物理教科版高中必修1牛顿运动定律的应用优秀导学案
高中物理3.5牛顿运动定律的应用学案教科版必修1
高中物理 3.5牛顿运动定律的应用教案教科版必修1学习目标:1、进一步理解牛顿三定律的内容。
2、娴熟应用牛顿运动定律办理有关问题。
3、锻炼剖析解题能力,熟习解题步骤。
学法指导:第一娴熟掌握并理解牛顿运动定律的内容,在此基础上联合 -- 互相作用 --- 章节中所学重力、弹力、摩擦力的基本知识,正确无误的对物体进行受力剖析,同时对运动学中所学物体运动公式及运动规律再度复习,而后联合典型例题对该部分知识进行应用性训练,达到应用自如的目的。
知识准备与导航:1、什么是匀变速直线运动?(典型特色)2、匀变速直线运动的基本公式:速度公式:;位移公式:;3、三个常用推论:a;b;c;4、弹力、摩擦力有无及方向的判断?5、摩擦力(静摩擦力及滑动摩擦力的计算方法及公式)注:①认清是动摩擦仍是静摩擦以后再进行运算②摩擦力的方向与物体运动及相对运动方向的关系6、牛顿第必定律说明的问题:力不是;力是;7、惯性: a:惯性是物体的固有属性,与物体的运动状态、所处地点没关。
b:是描绘物体惯性大小的独一量度。
8、牛顿第二定律表达式:;公式中各物理量的含义?(五个关系:因果,刹时,矢量,同体,数值)9、牛顿第三定律:作使劲反作使劲的关系及与均衡力的异同?10、对物体受力剖析的方法及注意事项。
应用种类思路剖析:(牛顿第二定律F=ma)典型例题分析与赏识:例题:一个滑雪的人,质量 =75kg,以 v 0=2m/s 的初速度沿山坡匀加快滑下,山坡的倾角θ=30o,在t=5s 的时间内滑下的行程x=60m,求滑雪人遇到的阻力。
(包含摩擦和空气阻力)[ 分析 ] :剖析这个题目是,已知运动状况求未知力.滑雪人遇到 3 个力的作用:重力 G=mg,方向竖直向下;山坡的支持力F2,方向垂直于山坡,指向滑雪人;阻力F1,方向沿山坡向上.专心爱心专心-1-如图 3-11 所示的那样,成立平面直角坐标系.把重力G沿x轴和y轴的方向分解,得:G=mgsin θ, G=mgcosθ.在垂直于山坡的方向上,物体没有发生位移,没有加快度,G 和122F2大小相等,方向相反,相互均衡.物体所受的协力 F 等于 G1和 F1的协力,取沿山坡向下的方向为正方向,则有, F=G1-F 1.协力的方向沿山坡向下,使滑雪人产生沿山坡向下的加快度.滑雪人的加快度可由运动学的公式求得,再依据牛顿第二定律即可求得未知力.解已知 v0=2m/s , s=60m, t=5s ,θ =30°, m=75kg.用运动学2=4m/s滑雪人所受的阻力可由牛顿第二定律F=G1-F 1=ma求得F1=G1-ma=mgsinθ -ma=67.5N在实质问题中,常常需要从物体的运动状况来确立未知力.比如,知道了列车的运动状况,依据牛顿运动定律能够确立机车对列车的牵引力.又如,依据天文观察知道了月球的运动状况,就能够知道地球对月球的引力状况.牛顿当初商讨了这个问题,并从而发现了万有引力定律问题思虑: 1、受力剖析应注意什么问题?2、剖析求协力过程中方法选择的技巧是什么。
教科版必修一 3.5 牛顿运动定律的应用(导学案)
牛顿运动定律的应用导学案一,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二,学习重难点重点:两类基本问题解题思路。
明白加速度是桥梁难点:多过程问题处理三,新课学习1,复习引导(知识点回顾)运动学匀变速公式两个基本公式:速度公式:;位移公式:;三个常用推论:平均速度a ;速度位移关系b ;位移差公式c (条件:)2牛顿三大运动定律牛顿第一定律(1)惯性:a:惯性是物体的固有属性,与物体的运动状态、所处位置无关。
b:是描述物体惯性大小的唯一量度。
c:不受力等效物体处于静止或匀速直线状态(2)力是;牛顿第二定律:加速度(1)大小:(2)方向:牛顿第三定律:公式(作用力反作用力的关系及与平衡力的异同?)2新课学习1,第一类问题:已知物体的运动情况来确定问题的受力情况和质量(v,x→a→F)教材例题1,一个物体受到竖直向上的拉力,由静止开始向上运动。
已知向上的拉力F 为640N,物体在最初的2s内的位移为6m,问物体的质量是多少?分析总结解题步骤第二类问题:已知物体的受力情况来确定物体的运动情况(F→a→V,X)教材例题2质量为4KG的物体,以2m/s的速度在水平面上匀速前进,若物体与水平面间的动摩擦因数是0.2,则水平拉力F1为多大?若F1突然变成F2=6N,并持续作用2S,问:在这2S内,物体的位移是多大?g取10m/s2分析总结解题步骤思考一下,在第二问下5S内物体的位移为多少?(有几种算法)分析多过程问题时:联系点:连接点上相等注意:不同过程F与a相对应,所以没个过程都要重新受力分析。
课堂练习:1、一辆以15m/s的速度行驶的无轨电车,在关闭电动机后,经过10s停下来。
电车的质量是4.0×103kg,求电车所受阻力。
蓝皮例题3如图所示,ACD是一滑雪场示意图,其中AC是长为L=8.0m,倾角θ=37°的斜面CD段是与斜面平滑连接的水平面.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(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:(1)人从斜面顶端A滑至底端C用的时间;(2)人在离C点多远处停下.四,课堂小结动力学的两类基本问题:第一类问题:已知物体的运动情况来确定问题的受力情况和质量(v,x→a→F)解题步骤:第二类问题:已知物体的受力情况来确定物体的运动情况(F→a→V,X)解题步骤:多过程问题:解题时分过程讨论。
高一物理必修一《牛顿第一定律》教案优秀3篇
高一物理必修一《牛顿第一定律》教案优秀3篇牛顿第肯定律教学设计篇一[目标]一、学问与技能1、知道伽利略的抱负试验及其主要推理过程和推论,知道抱负试验是科学讨论的重要方法2、理解牛顿第肯定律的内容及意义;理解力和运动的关系,知道物体的运动不需要力来维持。
