用牛顿运动定律解决问题(一)教案
教学设计1：4.5 牛顿运动定律的应用
4.5 牛顿运动定律的应用教学目标：（一）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．能结合物体的运动情况对物体的受力情况进行分析．3．能根据物体的受力情况推导物体的运动情况．4．会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题．（二）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、解决问题的能力和合作能力．（三）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．培养学生科学严谨的求实态度及解决实际问题的能力．教学重难点：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．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、导入新课：列车进站时总能准确地停靠在对应车门的位置。
这是如何做到的呢？二、讲授新课：1、从受力确定运动情况【教师提问】动力学的两类基本问题？【教师总结】从受力确定运动情况物体受力情况→牛顿第二定律→加速度a→运动学公式→物体运动情况从运动情况确定受力物体运动情况→运动学公式→加速度a→牛顿第二定律→物体受力情况【教师提问】从受力确定运动情况是怎样界定的？【学生回答】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、位移等。
【教师提问】基本思路是什么？【学生回答】先分析物体受力情况求合力，据牛顿第二定律求加速度，再用运动学公式求所求量(运动学量)。
物体受力情况→牛顿第二定律→加速度a→运动学公式→物体运动情况【教师提问】解题步骤是怎样的？【师生总结】(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力分析图。
(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)。
湖南省益阳市大通湖区第一中学高中物理一教案：4.6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（一）教材分析:力和物体运动的关系问题,一直是动力学研究的基本问题，人们对它的认识经历了一个漫长的过程,直到牛顿用他的三个定律对这一类问题作出了精确的解决.牛顿由此奠定了经典力学的基础。
牛顿三定律成为力学乃至经典物理学中最基本、最重要的定律.牛顿第一定律解决了力和运动的关系问题；牛顿第二定律确定了运动和力的定量关系；牛顿第三定律确定了物体间相互作用力遵循的规律.动力学所要解决的问题由两部分组成：一部分是物体运动情况；另一部分是物体与周围其他物体的相互作用力的情况.牛顿第二定律恰好为这两部分的链接提供了桥梁。
教学目标：知识与技能(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。
过程与方法(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。
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;(2)培养学生科学严谨的求实态度及解决实际问题的能力；(3)初步培养学生合作交流的愿望，能主动与他人合作的团队精神,敢于提出与别人不同的见解，也勇于放弃或修正自己的错误观点.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。
教学方法：探究、讲授、讨论、练习。
课时安排:1课时+1课时（练习）教学过程设计：一、引入新课（利用PPT显示图片）这张图片中交警正在测量刹车的痕迹，根据这个长度交警能判断出车辆是否超速,这是怎么做到的呢?学习了这节课就能解决这个问题.二、新课教学今天我们要学习用牛顿运动定律解决两类动力学问题。
2021_2022高中物理第四章牛顿运动定律第6节用牛顿运动定律解决问题一1教案新人教版必修
用牛顿运动定律解决问题（一）教材分析力和物体运动的关系问题，一直是动力学研究的基本问题，人们对它的认识经历了一个漫长的过程，直到牛顿用他的三个定律对这一类问题作出了精确的解决．牛顿由此奠定了经典力学的基础．牛顿三定律成为力学乃至经典物理学中最基本、最重要的定律．牛顿第一定律解决了力和运动的关系问题；牛顿第二定律确定了运动和力的定量关系；牛顿第三定律确定了物体间相互作用力遵循的规律．动力学所要解决的问题由两部分组成：一部分是物体运动情况；另一部分是物体与周围其他物体的相互作用力的情况．牛顿第二定律恰好为这两部分的链接提供了桥梁．应用牛顿运动定律解决动力学问题，高中阶段最为常见的有两类基本问题：一类是已知物体的受力情况，要求确定出物体的运动情况；另一类是已经知道物体的运动情况，要求确定物体的受力情况．要解决这两类问题，对物体进行正确的受力分析是前提，牛顿第二定律则是关键环节，因为它是运动与力联系的桥梁．教学重点应用牛顿运动定律解决动力学的两类基本问题．教学难点动力学两类基本问题的分析解决方法．课时安排1课时三维目标1．知识与技能（1）知道动力学的两类基本问题，掌握求解这两类基本问题的思路和基本方法．（2）进一步认识力的概念，掌握分析受力情况的一般方法，画出研究对象的受力图．2．过程与方法（1）培养学生运用实例总结归纳一般解题规律的能力．（2）会利用正交分解法在相互垂直的两个方向上分别应用牛顿定律求解动力学问题．（3）掌握用数学工具表达、解决物理问题的能力．3．情感、态度与价值观通过牛顿第二定律的应用，提高分析综合能力，灵活运用物理知识解决实际问题．教学过程导入新课情境导入利用多媒体播放“神舟”五号飞船的发射升空、“和谐号”列车高速前进等录像资料．如图甲、乙所示．引导：我国科技工作者能准确地预测火箭的升空、变轨，列车的再一次大提速节约了很多宝贵的时间，“缩短”了城市间的距离．这一切都得益于人们对力和运动的研究．我们现在还不能研究如此复杂的课题，就让我们从类似较为简单的问题入手，看一下这类问题的研究方法．推进新课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与受力的情况联系起来．因此，它在天体运动的研究、车辆的设计等许多基础学科和工程技术中都有广泛的应用．由于我们知识的局限，这里只通过一些最简单的例子作介绍．一、从受力确定运动情况如果已知物体的受力情况，可由牛顿第二定律求出物体的加速度，再通过运动学的规律就可以确定物体的运动情况．例1一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方向向右运动．