《牛顿运动定律的应用》教学设计

《牛顿运动定律的应用》教学设计

何勋陕西省城固县第一中学 723200

【教材版本】

司南版必修1（山东科技出版社）第6章第6节

【设计理念】

1．学生主动、合作、探究，教师主导；

2．形象化教学，促进学生对物理概念的理解；

3．合理制定教学目标。

【教材分析】

牛顿运动定律是动力学的核心规律，是高一教材的重点和中心内容，在高中物理力学部分占有很重要的地位，因而综合应用牛顿运动定律就显得特别关键。

本节内容是在牛顿运动定律知识学习完基础上，为综合应用牛顿运动定律问题，提高学生综合应用能力而设置的。这样处理，知识点过渡自然。一方面，为应用牛顿运动定律打下基础，另一方面体现了知识服务于生活的精神。

【学生分析】

1．认知发展分析．

（1）高一学生具有一定的观察能力，观察的目的性、持久性、精确性和概括性都有明显的发展；

（2）高一学生的逻辑思维正在由经验型向理论型转变，能够运用假设、推理来思考、解决问题．

2．知识结构分析．

本节内容是在牛顿运动定律知识学习完基础上，为综合应用牛顿运动定律问题，提高学生综合应用能力而设置的

【教学目标】

1．知识与技能目标：

①．让学生能综合运用牛顿运动定律解决力学一般问题；

②．培养学生获取知识的能力；

2．过程与方法目标：

探究利用牛顿运动定律解决实例的步骤和方法。

3．情感、态度、价值观目标：

通过学生之间的讨论、交流与协作探究，培养团队合作精神。

【重点难点】

1．教学重点：综合应用牛顿运动定律解决力学问题

2．教学难点：（1）牛顿三个定律综合运用

（2）动力学的灵活应用。

【教学环境】

多媒体教室、牛顿运动定律课件，

【教学方式】

现代教学手段与启发式

在课堂中采用多媒体课件作为辅助手段，创设物理情景，启发引导学生，帮助学生建立

形象直观的认识，调动学生学习的积极性；

教学设备：多媒体教室、课件

【教学过程】

任务驱动，操作探究：

教师活动1．从受力确定运动情况

知识体系：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。

例1：一辆载货的汽车,总质量为4.0×103Kg，运动中所受阻力恒为1.6×103N，在不

变的牵引力作用下由静止启动，若牵引力为４.8×103N，问：启动10s后汽车的速度达到多

少？启动10s内汽车的位移是多少？

学生活动1：学生思考并尝试解答

教师活动2：对本例，同学们能够把你的分析方法说说吗？

学生活动2：思考并讨论

教师活动3总结：分析方法该类问题的处理方法

设计意图：进一步把握牛顿运动定律及有关的内容；加强理解。

教师活动4：从运动情况确定受力

知识体系：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。

例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地滑下，山坡

的倾角θ= 30o，在t = 5s的时间内滑下的路程s = 60m，求滑雪人受到的阻力（包括滑动摩

擦和空气阻力）。

学生活动4：学生思考并尝试解答

教师活动5：对本例，同学们能够把你的分析方法说说吗？

学生活动5：思考并讨论

教师活动6总结：分析方法该类问题的处理方法

设计意图：通过理论上的分析论证、逻辑推理，就可以使学生在学习物理的过程中得到科

学方法的训练和科学素质的培养，并有利于加强学生的思维认知能力。

教师活动5：对比归纳出“加速度a是联系运动和力的桥梁”

小结：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,

2=2ax等）中，均包含有一个共同的物理量——加速度a。

v2－v

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。

学生活动5：讨论

教师活动6：共同归纳：运用牛顿运动定律解题的一般步骤：

1、确定研究对象；

2、分析研究对象的受力情况，必要时画受力示意图；

3、分析研究对象的运动情况，必要时画运动过程简图；

4、利用牛顿第二定律或运动学公式求加速度；

5、利用运动学公式或牛顿第二定律进一步求解要求的物理量

设计意图：进一步把握牛顿运动定律及有关的内容；加强解题方法指导，规范解题步骤，学习步骤，并强调每一步的关键，为以后解决实际问题打好基础

教师活动7：课堂练习

1、蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目，一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2ｍ高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0ｍ高处。已知运动员与网接触的时间为1.2ｓ，若把在这段时间内网对运动员

的作用力当作恒力处理，求此力的大小（g取10m/s2）。

学生活动：练习：

设计意图：巩固知识点，规范解题步骤

教师活动8：练习2、质量为20kg的物体若用20N的水平力牵引它，刚好能在水平面上匀速前进。求：

（1）若改用50N拉力沿与水平方向成37°的夹角向斜上方拉它，使物体由静止出发在水平面上前进2.3m时，它的速度多大？

（2）在前进2.3m时撤去拉力，又经过3s钟，物体的速度多大？

（3）物体总共通过多大位移？（g取10m/s2）

学生活动8：积极配合练习：

教师活动9：小结

●通过本节实验，你收获了什么？

●通过本节课，你发现了什么？

●在本节课的学习中，你还有什么不明白的？

●本节课后，你还想继续探究什么？

学生活动：交流学习收获，分享物理活动经验，学会思考；巩固概念，掌握牛顿运动定律.

设计意图：

（1）通过学生的交流反馈，评估“教学目标”的实现程度．

（2）通过学生谈“不明白”的地方，了解学生理解的深度．

（3）通过谈“还想继续探究什么”来开放教学时空，让学生“带着问题走进课堂，带着思考走出课堂”．