3、理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度;会用惯性解释一些现象。
二、过程与方法1、观看生活中的惯性现象,了解力和运动的关系2、通过试验加深对牛顿第肯定律的理解3、理解抱负试验是科学讨论的重要方法三、情感态度与价值观1、通过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同熟悉,了解人类熟悉事物本质的曲折性2、感悟科学是人类进步的不竭动力[重点]1、理解力和运动的关系2、对牛顿第肯定律和惯性的正确理解3、抱负试验[教学难点]1、力和运动的关系2、惯性和质量的关系[课时支配]1课时[教学过程][引入]师:同学们,在前面的学习中我们学习了怎样描述物体的运动,知道了物体的一些运动规律,但同学们有没有想过:同一个物体不同的状况下可以做出不同的运动,毕竟是什么打算了物体的运动状况?要争论这个问题,就要讨论运动与力的关系。
所以,从今日开头,我们就一起来探究运动与力的关系。
一、据生活现象思索探究师:现在请同学们结合日常生活阅历,分组探讨一下运动和力是怎样的一种关系,并试着回答以下一些问题。
1、物体的运动需要力来维持吗?是不是有力物体就能运动,没力物体就静止。
给物体一初速度,物体在不同平面上滑动,体会物体运动不需要力来维持。
2、物体的运动方向跟力的方向一样吗?以抛粉笔为例3、物体的运动仅由力打算吗?抛粉笔为例4、物体什么状况下做直线运动?什么状况下做曲线运动?以抛粉笔为例5、物体做直线运动时,什么状况下加速?什么状况下减速?以抛粉笔为例。
【牢记】:物体的运动不需要力来维持,没有力物体也能运动:匀速直线运动;运动方向与力的方向无必定联系;当速度与力同始终线时,物体做直线运动;速度与力不在同始终线时,曲线运动;同始终线时,力与速度同向,加速;力与速度反向,减速。
高中物理《牛顿第一、第二定律》导学案 教科版必修1.DOC
高中物理《牛顿第一、第二定律》导学案教科版必修1.DOC【学习目标】1、理解力是改变物体速度的原因,物体的运动速度不需要力来维持。
2、理解牛顿第一定律的内容和意义。
3、知道什么是惯性,理解质量是惯性大小的唯一量度。
4、知道什么是物体运动状态的改变,理解力是产生加速度的原因。
5、掌握牛顿第二定律的内容和公式,理解公式中各物理量的意义及相互关系。
6、能初步应用牛顿第二定律解决一些简单问题。
【重点和难点】1、牛顿第一定律的内容和意义。
2、惯性的表现,理解质量是惯性大小的唯一量度。
3、掌握牛顿第二定律的内容和公式,理解公式中各物理量的意义及相互关系。
4、能初步应用牛顿第二定律解决一些简单问题。
【使用说明及学法指导】1、细读教材P70—79,根据预习案的提示先自主学习然后通过小组合作完成导学案。
2、本学案包括《牛顿第一定律》、《探究加速度与力、质量的关系》、《牛顿第二定律》三节内容,建议安排1课时的自主学习课,第二课时主要以学生的合作探究及展示点评解决有关问题。
【课前预习案】一、伽俐略理想实验1、伽利略认为,沿水平面滚动的小球越来越慢,最后停下来的原因是小球在运动过程中受到________________的结果。
2、伽利略的理想实验①(实验事实)如图甲所示,两个斜面,小球从一个斜面的某一高度滚下,将到达另一个斜面的某一高度。
②(科学推想)如图乙所示,若两斜面光滑,则小球一定会滚到另一斜面的高度③(科学推想)若降低另一个斜面的坡度,直至把另一个斜面改成光滑的水平面,则小球将沿水平面做_________ 运动,永不停止。
二、牛顿第一定律1、内容一切物体总保持________________状态或_____________状态,直到有__________迫使它改变这种状态为止,这就是牛顿第一定律,牛顿第一定律又叫做_________定律。
牛顿第一定律揭示了运动和力的关系:力不是维持物体_________的原因,而是改变物体_________的原因、2、惯性(1)定义:物体总有保持原来的______________运动状态或__________状态的性质叫做惯性,一切物体都具有___________,惯性是物体固有的属性。
高一物理必修一《牛顿第一定律》教案【优秀5篇】
高一物理必修一《牛顿第一定律》教案【优秀5篇】(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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高中物理 第3章 第5节《牛顿运动定律的运用》导学案 教科版必修1
高一
课题
课时3.5牛顿运动定律的运用
课程类型
新授课
课程导学目标
目标解读
1.能分析物体的受力情况,判断物体的运动状态。
2.初步掌握动力学两类基本问题求解的基本思路和步骤。
3.会求解一个物体在平面上运动的动力学问题。
4.经历牛顿运动定律解决问题的过程,体会选择研究对象的重要性。
5.会解决两个物体具有相同加速度的动力学问题。
课程导学建议
重点难点
掌握重力、弹力和摩擦力的特点,运用力的合成和分解解决实际问题。
教学建议
本章复习课建议用1节课的课时,关键仍然在对基础问题的复习上,如重力、弹力、摩擦力的概念和产生条件及对其大小、方向的认识,并能够正确地对物体进行受力分析。现阶段受力分析也只分析物体受力个数比较少、简单的情况,注意教学的层次性和渐进性。
总结弹力、摩擦力的特点,如何判断弹力、摩擦力的有无及方向
(1)分析甲、乙两位同学谁对谁错,为什么。
(2)说说对于发生微小形变的物体是否存在弹力以及静摩擦力,我们该采用什么方法判断。
(3)说说弹力和摩擦力的方向有什么特点。
口头表述
主题2:受力分析
总结受力分析的步骤,介绍整体法和隔离法的选择。
(1)画出各图中物体的受力情况。
PPT演示课题及学习目标
完成学案
巡视学生自主学习的进展,学生填写学案的情况。
尽可能多得独立完成学案内容,至少完成单元体系构建的内容。
结对交流
指导、倾听部分学生的交流,初步得出学生预习的效果情况。
就学案中有疑惑的内容与结对学习的同学交流。
课堂探究
小组讨论
小组展示
补充质疑