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内发生的位移．分析：这个问题是已知物体受的力，求它的速度和位移，即它的运动情况．教师设疑：1．物体受到的合力沿什么方向？大小是多少？2．这个题目要求计算物体的速度和位移，而我们目前只能解决匀变速运动的速度和位移．物体的运动是匀变速运动吗？师生讨论交流：1．对物体进行受力分析，如图．物体受力的图示物体受到四个力的作用：重力G ，方向竖直向下；地面对物体的支持力F N ，竖直向上；拉力F 1，水平向右；摩擦力F 2，水平向左．物体在竖直方向上没有发生位移，没有加速度，所以重力G 和支持力F N 大小相等、方向相反，彼此平衡，物体所受合力等于水平方向的拉力F 1与摩擦力F 2的合力．取水平向右的方向为正方向，则合力：F ＝F 1－F 2＝2.2 N ，方向水平向右．2．物体原来静止，初速度为0，在恒定的合力作用下产生恒定的加速度，所以物体做初速度为0的匀加速直线运动．解析：由牛顿第二定律可知，F 1－F 2＝maa ＝F 1－F 2ma ＝2.22m/s 2＝1.1 m/s 2 求出了加速度，由运动学公式可求出4 s 末的速度和4 s 内发生的位移v ＝at ＝1.1×4 m/s＝4.4 m/sx ＝12at 2＝12×1.1×16 m＝8.8 m.讨论交流：（1）从以上解题过程中，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．（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？ 参考：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．3．受力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．课堂训练（课件展示）如图所示自由下落的小球，从它接触竖直放置的弹簧开始到弹簧压缩到最大程度的过程中，小球的速度和加速度的变化情况是（）．A．加速度变大，速度变小B．加速度变小，速度变大C．加速度先变小后变大，速度先变大后变小D．加速度先变小后变大，速度先变小后变大解析：小球接触弹簧后，受到竖直向下的重力和竖直向上的弹力，其中重力为恒力．在接触开始阶段，弹簧形变较小，重力大于弹力，合力方向向下，故加速度方向也向下，加速度与速度方向相同，因而小球做加速运动．随着弹簧形变量的增加，弹力不断增大，向下的合力逐渐减小，小球加速度也逐渐减小．当弹力增大到与重力相等时，小球加速度等于0.由于小球具有向下的速度，仍向下运动．小球继续向下运动的过程，弹力大于重力，合外力方向变为竖直向上，小球加速度也向上且逐渐增大，与速度方向相反．小球速度减小，一直到将弹簧压缩到最大形变量，速度变为0.答案：C二、从运动情况确定受力与第一种情况过程相反，若已经知道物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的加速度，于是就可以由牛顿第二定律确定物体所受的外力，这是力学所要解决的又一方面的问题．例2 一个滑雪的人，质量m＝50 kg，以v0＝2 m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡倾角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）．合作探讨：这个题目是已知人的运动情况，求人所受的力．应该注意三个问题：滑雪人受到的力1．分析人的受力情况，作出受力示意图．然后考虑以下几个问题：滑雪的人共受到几个力的作用？这几个力各沿什么方向？它们之中哪个力是待求的，哪个力实际上是已知的？2．根据运动学的关系得到下滑加速度，求出对应的合力，再由合力求出人受的阻力．3．适当选取坐标系．坐标系的选择，原则上是任意的，但是为了解决问题的方便，选择时一般根据以下要求选取：（1）运动正好沿着坐标轴的方向．（2）尽可能多的力落在坐标轴上．如有可能，待求的未知力尽量落在坐标轴上，不去分解．解析：如图，受力分析建立如图坐标系，把重力G 沿x 轴和y 轴的方向分解，得到求滑雪人受到的阻力G x ＝mg ·sin θG y ＝mg ·cos θ与山坡垂直方向，物体没有发生位移，没有加速度，所以G y 与支持力F N 大小相等、方向相反，彼此平衡，物体所受的合力F 等于G x 与阻力F 阻的合力．由于沿山坡向下的方向为正方向，所以合力F ＝G x －F 阻，合力的方向沿山坡向下，使滑雪的人产生沿山坡向下的加速度．滑雪人的加速度可以根据运动学的规律求得：x ＝v 0t ＋12at 2 a ＝2(x －v 0t )t 2 a ＝4 m/s 2 根据牛顿第二定律F ＝maG x －F 阻＝maF 阻＝G x －maF 阻＝mg ·sin θ－ma 代入数值后，得F 阻＝67.5 N.答案：67.5 N结合两种类型中两个例题的解题过程，总结出用牛顿定律解题的基本思路和解题步骤：1．选定研究对象，并用隔离法将研究对象隔离出来．2．分别对研究对象进行受力分析和运动情况分析，并作出其受力图．3．建立适当的坐标系，选定正方向，正交分解．4．根据牛顿第二定律分别在两个正交方向上列出方程．5．把已知量代入方程求解，检验结果的正确性．课堂训练（课件展示）1．一个物体的质量m ＝0.4 kg ，以初速度v 0＝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？解析：设物体向上运动过程中做减速运动的加速度大小为a ，以初速度方向为正方向． 因为v t =v 0－a t ，v t =0所以a =0v t=12 m/s 2 对小球受力分析如图，由牛顿第二定律f ＋mg =maf =m （a －g ）=0.4×（12－9.8）N=0.88 N.答案：0.88 N2．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，则在这个过程中大木块受到的摩擦力大小是（ ）．A．μmg B．ma C．mM＋mF D．F－ma解析：这是一道根据物体运动状态求物体受力情况的典型习题．题中涉及两个物体，题干中的已知量又比较多，对此类题目，要注意选取好研究对象．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＝μmg就不再适用．A选项错误．以木块为研究对象，则静摩擦力产生其运动的加速度F合＝f＝ma，再由牛顿第三定律可知B选项正确．以小车为研究对象，F－f＝Ma，f＝F－Ma，D选项也正确．以整体为研究对象，则a＝FM＋m，再代入f＝ma可得f＝mFM＋m.故C选项也正确．答案：BCD教学建议：1．授课过程中，教师提示分析思路之后．受力分析、过程分析先由学生完成，教师则将解题过程完整写出，以便总结规律、让学生养成规范解题的习惯．2．运算过程中，物理量尽量用相应的字母表示，将所求量以公式形式代出，最后再将已知量代入，求出结果．