg=ma,还可将μ作为未知求解.如:将例题2改为一物体正以10m/s的速度沿水平面运动,撤去拉力后匀减速滑行,求物体与水平面间动摩擦因数.4.物体在斜向力作用下的运动例题3(投影) 一木箱质量为m,与水平地面间的动摩擦因数为μ,现用斜向右下方与水平方向成θ角的力F推木箱,求经过t秒时木箱的速度.解:(投影)画图分析:木箱受4个力,将力F沿运动方向和垂直运动方向分解:水平分力为Fcosθ竖直分力为Fsinθ据牛顿第二定律列方程,竖直方向N-Fsinθ-G=0 ①水平方向Fcosθ-f=ma ②二者联系f=μN ③由①式得N=Fsinθ+mg 代入③式有f=μ(Fsinθ+mg)代入②式有Fcosθ-μ(Fsinθ+mg)=ma ,得可见解题方法与受水平力作用时相同.三、小结(引导学生总结)1.应用牛顿第二定律解题可分为两类:一类是受力求解运动情况;一类是运动情况求解受力.2.不论哪种类型题目的解决,都遵循基本方法和步骤,即分析过程、建立图景、确定研究对象、进行受力分析、根据定律列方程,进而求解验证效果.在解题过程中,画图是十分重要的,包括运动图和受力图,这对于物体经过多个运动过程的问题更是必不可少的步骤.3.在斜向力作用下,可将该力沿运动方向和垂直运动方向分解,转化为受水平力的情形.解题方法相同四、作业布置课后〔1〕——〔6〕五、板书设计1、牛顿定律的内容2、牛顿定律的应用:尤其是牛顿第二定律的应用例1 例2例3 例4。
高中物理必修1教案新部编本:用牛顿运动定律解决问题1
教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期]任教学科:_____________任教年级:_____________任教老师:_____________xx市实验学校4.6用牛顿运动定律解决问题1一、目标⑴能应用牛顿运动定律解决一般的动力学问题⑵理解运用牛顿定律解题的基本方法,即首先对研究对象进行受力和运动分析,然后用牛顿第二定律把二者联系起来⑶在分析解题过程中学习体会可以采取一些具体有效的方法,比如建立恰当的坐标系、采用隔离法等二、知识点运用牛顿运动定律解决的两类问题:第一类:已知受力,确定物体的运动情况。
第二类:已知运动情况,确定物体的受力。
加速度是把力和运动联系起来的重要的物理量。
一般情况下,求出加速度是解决...................................问题的关键。
......运用牛顿运动定律解题的一般步骤:第一步:根据已知条件和问题,确定研究对象第二步:根据已知条件和问题,确定研究过程(可以是某一段时间,也可以是某一时刻) 第三步:对研究对象进行受力分析,画出受力示意图第四步:正交分解(有些简单的题目不一定要用)第五步:利用规律列出方程,解方程,求出结果注意:有些题目.......,力会变化,力变后,运动也会发生相应的变化,这样的题目必............................须分阶段进行研究........。
.课堂练习1、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 内发生的位移。
2、一个滑雪的人,质量m=75kg,以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ=30°,在t=5s的时间内滑下的距离x=60m,求滑雪人受到的阻力。
3、⑴一个物体从离地面一定的高度由静止释放,如果下落过程中受到的空气阻力是物体重力的0.2倍,则物体下落的加速度大小是多少?2s内下落的距离是多少?⑵如果从地面上以一定的初速度竖直向上抛出一物体,受到的空气阻力仍是重力的0.2倍,则物体上升时的加速度大小是多少?上升的最大高度是多少?(g取10 m/s2)4、质量为0.2 kg的物体在一水平拉力作用下沿某一水平面做匀速运动,速度是1 m/s。
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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)。