教师点评
主题检测
高中物理必修一 第4章第4节 牛顿运动定律的应用导学案)
第四章运动和力的关系4. 5 牛顿运动定律的应用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。
1.牛顿第二定律公式:______________________2.速度公式:______________________3.位移公式:______________________4.导出公式:______________________5.动力学的两类基本问题及解题思路:(1) 已知物体受力情况确定运动情况:在已知的条件下,要求判断出物体的(即求出物体运动的速度和位移等运动量).(2) 已知物体运动情况确定受力情况:在物体的已知的条件下,要求判断出物体的。
一: 从受力确定物体的运动情况应用牛顿第二定律解决的第一个问题就是:从受力确定运动情况. 即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, 再通过的规律确定物体的情况.【例题1】运动员把冰壶沿水平冰面投出,让冰壶在冰面上自由滑行,在不与其他冰壶碰撞的情况下,最终停在远处的某个位置。
按比赛规则,投掷冰壶运动员的队友,可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面,减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。
(1)运动员以 3.4 m/s 的速度投掷冰壶,若冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02,冰壶能在冰面上滑行多远?g 取10 m/s2。
(2)若运动员仍以3.4 m/s 的速度将冰壶投出,其队友在冰壶自由滑行10 m 后开始在其滑行前方摩擦冰面,冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的90%,冰壶多滑行了多少距离?分析: 这个问题是已知物体受的力, 求它的运动的速度和位移.①冰壶受到了那些力的作用?这些力的大小、方向如何?画出物体受力示意图.②冰壶受到的合力沿什么方向? 大小是多少?物体运动的加速度沿什么方向?③冰壶的运动是匀变速直线运动吗?为什么?④写出本题的完整解答过程.【解题方法总结】1、先确定研究对象2、对研究对象进行受力分析3、用力的合成或力的分解求物体所受的合力4、由牛顿第二定律列式求物体的加速度5、结合运动的已知量选择合适的公式求未知量二、从运动情况确定受力应用牛顿第二定律解决的第二个问题就是:从运动情况确定受力.那么,如果已知物体的运动情况, 根据运动学公式求出物体的, 再根据就可以确定物体所受的.【例题2】一位滑雪者,人与装备的总质量为75kg,以2 m/s 的初速度沿山坡匀加速直线滑下,山坡倾角为30°,在5 s的时间内滑下的路程为60m。
高一物理教案《牛顿运动定律的应用》高一物理必修一教案
高一物理教案《牛顿运动定律的应用》高一物理必修一教案教案一:牛顿运动定律的应用——惯性定律教学目标:1. 了解牛顿第一定律的基本概念和内容;2. 掌握利用牛顿第一定律分析物体运动的方法。
教学重点:1. 牛顿第一定律的基本概念和内容;2. 利用牛顿第一定律分析物体运动的方法。
教学难点:理解和应用牛顿第一定律。
教学过程:Step 1: 导入新知1. 引导学生回顾前几节课所学的力与运动的关系。
2. 提出问题:有人曾说过“物体的静止是因为有力的作用”和“物体运动是没有力的作用”。
你认为这两种说法正确吗?请说明理由。
Step 2: 普查学生的现象和问题1. 组织学生小组分享最近发现的物体运动的现象和问题。
2. 整理学生提出的问题,有针对性地介绍牛顿第一定律来解释和回答问题。
Step 3: 引入新知1. 通过实验演示和观察,引入牛顿第一定律的内容。
a. 实验:将水平放置的小车挡板突然移开,观察小车的运动情况。
b. 观察结果并让学生发现:- 小车处于静止状态时,移开挡板后小车仍保持静止;- 小车处于匀速运动状态时,移开挡板后小车保持匀速直线运动。
2. 通过实验和讨论,总结牛顿第一定律的基本内容:a. 牛顿第一定律也称为“惯性定律”,即一个物体如果不受力作用,将保持静止或匀速直线运动的状态。
b. 也就是说,物体的运动状态只有在受到外力作用时才改变。
Step 4: 进行练习1. 教师提供一些具体的物体运动现象,让学生通过应用牛顿第一定律来解释这些现象。
- 例如:一个座位上的学生突然周围没有力的作用下,为什么学生不会立即垂直下落? - 或者:为什么一个球在光滑的水平台上滚动时,一段时间后会停止?2. 学生小组讨论,提出自己的解释。
Step 5: 小结1. 归纳总结牛顿第一定律的基本内容和作用。
2. 提醒学生运用牛顿第一定律解决实际问题时的注意事项。
Step 6: 作业布置1. 完成课堂上的练习题。
2. 进一步思考和探讨牛顿第一定律的应用,如何解释一些生活中的运动现象。
高中物理:3.5 牛顿运动定律的应用 教案(1)(教科版必修1)
牛顿运动定律的应用一、教学目标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。
3、学会解力学题的一般书写格式。
二、重点难点重点:牛顿运动定律与运动学公式的综合运用难点:物体的受力和运动状态的分析、处理实际问题时物理情景的建立三、教学方法自学、讲授、练习三结合四、教学过程力是使物体产生加速度的原因,受力作用的物体存在加速度,我们可以结合运动知识,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,一定有加速度,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,要求确定物体的运动情况处理方法:已知物体的受力情况,可以求出物体的合外力,根据牛顿第二定律可以求出物体的加速度,再利用物体的初始条件(初位置和初速度),根据运动学公式就可以求出物体的位移和速度,也就是确定了物体的运动情况。