课堂小结本节课主要讲述了动力学中的两类基本问题：（1）已知受力情况求解运动情况．（2）已知运动情况求物体受力情况．通过对例题的分析解决过程，总结出这两类基本问题的解决方法、思路和一般解题步骤．布置作业教材第87页“问题与练习”1、2、3、4题．板书设计6 用牛顿运动定律解决问题（一）一、从受力情况确定运动情况例1二、从运动情况确定受力情况例2总结：加速度是连接动力学和运动学的桥梁活动与探究课题：牛顿运动定律的适用条件．牛顿运动定律虽然是一个伟大的定律，但它也有自己适用的条件．通过对其适用条件的了解，使学生进一步完整地掌握这个规律，并且为相对论的提出打好基础．习题详解1．解答：如图所示，用作图法求出物体所受的合力F ＝87 Na ＝F m ＝872m/s 2＝43.5 m/s 2 v ＝at ＝43.5×3 m/s＝131 m/sx ＝12at 2＝12×43.5×32 m ＝196 m. 2．解答：电车的加速度为：a ＝v －v 0t ＝0－1510m/s 2＝－1.5 m/s 2. 电车所受阻力为：F ＝ma ＝－6.0×103 N ，负号表示与初速度方向相反．3．解答：人在气囊上下滑的加速度为：a ＝mg sin θ－F m ＝g sin θ－F m ＝（10×3.24.0－24060） m/s 2＝4.0 m/s 2 滑至底端时的速度为：v ＝2ax ＝2×4.0×4.0 m/s ＝5.7 m/s.4．解答：卡车急刹车时的加速度大小为：a ＝F m ＝μmg m＝μg ＝7 m/s 2 根据运动学公式：v 0＝2ax ＝2×7×7.6 m/s ＝10.3 m/s≈37.1 km/h＞30 km/h 所以，该车超速．设计点评动力学的两类基本问题在高中阶段的地位相当重要，对于培养学生的分析、判断、综合能力有很大的帮助．对于方法的总结，遵循由特殊到一般、再由一般到特殊的人们认识事物的基本发展思路．过程清晰，层次分明，有助于学生理解和掌握．备课资料一、牛顿运动定律的适用范围17世纪以来，以牛顿运动定律为基础的经典力学不断发展，在科学研究和生产技术上得到了极其广泛的应用，取得了巨大的成就．这一切不仅证明了牛顿运动定律的正确性，甚至使有些科学家认为经典力学已经达到十分完善的地步，一切自然现象都可以由力学来加以说明，过分地夸大了经典力学的作用．但是，实践表明，牛顿运动定律和所有的物理定律一样，只具有相对的真理性．1905年，著名的美籍德国物理学家爱因斯坦（1879—1955）提出了研究匀速相对运动体系的狭义相对论，引起了物理学的一场巨大革命．他指出，经典力学中的绝对时空观并不是直接从观察和实验中得出的．实际上，时间、空间和观察者是相对的．根据相对论原理，物体的质量也不是恒定不变的，而是随着物体运动状态的变化而变化.1916年爱因斯坦又发表了研究加速相对运动的广义相对论．运用这些理论所得出的结论和实验观察基本一致．这表明：对于接近光速的高速运动的问题，经典力学已不再适用，必须由相对论力学来研究．经典力学可以看做是相对论力学在运动速度远小于光速时的特例．从20世纪初以来，原子物理学发展很快，发现许多新的物理现象（如光子、电子、质子等微观粒子的波粒二象性）无法用经典力学来说明．后来，在普朗克（1858—1947）、海森堡（1901—1976）、薛定谔（1887—1961）、狄拉克（1902—1984）等物理学家的努力下创立了量子力学，解决了经典力学无法解决的问题．因此经典力学可以看做是量子力学在宏观现象中的极限情况．总之，“宏观”“低速”是牛顿运动定律的适用范围．二、用整体法与局部法巧解动力学问题在实际问题中，还常常碰到几个物体连在一起，在外力作用下的共同运动，称为连接体的运动．在分析和求解物理连接体问题时，首先遇到的关键之一，就是研究对象的选取问题．其方法有两种：一是隔离法，二是整体法．所谓隔离（体）法就是将所研究的对象——包括物体、状态和某些过程，从系统或全过程中隔离出来进行研究的方法．所谓整体法就是将两个或两个以上物体组成的整个系统或整个过程作为研究对象进行分析研究的方法．以系统为研究对象，运用牛顿第二定律求解动力学问题能回避系统内的相互作用力，使解题过程简单明了．隔离法与整体法，不是相互对立的，一般问题的求解中，随着研究对象的转化，往往两种方法交叉运用，相辅相成．例1 用力F 推M ，使M 和m 两物体一起在光滑水平面上前进时，求两物体间的相互作用力．解析：如图所示，对整体应用牛顿第二定律有F ＝（M ＋m ）a隔离m ，m 受外力的合力为M 对m 的推力N ，由牛顿第二定律N ＝ma ，解得：N ＝m M ＋m F . 答案：mM ＋m F 例2 如图所示，质量为M 的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为m 的小球．开始时小球在杆的顶端，由静止释放后，小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的12，即a ＝12g .则小球在下滑的过程中，木箱对地面的压力为多少？解析：解法一：（隔离法）木箱与小球没有共同加速度，用隔离法解决如下．取小球m 为研究对象，受重力mg 、摩擦力F f ，如图，据牛顿第二定律得：mg －F f ＝ma ①取木箱M 为研究对象，受重力Mg 、地面支持力F N 及小球给予的摩擦力F f ′，如图． 据物体平衡条件得：F N －F f ′－Mg ＝0②且F f ＝F f ′③由①②③式得F N ＝2M ＋m 2g 由牛顿第三定律知，木箱对地面的压力大小为F N ′＝F N ＝2M ＋m 2g . 解法二：（整体法）对于“一动一静”连接体，也可选取整体为研究对象，依据牛顿第二定律列式： （mg ＋Mg ）－F N ＝ma ＋M ×0故木箱所受支持力：F N ＝2M ＋m 2g . 由牛顿第三定律知：木箱对地面压力F N ′＝F N ＝2M ＋m 2g . 答案：2M ＋m 2g 例3 一个质量为0.2 kg 的小球用细线吊在倾角θ＝53°的斜面顶端，如图，斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计摩擦．当斜面以10 m/s 2的加速度向右做加速运动时，求绳的拉力及斜面对小球的弹力．解析：当加速度a 较小时，小球与斜面体一起运动，此时小球受重力、绳的拉力和斜面的支持力作用，绳平行于斜面．当加速度a 足够大时，小球将“飞离”斜面，此时小球受重力和绳的拉力作用，绳与水平方向的夹角未知，题目中要求a ＝10 m/s 2时绳的拉力及斜面的支持力，必须先求出小球离开斜面的临界加速度a 0.（此时，小球所受斜面支持力恰好为零）由mg cot θ＝ma 0，所以a 0＝g cot θ＝7.5 m/s 2因为a ＝10 m/s 2＞a 0，所以小球离开斜面，N ＝0，小球受力情况如图，则T cos α＝mg ，所以T ＝(ma )2＋(mg )2＝2.83 N ，N ＝0.答案：2.83 N 0例4 如图所示，三个物体的质量分别为m 1、m 2、M ，斜面的倾角为α，绳的质量不计，所有接触面光滑．当m 1沿斜面下滑时，要求斜面体静止，则对斜面体应施加多大的水平力F?解析：对m 1、m 2构成的系统由牛顿第二定律知：m 1g sin α－m 2g ＝（m 1＋m 2）a ①对m 1、m 2和M 构成的整个系统就水平方向而言，若施力使斜面体静止，只有m 1具有水平方向向右的加速度分量a 1，且有a 1＝a cos α②所以，对斜面体必须施加水平向右的推力F ，如图，则对整个系统在水平方向上由牛顿第二定律知：F ＝m 1a 1③解①②③得：F ＝m 1g (m 1sin α－m 2)cos αm 1＋m 2. 答案：m 1g (m 1sin α－m 2)cos αm 1＋m 2这种以系统为研究对象的解题方法，只研究了系统在水平方向上的动力学行为即达目的，既回避了物体运动的多维性和相互作用的复杂性，又体现了牛顿第二定律在某一方向上的独立性．。
牛顿第一定律教学设计 牛顿第一定律教学设计(优秀7篇)
牛顿第一定律教学设计牛顿第一定律教学设计（优秀7篇）作为一名默默奉献的教育工作者，常常要根据教学需要编写教学设计，教学设计是把教学原理转化为教学材料和教学活动的计划。
教学设计应该怎么写呢？作者整理了7篇牛顿一定律教学设计，希望您在阅读之后，能够更好的写作牛顿一定律教学设计。
牛顿一定律教学设计篇一［目标］一、知识与技能１、知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重要方法２、理解牛顿一定律的内容及意义；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、观察生活中的惯性现象，了解力和运动的关系２、通过实验加深对牛顿一定律的理解３、理解理想实验是科学研究的重要方法三、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认识，了解人类认识事物本质的曲折性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、对牛顿一定律和惯性的正确理解３、理想实验［教学难点］１、力和运动的关系２、惯性和质量的关系［课时安排］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：同一个物体不同的情况下可以做出不同的运动，究竟是什么决定了物体的运动情况？要讨论这个问题，就要研究运动与力的关系。
所以，从今天开始，我们就一起来探究运动与力的关系。
一、据生活现象思考探究师：现在请同学们结合日常生活经验，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、物体的运动仅由力决定吗？抛粉笔为例4、物体什么情况下做直线运动？什么情况下做曲线运动？以抛粉笔为例5、物体做直线运动时，什么情况下加速？什么情况下减速？以抛粉笔为例。
第一节 牛顿运动第一定律 教案优秀8篇
第一节牛顿运动第一定律教案优秀8篇牛顿第一定律篇一教学目标知识目标：知道，常识性了解伽利略理想实验的推理过程。
能力目标：1.通过斜面小车实验，培养学生的观察能力。
2.通过实验分析，初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理).情感目标：1.通过科学史的简介，对学生进行严谨的科学态度教育.2.通过伽利略的理想实验，给学生以科学方法论的教育.教学建议教材分析教材首先通过回忆思考的形式提出问题：如果物体不受力，将会怎样？通过小车在不同表面运动的演示实验，使学生直观的看到物体运动距离与阻力大小的关系，为讲解伽利略的推理作准备。
然后讲述伽利略的推理方法和通过推理得出的结论，再介绍迪卡儿对伽利略结论的补充，牛顿最后总结得出的。
通过这些使学生了解定律的得出是建立在许多人研究的基础上的，正如牛顿所说：“如果说我所看的更远一点，那是因为站在巨人肩上的缘故”。
最后指出不是实验定律，而是用科学推理的方法概括出来的，定律是否正确要通过实践来检验。
给学生以科学方法论的教育。
本节课的重点是揭示物体不受力时的运动规律，即牛顿第一运动定律。
教法建议1.学生学习的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念，认为物体的运动是力作用的结果。
如推一个物体，它就动，不再推它时，它便静止。
为使学生摆脱这种错误观念，首先要把运动和运动的变化区别开，树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念，这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。
其次，通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。
再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。
2.通过图9-1演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心，可对学生进行简单的科学推理方法的教育。
在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。
3.本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学，让学生体会规律的认识过程，对学生进行学史教育。
从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。
4.6《用牛顿运动定律解决问题(一)》学案(新人教版必修1)
靖宇县第一高级中学4.6 用牛顿运动定律解决问题（一）（学案）一、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.能够从物体的受力情况确定物体的运动情况3.能够从物体的运动情况确定物体的受力情况二、课前预习1、牛顿第一定律：，牛顿第一定律定义了力：物体的运动不需要力来维持，力是改变运动状态的原因。
2、牛顿第二定律：，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与物体的受力情况联系起来。
3、牛顿第三定律：，牛顿第三定律说明了作用力与反作用力之间的关系，把相互作用的几个物体联系起来了。
4、动力学的两类基本情况：Ⅰ、从受力确定运动情况：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。
Ⅱ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，于是就可以由牛顿第二定律确定物体所受的。