2、已知物体的运动情况,要求推断物体的受力情况处理方法:已知物体的运动情况,由运动学公式求出加速度,再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合外力,由此推断物体受力情况。
(一)动力学问题的求解步骤1、选对象;2、分析力;3、建坐标;4、分解力;5、列方程;6、解“联立”(二)例题1、学生阅读课文【例题1】讲授:先分析物体受力情况是关键,应该养成正确画出受力图的习惯,寻找运动学与动力学之间的桥梁——加速度。
然后依据运动学求位移。
提问:解题的书写格式是怎样的?(受力图、过程分析、理论依据、文字运算、数字计算)2、学生阅读课文【例题2】讲授:本题是已知运动求力,在解题步骤中正交分解是关键,一般选初速度或者加速度方向为正方向,先根据运动学求加速度,然后依据牛顿第二定律求力。
注意受力图中的内容应包括:受力物、所有力(不能多,不能少)、坐标轴、正交分解力(注意虚实线条有别)。
重力加速度g 如果未加说明,则应取9.8m/s 2.注意书写格式。
_新教材高中物理第4章牛顿运动定律6牛顿运动定律的应用学案教科版必修第一册
牛顿运动定律的应用学习目标:1.[物理观念]进一步掌握受力分析的方法,并能结合物体的运动情况进行受力分析. 2.[科学思维]知道动力学的两类问题,理解加速度是解决两类动力学问题的桥梁. 3.[科学思维]掌握解决动力学问题的基本思路和方法,会用牛顿运动定律和运动学公式解决有关问题.一、动力学方法测质量如果已知物体的受力情况和运动情况,可以求出它的加速度,进一步利用牛顿第二定律求出它的质量.二、从受力确定运动情况1.牛顿第二定律确定了运动和力的关系,使我们能够把物体的运动情况和受力情况联系起来.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加速度,再通过运动学规律确定物体的运动情况.三、从运动情况确定受力1.如果已知物体的运动情况,根据运动学公式求出加速度,再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的力.2.解决动力学问题的关键:对物体进行正确的受力分析和运动情况分析,并抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度.1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)根据物体加速度的方向可以判断物体所受合外力的方向.(√)(2)根据物体加速度的方向可以判断物体受到的每个力的方向.(×)(3)物体运动状态的变化情况是由它的受力决定的.(√)(4)物体运动状态的变化情况是由它对其他物体的施力情况决定的. (×)2.A、B两物体以相同的初速度滑上同一粗糙水平面,若两物体的质量为m A>m B,两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同,则两物体能滑行的最大距离x A与x B相比为 ( ) A.x A=x B B.x A>x BC.x A<x B D.不能确定A[A、B两物体在滑行过程中所受合外力等于它们所受的滑动摩擦力,由牛顿第二定律知,-μmg =ma ,得a =-μg ,由运动学公式v 2t -v 20=2ax 得,x =v 202μg,故x A =x B ,选项A 正确,选项B 、C 、D 错误.]3.质量为0.2 kg 的物体从36 m 高处由静止下落,落地时速度为24 m/s ,则物体在下落过程中所受的平均阻力是多少?(g 取10 m/s 2)[解析] 由运动学公式v 2t -v 2=2ax 得加速度a =v 2t -v 202x =242-02×36m/s 2=8 m/s 2.物体受力分析如图所示,由牛顿第二定律得F 合=ma =0.2×8 N=1.6 N ,而F 合=mg -F 阻,则物体在下落过程中所受的平均阻力F 阻=mg -F 合=0.2×10 N-1.6 N =0.4 N.[答案] 0.4 N已知受力确定运动情况玩滑梯是小孩非常喜欢的活动,如果滑梯的倾角为θ,一个小孩从静止开始下滑,小孩与滑梯间的动摩擦因数为μ,滑梯长度为L ,怎样求小孩滑到底端的速度和需要的时间?提示:首先分析小孩的受力,利用牛顿第二定律求出其下滑的加速度,然后根据公式v 2=2ax 和x =12at 2即可求得小孩滑到底端的速度和需要的时间.2.解题的一般步骤【例1】如图所示,质量为2 kg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=5 N的作用(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).求:(1)物体与地面间的摩擦力大小;(2)5 s内的位移大小.思路点拨:分析物体受力情况―――――――――――→建坐标系、正交分解由牛顿第二定律求出摩擦力和加速度a―――――――→由运动学公式求5 s内位移[解析] 对物体受力分析如图所示,建立直角坐标系并分解F.(1)在y轴方向有:N+F sin 37°=mg,代入数据解得N=17 N,物体与地面间的摩擦力大小为f=μN=0.2×17 N=3.4 N.(2)水平方向,由牛顿第二定律F cos 37°-f=ma得a =0.3 m/s 25 s 内的位移为:x =12at 2=12×0.3×52m =3.75 m.[答案] (1)3.4 N (2)3.75 m应用牛顿第二定律解题时求合力的方法(1)合成法物体只受两个力的作用产生加速度时,合力的方向就是加速度的方向,解题时要求准确作出力的平行四边形,然后运用几何知识求合力F 合.反之,若知道加速度方向就知道合力方向.(2)正交分解法当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时,通常用正交分解法解答,一般把力正交分解为加速度方向和垂直于加速度方向的两个分量.即沿加速度方向:F x =ma ,垂直于加速度方向:F y =0.