5、对物体进行受力的分解合成处理时，当物体受三个力或三个力以上时优先考虑法，且优先考虑沿方向和方向分解。
三、典型例题例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内的位移。
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）例3、一个物体放在光滑水平面上，初速为零，先对物体施加一向东的恒力F，历时1秒，随即把此力改变为向西，大小不变，历时1秒钟，接着又把此力改为向东，大小不变，历时1秒钟，如此反复只改变力的方向，共历时1分钟，在此1分钟内（）A．物体时而向东运动，时而向西运动，在1分钟末静止于初始位置之东B．物体时而向东运动，时而向西运动，在1分钟末静止于初始位置C．物体时而向东运动，时而向西运动，在1分钟末继续向东运动D．物体一直向东运动，从不向西运动，在1分钟末静止于初始位置之东例4、质量是3kg的木块，原来在光滑水平面上运动，受到8N的阻力后，继续前进9 m速度减为原来的一半，则原来的速度是 m／s，木块作匀减速运动，直到静止的时间是 s四、巩固练习1、用 30N的水平外力 F，拉一静止放在光滑的水平面上质量为 20kg的物体，力 F作用 3秒后消失，则第5秒末物体的速度和加速度分别是A．v = 7.5 m／s，a = l.5m／s2 B．v = 4.5m／s，a = l.5m／s2C．v = 4.5 m／s，a = 0 D．v = 7.5 m／s，a =02、质量为40kg的物体静止在水平面上, 当在400N的水平拉力作用下由静止开始经过16m时, 速度为16 m/s, 求物体受到的阻力是多少?3、用弹簧秤拉着一个物体在水平面上做匀速运动, 弹簧秤的示数是0.40N. 然后用弹簧秤拉着这个物体在水平面上做匀变速运动, 测得加速度是0.85 m/s2, 弹簧秤的示数是2.10N。
高中物理_《用牛顿运动定律解决问题(一)》教学设计学情分析教材分析课后反思
用牛顿运动定律解决问题（一）【教学目标】1．能运用牛顿运动定律解答一般的动力学问题。
2．掌握应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法。
【教学重点】1、掌握应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法。
2、会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题。
【教学难点】掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。
【方法指导】自主探究、交流讨论、自主归纳【教学过程】知识回顾思考：求加速度有哪些方法？大致可分为几个角度？v = v o+at x= v o t +at2/2 F=mav2－ v o2 =2ax 运动力规律、推论、特点动力学牛顿第二定律在物理学中，我们把只研究物体怎样运动而不涉及运动与力的关系的理论，称作运动学；研究运动与力的关系的理论称为动力学。
牛顿运动定律确定了运动和力的关系，并使我们明白：物体做这样的运动是因为物体受到了这样的力，物体受到了那样的力，就会做那样的运动。
可见，动力学包括两类基本问题：（1）从受力情况确定运动情况；（2）从运动情况确定受力情况。
思考讨论：连接物体受力情况和运动情况的“桥梁”是哪个物理量？小结：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的桥梁加速度是解决问题的关键例题一：一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面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力为4.2N。
求物体4s末的速度和4s内发生的位移。
分析：1.物体的受力情况如何？受力分析如图示：2.物体所受的合力如何？竖直方向：合力为零，加速度为零。
水平方向：大小：F合=F 方向与拉力F方向相同3.物体的运动情况中已知哪些量？要求末速度和位移，还差什么量？已知初速度V O和时间t，要求末速度V t和位移x还差加速度a。
4.如何求加速度？借助于牛顿第二定律F合=ma，利用合力来求加速度。
5.本题的解题思路如何？先受力分析求出合力，再用牛顿第二定律求出加速度，最后用运动学公式求解。
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。
牛顿第一定律教案优秀3篇
牛顿第一定律教案优秀3篇作为一名老师，可能需要进行说课稿编写工作，说课稿可以帮助我们提高教学效果。
怎么样才能写出优秀的说课稿呢？读书破万卷下笔如有神，以下内容是小编为您带来的3篇《牛顿第一定律教案》，希望能够满足亲的需求。
牛顿第一定律说课稿篇一一、教材分析：1．地位及作用：牛顿第必须律所讲述的运动和力的关系是动力学的基础问题。
这节课学好了，学生建立了对运动和力关系的正确认识，就不容易从日常经验出发产生同历史前人产生过的相同的错误，也为学习动力学奠定了知识基础。
2．教材特点：①牛顿第必须律解决了几千年都含糊不清的问题，有助于学生对运动和力的关系进一步深入理解。
②伽利略梦想实验是学生第一次接触到梦想实验，应充分引导学生探索伽利略梦想实验的推理过程，明白梦想实验是建立在可靠的事实基础上的科学方法。
3．教材的重点、难点①重点：运用实验手段探索力和运动的本质关系，着重培养学生探索物理问题、分析物理问题的基本本事。
②难点：如何用科学的观点来代替部分学生头脑中对运动和力关系的错误认识，二、教学目标知识与技能1．明白伽利略的梦想实验及其主要推理过程和推论，明白梦想实验是科学研究的重要方法．2．理解牛顿第必须律的资料及意义．3．明白什么是惯性，会正确地解释有关惯性的现象．过程与方法1．观察生活中的惯性现象，了解力和运动的关系．2．经过实验加探对牛顿第必须律的理解．3．理解梦想实验是科学研究的重要方法．情感态度与价值观1．经过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不一样认识，了解人类认识事物本质的曲折性．2．感悟科学是人类提高的不竭动力．三、教学方法探究、讲授、讨论、练习四、教学设计经过实验引入力和运动的关系，引发学生的思考．静止在水平面上的物体，用力去推，物体由静止变为运动；一段时间后撤掉该力，物体的运动状态又如何进一步提出问题：思考“运动必须需要力来维持吗”．经过学生的讨论，进行适时引导：相同条件下空中飞行的足球比地滚球运动的距离要长很多，地滚球为什么运动一会儿就停止呢学生有的能回答出受阻力。
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。
《牛顿第一定律》教学设计(精选17篇)
《牛顿第一定律》教学设计（精选17篇）《牛顿第一定律》教学设计 1教学目标1、知识与技能知道牛顿第一定律的内容知道惯性的概念知道二力平衡2、过程与方法通过活动体验任何物体都具有惯性探究摩擦力对物体运动的影响3、情感、态度与价值观通过活动和阅读感受科学就在身边教学重难点1、重点：物体的惯性2、难点：牛顿第一定律教学过程（一）引入新课让学生观察图11.5—1的几幅图，思考运动的物体最终停下来的原因是什么？亚里士多德和伽利略给出截然相反的解释。
“运动需要力来维持”，“运动不需要力来维持”（二）讲授新课1、牛顿第一定律（1）探究摩擦力对物体运动的影响按照书本第35页的实验进行探究不同表面，物体的运动距离不同向学生交代清楚实验的条件和做法：三种粗糙程度不同的表面；每次实验用的是同一辆小车；每次都在同一位置滑下，以保持小车到达水平表面的`速度相同。
引导学生分析实验变化的条件是表面的粗糙程度改变，而其他条件没有改根据观察结果，得出结论：小车受到阻力越小，它运动得越远，引导学生进一步推理：如果小车不受任何阻力，小车的速度将保持不变，永远运动下去。
介绍得出该结论伽利略用了推理的方法。
从而得出牛顿第一定律的内容：（2）牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
解释：物体不受力时，原来静止的物体将永远保持静止状态；原来运动的物体将永远做匀速直线运动，速度的大小和方向都不改变。
2、惯性：物体保持运动状态不变的性质，牛顿第一定律也叫惯性定律学生活动：（1）体验图11.5—4的实验（2）体验物体掉杯中的实验（3）观看教学VCD通过观察图11.5—6，尝试用惯性的知识解释怎样利用惯性和防止惯性产生的危害。
3、二力平衡学生探究：按照图11.5—9进行探究实验，做好记录引导学生从记录中得出二力平衡的条件：大小相等、方向相反、并且在同一直线上。
（三）课堂小结1、牛顿第一定律是怎样表述的？2、现实生活中有哪些利用惯性的例子，防止惯性产生危害的措施？3、二力平衡的条件是什么？（四）布置作业1、书本第39页第1、2、3题2、完成同步练习《牛顿第一定律》教学设计 21.识与技能：知道牛顿第一定律；知道惯性的概念及应用。
高一物理必修一人教版4.6用牛顿运动定律解决问题(一)
(3)选择正方向并建立直角坐标系，由牛顿第二定律及运动学
规律列方程。 (4)计算，求解未知量。
【典例2】(2012·郑州高一检测)质量为2 kg的物体置于水平
地面上，用10 N的水平拉力使它从静止开始运动，第3 s末物 体的速度达到6 m/s，求： (1)物体在运动过程中的加速度的大小。 (2)物体在运动过程中受到的地面摩擦力。
(4)根据牛顿第二定律列方程，求出物体的加速度； (5)找出题中给出的初始条件，选择合适的运动学公式，求出
所需的运动参量。
【知识点拨】 受力分析的一般步骤 (1)明确研究对象，即对谁进行受力分析。 (2)把要研究的物体从周围物体中隔离出来。
(3)按顺序分析受力情况，画出力的示意图，其顺序为：重力、
(3)由运动学公式求速度。
【解析】取木箱为研究对象，木箱受力情况如图所示，其中 F 为推力，mg为重力，FN为支持力，Ff为滑动摩擦力。建立直角 坐标系xOy，并取加速度a的方向为x轴的正方向。 y FN Ff Fx F O Fy mg
30°
x
(1)将推力F沿x轴和y轴两个方向进行分解得： Fx=Fcos30°，Fy=Fsin30° 根据牛顿第二定律有Fcos30°-Ff=ma FN-Fsin30°-mg=0,又有Ff=μFN
【知识点拨】
加速度a是联系力和运动的桥梁
(1)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,v2－v02=2ax等)中，均有一个共同的物 理量——加速度a。 (2)由物体的受力情况，用牛顿第二定律可求加速度，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
(4)物体运动状态的变化情况是由它的受力决定的，不是由它 对其他物体的施力决定。( )
4.6用牛顿运动定律解决问题(一)
一、牛顿第二定律
1、内容：物体的加速度跟所受合力 成正比,跟物体质量成反比; 加速度方向跟合力方向相同。 2、公式:
F=ma
二、运动学公式
速度公式 ：v = vo+at 位移公式：x= vot +at2 /2
导出公式：vt 2－ vo 2 =2ax
力和运动关系的两类基本问题
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。
由运动学公式： 4s末的速度 vt v0 at 0 1.1 4m / s 4.4m / s 4s内的位移
1 2 1 s v0t at 1.1 42 m 8.8m 2 2
二、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 析清楚物体的运动情况，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。
FN
人
G1= G sin q
q30
o
G
G2= G cos q
G
更上一层：
上题中如果忽略空气阻力作用，求滑雪板与 (u=0.10) 雪面间动摩擦因数多大? 如果坡长只有60m，下端是水平雪面，滑 雪者在水平面上还能滑多远？ 242m
如果下坡后立即滑上一个300的斜坡 。请问 27.97m 滑雪者最高能上升多高？
三、总结；
1、求解两类问题的基本思路： 牛顿第二定律反映的是---加速度、质量、以及 合外力的关系，而加速度又是运动的特征量， 所以说加速度是联结力和运动的纽带和桥梁，
是解决动力学问题的关键。
(完整版)牛顿第一定律教案教学设计3篇
牛顿第一定律教案教学设计3篇牛顿第必须律教案（一）：一、教学目标知识与技能：1。
明白伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识2。
明白伽利略的理想实验及其推理过程和结论3。
明白什么是惯性,会正确理解有关现象[由整理］过程与方法：1．观察生活中的惯性现象，了解力和运动的关系．2．透过实验加探对牛顿第必须律的理解．3．理解理想实验是科学研究的重要方法．情感态度与价值观：1．透过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性．2．感悟科学是人类进步的不竭动力．二、教学资料剖析本节课的地位和作用：本节惯性定律的资料及导出过程,强调它在科学中的地位与作用,意在引导学生了解科学的发现和发展。
科学的发现都有其深刻的社会背景和科学背景，同时，科学家自身的创造性思维品质和敢于置疑、坚持真理的献身精神又成为情感态度价值观教育的好素材。
本节课教学重点:牛顿第一运动定律、惯性的概念.本节课教学难点：1．消除力是维持物体运动的原因的错误观点。
2．牛顿第一运动定律。