[跟进训练]1.如图所示,ad 、bd 、cd 是竖直面内三根固定的光滑细杆,每根杆上套着一个小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a 、b 、c 处释放(初速度为0),用t 1、t 2、t 3依次表示各滑环到达d 处所用的时间,则 ( )A .t 1<t 2<t 3B .t 1>t 2>t 3C .t 3>t 1>t 2D .t 1=t 2=t 3D [小滑环下滑过程中受重力和杆的弹力作用,下滑的加速度可认为是由重力沿细杆方向的分力产生的,设细杆与竖直方向夹角为θ,由牛顿第二定律知mg cos θ=ma ①设圆心为O ,半径为R ,由几何关系得,滑环由开始运动至d 点的位移为x =2R cos θ② 由运动学公式得x =12at2③由①②③联立解得t =2R g. 小滑环下滑的时间与细杆的倾斜情况无关,故t 1=t 2=t 3,D 正确.]已知运动情况确定受力情况1.解题思路已知物体运动情况―――――――――――→由匀变速直线运动公式运动分析求得a ―――――→由F =ma 受力分析确定物体受力情况2.解题的一般步骤(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析和运动过程分析,并画出受力图和运动草图.(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,求物体所受的合外力. (4)根据力的合成与分解的方法,由合力求出所需求的力.【例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10 m/s 2),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? 思路点拨:确定研究对象→运动分析→运动学方程→求a →受力分析→牛顿第二定律→求受力情况[解析] (1)由题意可知,h =4.0 m ,L =5.0 m ,t =2.0 s. 设斜面倾角为θ,则sin θ=h L乘客沿气囊下滑过程中,由L =12at 2得a =2Lt2,代入数据得a =2.5 m/s 2.(2)在乘客下滑过程中,对乘客受力分析如图所示,沿x 轴方向有mg sin θ-f =ma沿y 轴方向有N -mg cos θ=0, 又f =μN联立方程解得μ=g sin θ-a g cos θ≈0.92.[答案] (1)2.5 m/s 2(2)0.92从运动情况确定受力的注意事项(1)由运动学规律求加速度,要特别注意加速度的方向,从而确定合外力的方向,不能将速度的方向和加速度的方向混淆.(2)题目中所求的力可能是合力,也可能是某一特定的力,均要先求出合力的大小、方向,再根据力的合成与分解求分力.[跟进训练]训练角度1 单过程问题2.如图所示,截面为直角三角形的木块置于粗糙的水平地面上,其倾角θ=30°.现木块上有一质量m =1.0 kg 的滑块从斜面下滑,测得滑块在0.40 s 内速度增加了1.4 m/s ,且知滑块滑行过程中木块处于静止状态,重力加速度g 取10 m/s 2,求:(1)滑块滑行过程中受到的摩擦力大小;(2)滑块滑行过程中木块受到地面的摩擦力大小及方向.[解析] (1)由题意可知,木块滑行的加速度a =Δv Δt =1.40.40 m/s 2=3.5 m/s 2.对木块受力分析,如图甲所示,根据牛顿第二定律得mg sin θ-f =ma ,解得f =1.5 N.甲 乙(2)根据(1)问中的木块受力示意图可得N =mg cos θ.对木块受力分析,如图乙所示,根据牛顿第三定律有N ′=N ,根据水平方向上的平衡条件可得f 地+f cos θ=N ′sin θ,解得f 地≈3.03 N,f 地为正值,说明图中标出的方向符合实际,故摩擦力方向水平向左.[答案] (1)1.5 N (2)3.03 N 方向水平向左 训练角度2 多过程问题3.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 =1.0 kg 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 =10 N ,方向平行斜面向上.经时间t =4.0 s 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.(已知sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,g 取10 m/s 2)[解析] (1)物体受拉力向上运动过程中,受拉力F 、斜面支持力N 、重力mg 和摩擦力f ,设物体向上运动的加速度为a 1,根据牛顿第二定律有:F -mg sin θ-f =ma 1又f =μN ,N =mg cos θ 解得a 1=2.0 m/s 2t 1=4.0 s 时物体的速度大小v 1=a 1t 1=8.0 m/s.(2)绳断时物体距斜面底端的位移为x 1=12a 1t 21=16 m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a 2,则根据牛顿第二定律,对物体沿斜面向上运动的过程有mg sin θ+f =ma 2解得a 2=8.0 m/s 2物体匀减速运动的时间t 2=v 1a 2=1.0 s减速运动的位移为x 2=12v 1t 2=4.0 m此后物体沿斜面匀加速下滑,设物体下滑的加速度为a 3,根据牛顿第二定律可得:mg sin θ-f =ma 3,解得a 3=4.0 m/s 2设物体由最高点下滑的时间为t 3,根据运动学公式可得x 1+x 2=12a 3t 23,t 3=10 s≈3.2s ,所以物体返回斜面底端的时间为t =t 2+t 3=4.2 s. [答案] (1)8.0 m/s (2)4.2 s1.物理观念:能结合运动情况确定受力情况,能结合受力情况确定运动情况. 2.科学思维:掌握牛顿运动定律和运动学公式解决问题的基本思路和方法.