3、惯性概念的理解及应用.三、教学准备电化教室、3.1牛顿第必须律.ppt文件［教学过程设计]一.引入播放视频剪辑《汽车事故实验》，在视频剪辑中,我们看到撞车后假人和车子的运动状况.我们要讨论的是，牛顿第必须律教案(高中版)人和车子为什么会做这种或那种运动.要讨论这个问题，务必明白运动和力的关系。
在力学中，只研究物体怎样运动而不涉及运动和力的关系的分科叫做运动学，研究运动和力的关系的分科叫做动力学.动力学的奠基人是英国科学家牛顿.牛顿在1687年出版了他的名著《自然哲学的数学原理》。
这部著作中，牛顿提出了三条运动定律,这三条定律总称为牛顿运动定律，是整个动力学的基础。
这一章我们要学习的就是牛顿运动定律.二。
正课1、历史的回顾。
远在两千多年以前，人们已经提出了运动和力的关系问题.但是直到伽利略和牛顿时代，才对这个问题给出了正确的答案演示实验：用力推车，车子才前进，停止用力，车子就要停下来.1.1亚里士多德（Aristotle）在17世纪前人们普遍认为力是维持物体运动的原因。
4.6 用牛顿运动定律解决问题(一) 学案(定稿)
4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)1．牛顿第二定律给出了加速度与力、质量之间的定量关系：____________.因此，我们在已知受力的情况下可以结合________________，解决有关物体运动状态变化的问题；我们也可以在已知物体运动状态发生变化的情况下，运用运动学公式求出物体的__________，再结合牛顿第二定律确定物体的受力情况．2．受力分析的一般顺序：先________，再______，最后____________．受力分析的方法有____________和____________．3．第一类基本问题已知物体的__________________，求解物体的________________．求解此类题的思路是：已知物体的受力情况，根据____________________，求出物体的____________，再由物体的初始条件，根据________________求出未知量(速度、位移、时间等)，从而确定物体的运动情况．4．第二类基本问题已知物体的__________________，求出物体的________________．求解此类题的思路是：根据物体的运动情况，利用________________求出____________，再根据________________就可以确定物体________________，从而求得未知的力，或与力相关的某些量，如动摩擦因数、劲度系数、力的角度等．5．分析和解决这类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—— .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 ＝F m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/s 2)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．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？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t 1＝2.0 s 后撤去F ，又经过t 2＝4.0 s 物体刚好停下．求：F 的大小、最大速度v m 、总位移x .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/s 2)变式训练2 一个物体的质量m ＝0.4 kg ，以初速度v 0＝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？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 ．μmgB ．maC.m M ＋mF D ．F －Ma【效果评估】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、与水平方向夹角θ＝37°角的斜向上的拉力，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.求：(1)物体在拉力作用下5 s末的速度；(2)物体在拉力作用下5 s内通过的位移．参考答案课前自主学习1．a ＝F m运动学公式 加速度 2．重力 弹力 摩擦力 整体法 隔离法3．受力情况 运动情况 牛顿第二定律 加速度 运动学规律4．运动情况 受力情况 运动学公式 加速度 牛顿第二定律 所受的力5．加速度解题方法探究一、例1 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 －μmg m. 再由运动学公式得x ＝12at 2＝12F －μmg m ·t 2＝12×4－0.5×0.4×100.4×42 m ＝40 m. v ＝at ＝F －μmg m ·t ＝4－0.5×0.4×100.4×4 m/s ＝20 m/s. 讨论交流1．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 54.5 N 20 m/s 60 m二、例2 150 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v 0＝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v 2－v 20＝2ax ，得a ＝v 2－v 202x ＝102－02×100m/s 2＝0.5 m/s 2. 由牛顿第二定律知，沿斜面方向有F －F f －mg sin θ＝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 0.88 N例3 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 ＝F M ＋m，再代入F静＝ma可得F静＝mFM＋m.故C选项也正确．]效果评估1．AD 2.D 3.B 4.A 5．(1)6.5 m/s(2)16.25 m。
第四章牛顿运动定律第六节牛顿运动解决问题(一)定律探究式导学类教学设计
学校：包头市百灵庙中学 学科：高一物理 编写人：史殿斌 审稿人：4-6用牛顿定律解决问题（一）探究式导学类教学设计【教学目标】1． 能运用牛顿定律解答一般的动力学问题2． 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情况的分析，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有效的方法，比如如何建立恰当的坐标系进行解题等【教学重点】应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法【教学难点】物体的受力分析及运动状态分析，解题方法的灵活选择和运用。