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 mB .20 mC .10 mD .5 mB [a =f m =mg m =g =10 m/s 2,由v 2=2ax 得x =v 22a =2022×10m =20 m ,B 正确.]2.水平面上一质量为m 的物体,在水平恒力F 作用下,从静止开始做匀加速直线运动,经时间t 后撤去外力,又经时间3t 物体停下,则物体受到的阻力为 ( )A .F 3B .F 4 C.F 2 D .2F3B [在前t 时间内,由牛顿第二定律知F -f =ma 1,t 时间末v =a 1t ,得v =F -fm·t ;后3 t 内,由牛顿第二定律知f =ma 2,另由运动学规律得0=v -a 2·3t ,即v =fm·3t ,联立得f =F4,故选项B 正确.]3.(多选)如图所示,质量为m =1 kg 的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3,当物体运动的速度为10 m/s 时,给物体施加一个与速度方向相反的大小为F =2 N 的恒力,在此恒力作用下(取g =10 m/s 2) ( )A .物体经10 s 速度减为零B .物体经2 s 速度减为零C .物体速度减为零后将保持静止D .物体速度减为零后将向右运动BC [物体受到向右的恒力和滑动摩擦力的作用,做匀减速直线运动.滑动摩擦力大小为f =μN =μmg =3 N ,故a =F +f m =5 m/s 2,方向向右,物体减速到0所需时间为t =v 0a=2 s ,故B 正确,A 错误;减速到零后F <f ,物体处于静止状态,故C 正确,D 错误.]4.竖直上抛物体受到的空气阻力f 大小恒定,物体上升到最高点时间为t 1,从最高点再落回抛出点所需时间为t 2,上升时加速度大小为a 1,下降时加速度大小为a 2,则 ( )A .a 1>a 2,t 1<t 2B .a 1>a 2,t 1>t 2C .a 1<a 2,t 1<t 2D .a 1<a 2,t 1>t 2A [上升过程中,由牛顿第二定律,得mg +f =ma 1① 设上升高度为h ,则h =12a 1t 21②下降过程,由牛顿第二定律,得mg -f =ma 2 ③ h =12a 2t 22④由①②③④得,a 1>a 2,t 1<t 2,A 正确.] 5.(新情景题)情境:科技馆的主要教育形式为展览教育,通过科学性、知识性、趣味性相结合的展览内容和参与互动的形式,反映科学原理及技术应用,鼓励公众动手探索实践,不仅普及科学知识,而且注重培养观众的科学思想、科学方法和科学精神.晓敏同学在科技馆做“水对不同形状运动物体的阻力大小的比较”实验,图甲中两个完全相同的浮块,头尾相反放置在同一起始线上,它们通过细线与终点的电动机连接.两浮块分别在大小为F 的两个相同牵引力作用下同时开始向终点做直线运动,运动过程中该同学拍摄的照片如图乙.已知拍下乙图时,左侧浮块运动的距离恰好为右侧浮块运动距离的2倍,假设从浮块开始运动到拍下照片的过程中,浮块受到的阻力不变.问题:试求该过程中: (1)两浮块平均速度之比v 左v 右; (2)两浮块所受合力之比F 左F 右; (3)两浮块所受阻力f 左与f 右之间的关系.[解析] (1)由v -=xt得,左侧浮块的平均速度:v 左=x 左t右侧浮块的平均速度:v 右=x 右t, 两浮块平均速度之比:v 左v 右=x 左t x 右t=x 左x 右=2.(2)根据牛顿第二定律可知:F 合=ma浮块运动的位移:x =12at 2则:F 左F 右=a 左a 右=x 左x 右=2. (3)根据牛顿第二定律可知:F -f 左=ma 左F -f 右=ma 右又因为a 左a 右=x 左x 右=2 则有F -f 左F -f 右=a 左a 右=2 则两浮块所受阻力f 左与f 右之间的关系 2f 右-f 左=F .[答案] (1)2 (2)2 (3)2f 右-f 左=F。
高一物理上册《牛顿运动定律的应用》教案、教学设计
6.课外阅读题:推荐学生阅读与牛顿运动定律相关的科普文章或书籍,如《物理的进化》、《趣味物理学》等,拓展知识视野。
注意事项:
1.作业布置要注重层次性和针对性,既要巩固基础知识,又要提高学生的思维能力和实践能力。
高一物理上册《牛顿运动定律的应用》教案、教学设计
一、教学目标
(一)知识与技能
在本章节《牛顿运动定律的应用》的教学中,学生将掌握以下知识与技能:
1.理解并掌握牛顿第一定律、第二定律和第三定律的内容及表达形式;
2.学会运用牛顿运动定律分析、解决实际问题,如物体的匀速直线运动、加速度变化、碰撞等现象;
3.能够运用牛顿运动定律进行受力分析,解决复杂物体的运动问题;
3.分析:指导学生运用牛顿运动定律分析实际问题,提高学生解决问题的能力和逻辑思维能力;
4.讨论:组织学生进行小组讨论,培养学生合作交流、共同解决问题的能力;
5.总结:引导学生总结牛顿运动定律的应用,提高学生的概括能力和抽象思维能力。
(三)情感态度与价值观
在本章节的教学中,学生将形成以下情感态度与价值观:
针对以上学情分析,教师在教学过程中应注重因材施教,运用多样化的教学手段,帮助学生克服困难,提高物理学科素养。
三、教学重难点和教学设想
(一)教学重难点
1.理解并掌握牛顿运动定律的内涵及其相互关系,特别是牛顿第三定律的“作用力与反作用力相等、方向相反”的特点;
2.学会运用牛顿运动定律进行受力分析和解决实际问题,特别是复杂条件下的运动问题;
(五)总结归纳
在总结归纳环节,我将采取以下措施:
4.6牛顿运动定律的应用+教学设计2023-2024学年高一上学期物理教科版(2019)必修第一册
6.牛顿运动定律的应用★课标解析1.课标内容要求。
理解牛顿运动定律,能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。
2.课标内容解析。
牛顿运动定律包括牛顿三大定律。
牛顿第一定律指出力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因,一切物体都有惯性,且物体的质量是其惯性大小的量度,物体的惯性与物体的运动状态无关。
牛顿第二定律可用公式F=ma简洁表述,是运动学和静力学联系的桥梁与纽带,是动力学的基础。
牛顿第三定律阐述了物体间作用力与反作用力的关系。
牛顿运动定律是日常生活、自然规律的总结与提炼,日常生产生活中的现象与牛顿运动定律规律相符合。
培养学生用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题的能力是培育物理学科核心素养的重要载体,也是物理教学的学科价值的体现。
★教学目标1.理解牛顿第二定律中的加速度、力、质量三者之间的关系,形成正确的物理观念。
2.了解力与运动是与我们日常生产、生活密不可分的两大物理内容。
3.会用牛顿运动定律来解释和解决遇到的相关问题。
4.体会用牛顿运动定律解决生产生活中的问题的过程是理论联系实际的过程。
5.在牛顿运动定律的应用过程中体会科学解决问题的思路与策略。
6.在用牛顿运动定律科学解决问题的过程中培养模型建构能力和科学推理能力。
7.体会日常生活中物理无处不在,均是物理规律在起作用,培养学生的科学态度与责任心。
★教学准备1.本节的教学用1课时。
2.多媒体使用。
PPT课件,电脑投影。
3.教学顺序。
(1)复习引入:牛顿第二定律表达式F=ma中含有加速度、力、质量三个方面关系;(2)问题导向:以教科书中的问题1为例,体会动力学测物体质量的方法;(3)交流讨论,提炼思路;(4)问题导向:以教科书中的问题2为例,体会从受力确定运动情况的过程;(5)问题导向:以教科书中的问题3为例,体会从运动情况确定受力的过程;(6)以理点悟、深化主题:请学生整理、提炼、领悟牛顿运动定律应用的思路与策略。
高中物理必修一4.1牛顿第一定律导学案
高一物理【4.1牛顿第一定律】导学案编写人:张淑强2013-7-1学习目标:1、理解牛顿第一定律的内容和意义,知道亚里士多德的观点;2、知道伽利略理想实验及推理方法;3、明确惯性概念,知道惯性是物体的固有属性。
第一部分:课前自主学习,主动落实学案一、理想实验的魅力1、亚里士多德的观点:必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要在某一个地方。
2、伽利略的实验和推论:①伽利略斜面实验:小球沿斜面由滚下,再滚上另一斜面,如不计摩擦将滚到处,放低后一斜面,仍达到同一高度。
若放平后一斜面,球将滚下去。
②伽利略通过“理想实验”和“科学推理”,得出的结论是:一旦物体具有某一速度,如果它不受力,就将以这一速度地运动下去。
也即是:力不是物体运动的原因,而恰恰是物体运动状态的原因。
3、笛卡尔对伽利略观点的补充和完善:法国科学家笛卡尔指出:除非物体受到力的作用,物体将永远保持其或运动状态,永远不会使自己沿运动,而只保持在直线上运动。
4、对运动状态改变的理解:当出现下列情形之一时,我们就说物体的运动状态改变了。
①物体由静止变为或由运动变为;②物体的速度大小或发生变化。
二、牛顿物理学的基石――惯性定律1、牛顿第一定律:一切物体总保持或,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止,这就是牛顿第一定律,也叫惯性定律。
2、惯性:物体具有保持原来的状态或状态的性质,叫惯性。
强调:①牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,不可能用实验直接验证。
②一切物体都具有惯性,牛顿第一定律是惯性定律。
三、惯性与质量:1、惯性表现为改变物体运动状态的难易程度,惯性大,物体运动状态不容易改变;惯性小,物体运动状态容易改变。
2、质量是物体惯性大小的唯一量度。
质量大,惯性大,运动太太不易改变;质量小,惯性小,运动状态容易改变。
3、惯性大小与运动情况和受力情况无关。
4、质量是标量,只有大小,没有方向,单位是千克,符号kg。
第二部分:课堂互动探究,整合提升一、伽利略是怎样研究物体运动原因的?1、伽利略的理想斜面实验如图A所示,让小球沿一个斜面从静止滚下,小球将滚上另一个斜面,如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度;如果第二个斜面倾斜角度较小,如图B,小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程,继续减小第二个斜面的倾斜角度,如图C,使它最终成为水平面,小球就再也达不到原来的高度,而沿水平面以恒定的速度持续运动下去。
高中物理第5节《牛顿运动定律的运用》导学案教科必修1
讲课年级高一课题课时牛顿运动定律的运课程种类新讲课用课程导学目标解读 1 .能剖析物体的受力状况,判断物体的运动状态。
2 .初步掌握动力学两类基本问题求解的基本思路和步骤。
目标3.会求解一个物体在平面上运动的动力学识题。
4 .经历牛顿运动定律解决问题的过程, 领会选择研究对象的重要性。
5.会解决两个物体拥有同样加快度的动力学识题。
学法指导课程导学重点难点建议教课建议教材中的两个例题就是两类不一样的问题,其实从实质上说都是牛顿第二定律的详细应用。
应用牛顿运动定律解决两类基本的动力学识题的思路和基本方法。
本节内容需要安排 2 个课时教课 , 若自主学习安排在课外 , 建议用 20~25 分钟 , 安排在课内则只需 20 分钟左右。
经过对教材中的 3 个例题的剖析总结概括使用牛顿运动定律解决动力学识题的方法; 动力学识题主要分为两类: 已知物体的受力状况求运动状况 ; 已知运动状况求受力状况。
重点是总结概括应用牛顿第二定律解决问题的方法步骤 , 难点是受力剖析和对运动过程的剖析。
课前研读教材,预计学生自主学习过程中可能出现的问题和疑难点,在导教案的基础上依据准备本班学生学习状况进行二次备课,准备讲堂演示的实验器械或视频资料。
程序设计学习内容新课导入创建情境导学过程设计教师行为学生行为媒体运用人们都说“牛顿第二定律, 是联系力学与运动学的桥梁”,图片展现F=ma, 剖析、思虑F=ma怎这是为何呢 ?请同学们自学教材中的三个例题么起到桥梁作用。