正交分解法的应用。
【教学过程】1．牛顿第二定律F=ma 是连接运动学和动力学的桥梁，分析物体的受力情况和运动情况运用牛顿定律解题的基本方法：（1）只涉及加速度的动力学的问题利用牛顿第二定律F =ma（2）涉及末速度v 和时间t ，或者不涉及位移x 的动力学问题利用F =ma 与υ=υ0+at 组成的方程组解决（3）涉及位移x 和时间t ，或者不涉及末速度v 的动力学问题利用F =ma 与x=υ0t+21at 2组成的方程组解决 （4）涉及位移x 和末速度v ，或者不涉及时间t 的动力学问题利用F =ma 与υ2－υ02=2ax 组成的方程组解决此解题方法还可以简单概述为：照图填空（分析物体的受力，按照物体的受力图填牛顿第二定律表达式中合力的空） 按量选择（根据运动涉及的物理量选择计算运动学公式）此方法也可总结为：牛顿定律的应用，涉及的量选方程，合力表达有个性，选择要准主意硬。
2．例题训练例题1：一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。
例题2：一个滑雪的人，质量是75 kg ，以v 0=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）。
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。
注重学生自主活动 促进课堂有效教学——“用牛顿运动定律解决问题(1)”教学设计
ｍ／ 一１ ． １ ｍ／ ｓ ２ ．
一０ 一１ ． １×４ ｍ／ ｓ 一４ ． ４ ｍ／ ｓ ．
以 上 活 动 由学 生 自 主 完 成 ， 出 现 问 题 各 学 习 小 组 讨
象进 行受力和运动情况分析 ， 然 后 用 牛 顿 运 动 定 律 把 两 者
联 系起来．
论， 教师在小组讨论过程 中予以指导． 设 计意图 ： 学 生 通 过 自主研 习 和 小 组 讨 论 能 够 解 决 的
（ ２ ）物 体 的 运 动 是 匀 变 速 运 动 吗 ？ 怎 样 确 定 物 体 的加
速度？
的实际应用 ， 对 于 刚 进 入 高 中 阶段 的 学 生 来 说 存 在 ห้องสมุดไป่ตู้ 定 的 思维障碍． 通 常 按 照 从 受 力 情 况 确 定 运 动 情 况 和 从 运 动 情
况 确 定 受 力 情 况 两 条 主线 展 开 教 学 ． 教 学 的 重 点 在 于 让 学
第 ３ ４卷第 １ Ｏ期
２ Ｏ ｌ ３年
物 理
教 师
Ｖ ｏ１ ．３ ４ Ｎｏ． １０ （ ２ Ｏ１ ３）
Ｐ Ｈ Ｙ ＳＩ ＣＳ Ｔ ＥＡ Ｃ Ｈ Ｅ Ｒ
・
教 材与教法 ・
注 重 学 生 自主 活 动 促 进 课 堂 有 效 教 学
“ 用 牛 顿运 动 定律 解 决 问题 （ １ ） ” 教 学设 计
键 是 通 过 设 置 各 种 类 型 的活 动 激 发 学 生 的 学 习 兴 趣 ， 引 发
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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。
（三）合作探究、精讲点拨
[教师讲解]大家可以看到上述两个例题解题过程中都用到牛顿第二定律，但是例题一是已知物体的受力情况，求物体的运动情况的问题，而例题二是已知物体的运动情况求物体的受力情况的问题。
所以我们发现，牛顿运动定律可以解决两方面的问题，即从受力情况可以预见物体的运动情况和从运动情况可以判断物体的受力情况。
下面我们来分析两种问题的解法。
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
μmg =ma ，a =μg 。
由匀变速直线运动速度—位移关系式v 02=2ax ，可得汽车刹车前的速度为
14107.02220⨯⨯⨯===gx ax v μm/s=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h 1高处下落，刚接触网时速度的大小为
112gh v =（向下）
； 弹跳后到达的高度为h 2，刚离网时速度的大小为
222gh v =（向上）。
速度的改变量 Δv ＝v 1＋v 2（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 m mg F ∆++=2
122，
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。
[课堂练习]见学案
t=t1+t2=2s+9s=11s。
点评物体受力情况发生变化，运动情况也将发生变化。
此题隐含了两个运动过程，如不仔细审题，分析运动过程，将出现把物体的运动当作匀速运动（没有注意到物体从静止开始放到传送带上），或把物体的运动始终当作匀加速运动。
2.解析(1) 设小球所受风力为F，则F=0.5mg。
当杆水平固定时，小球做匀速运动，则所受摩擦力F f与风力F等大反向，即
F f=F。
又因F f=μF N=μmg，
以上三式联立解得小球与杆间的动摩擦因数μ=0.5。
(2) 当杆与水平方向成θ=370角时，小球从静止开始沿杆加速下滑。
设下滑距离s所用时间为t，小球受重力mg、风力F、杆的支持力F N’和摩擦力F f’作用，由牛顿第二定律
点评：本题是牛顿运动定律在科学实验中应用的一个实例，求解时先由水平面上小球做匀速运动时的二力平衡求出动摩擦因数，再分析小球在杆与水平面成370角时的受力情况，根据牛顿第二定律列出方程，求得加速度，再由运动学方程求解。
这是一道由运动求力，再由力求运动的典型例题。
（四）反思总结，当堂检测
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。
（课堂实录）
（五）发导学案、布置预习
我们已经学习了牛顿运动定律应用（一），那么在下一节课我们一起来学习牛顿运动定律应用（二）。
这节课后大家可以先预习这一部分，重点是掌握解决这类问题的方法。
并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。
设计意图：布置下节课的预习作业，并对本节课巩固提高。
教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。
9.板书设计
一、两类问题
已知物体的受力情况求物体的运动情况的问题
已知物体的运动情况求物体的受力情况的问题
二、解题思路：
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。
10.教学反思
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。