从这节课开始我们就来议论这个问题。
第一层级第二层级小组议论小组展现增补怀疑研读教材指导学生学会使用双色笔,确保每一位学生处于预习状态。
达成教案巡视学生自主学习的进展和学生填写教案的状况。
结对沟通指导、聆听部分学生的沟通,初步得出学生预习的成效主题 1:已知物体的受力情总结由受力状况剖析运动况,确定状况的重点。
物体的运通读教材,作必需的标明,梳理出PPT课件本节内容的大概知识系统。
教科版高中物理必修1第三章《牛顿运动定律》导学案
教科版高中物理必修1第三章《牛顿运动定律》导学案1.一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
2.由牛顿第一定律可知,力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
3.我们把物体本身要保持运动状态不变的性质,叫惯性。
4.惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性。
质量是物体惯性大小的量度。
[自学教材]1.亚里士多德的观点亚里士多德把地面上的运动分为天然运动和受迫运动两类,他认为天然运动不需要力的维持,如气、火等轻的东西向上运动,重的东西向下运动;受迫运动需要力的维持,如拉动水平面上的桌子和推动桌子上的书,有外力推它,才能运动,外力消失,受迫运动也就停止。
2.伽利略的观点在地面上运动的物体之所以会停下来,是因为摩擦力的缘故。
[重点诠释]1.亚里士多德的观点对人们的影响一方面由于亚里士多德多方面的成就和影响导致人们对他的迷信,另一方面他对运动的看法符合人们的日常直觉,使此后的2 000年内人们都认为他的观点是正确的。
2.伽利略对运动和力的关系的研究(1)理想实验:如图3-1-1所示,让小球沿一个斜面从静止状态开始滚下,小球将滚上另一个斜面,如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度,减小右斜面的倾角,小球在这个斜面上仍达到同一高度,但这时它要滚得远些,继续减小右斜面的倾角,球达到同一高度时就会运动的更远。
于是他想到:若将右斜面放平,小球将会永远运动下去。
图3-1-1(2)实验结论:力不是维持物体运动的原因。
1.伽利略的理想斜面实验说明( )A.可以不必具体做实验,只通过抽象分析就能得出结论B.亚里士多德的运动和力的关系是错误的C.力是维持物体运动的原因D.力是改变物体运动状态的原因解析:伽利略的理想实验是在实验的基础上进行逻辑推理的一种思维活动,仍由实验做基础,证明了物体的运动不需要力来维持,同时也证明了亚里士多德的运动和力的关系是错误的。
而伽利略的理想实验没有说明“力是改变物体运动状态的原因”,故A、C、D 错误。
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学习内容牛顿运动定律的应用 课时数 2
重点:用牛顿运动定律来解答传送带问题 难点:解题的基本思路和方法
一、组织教学 (一)、师(生): 抽查上堂课知识、复习与本堂相关知识、设置新课情景等
提问:描述匀变速直线运动的基本公式?
提问:牛顿第二定律解题的一般步骤?
(二)、师: 展示学习目标、提出学习要求
二、协作学习
(一)、 生: 自主学习、标注重点难点
(二)、 组:比对、讨论(探究)、互教、整理
班:展示、互评(师:启发解难)师:板书 知识框架、要点内容、
优秀小组加分
(一)、水平传送带上的物体的运动
1.初速度为零的物体轻放到传送带上
例1:有一水平传送带以v=2m/s 的速度由左向右作匀速运动,传送带长20m ,
现将一小物体轻放在传送带的左端,若小物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=
0.1,求小物体由传送带左端运动到传送带的右端需要多长时间?(g=10m/s 2 )
2.初速度不为零的物体滑上传送带
例2:如图所示物块A 从滑槽某一不变的高度滑下后又滑上粗糙的水平传送带,
传送带静止不动时,A 滑至传送带最右端的速度为V 1,需时间为T 1,若传送带逆时
针转动,A 滑至传送带最右端的速度为V 2,需时间为T 2,则
A. V 1>V 2,T 1<T 2
B. V 1<V 2,T 1<T 2
C. V 1>V 2,T 1>T 2
D. V 1=V 2,T 1=T 2
(二)、倾斜传送带上的物体的运动
例3:如图传送带与地面的倾角θ=370从A 到B 的长度为L=16m ,传送带以
v=10m/s 的速度逆时针方向转动。
在A 端无初速的放一个质量m=0.5kg 的物体,
它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,求物体从A 到B 所需的时间
A B 3
B A v
(三)、 师:布置针对练习 生:自主练习
组:比对、讨论(探究)、订正 班:展示、互评(师:启发解难)
1、如图所示,在电动机的驱动下,皮带运输机的皮带以速率v 向右水平传输运行,现把一砖块从A 端正对皮带上的P 点轻放在皮带上,此后( )
A .开始一段时间内,砖块将在滑动摩擦力作用下对地做匀加速运动
B .当砖块速度等于v 时,砖块与皮带的摩擦力变为静摩擦力
C .当砖块与皮带相对静止时,它位于皮带上P 点的右侧
D .砖块有可能不会相对皮带静止
2、如图所示,物体从静止的传送带顶端由静止开始下滑到底端所用的时间为t ;若在物体下滑过程中,传送带开始顺时针转动,物体滑到底端所用时间为t ′.则t 和t ′的关系是( )
A .t ′>t
B .t ′=t
C .t ′<t
D .不能确定
三、课堂小结:师(生):完善板书内容、优秀小组加分、 小组得分点评小结: 分析力学问题的基本思路
1.受力分析
2.运动分析
3.关键点的状态分析
物理过程分析的重要方法
1.分段讨论
2.分情况讨论
四、知识过手:生:读背记忆性知识、互抽理解性知识
五、课后反思:
θ
● ● v P。