高中物理必修一用牛顿运动定律解决问题一.doc

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1、教学设计：高中课程标准教学设计：高中课程标准.物理（人教版）必修物理（人教版）必修 1 1 主主 备备 人：人：XXX 学科长审查签名：学科长审查签名：XXXXXX 4.64.6 用牛顿运动定律解决问题（一）用牛顿运动定律解决问题（一） 一、内容及其解析一、内容及其解析 1内容：a、已知力求运动情况。 b、已知运动情况求力。 2解析： 不管已知力求运动情况，还是已知运动情况求力，都离不开牛顿第二定律作为桥 梁。 二、目标及其解析二、目标及其解析 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

2、情况 三、教学问题诊断分析三、教学问题诊断分析 学生对匀变速直线运动或力的合成和分解掌握不到位都会影响到本节内容的解决。 四、教学支持条件分析四、教学支持条件分析 1.在实际应用中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。 2.让学生认识数学工具在表达解决物理问题中的作用。 3.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。 五、教学过程设计五、教学过程设计 （一）教学基本流程（一）教学基本流程 复习匀变速直线运动和力的合成与分解引入用牛顿第二定律解题的步骤分析例题学生 练习小结 （二）教学情景（二）教学情景 1 1、从受力确定运动情况、从受力确定运动情况

3、 例题例题 1 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。 问题问题 1 1：本题中给出了哪些已知量，要解决的问题是什么？问题问题 2 2：本题中的研究对象应该是谁？ 问题问题 3 3：你怎么知道物体做的是匀变速直线运动？设计意图：设计意图：已知力如何求物体的运动情况2 2、根据运动情况确定物体的受力、根据运动情况确定物体的受力 例例 2 2、一 个滑雪的人质量是 75 kg，以 v02m/s 的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾 角 30。在 t5s 的时间内

4、滑下的路程 x60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空 气阻力） 问题问题 1 1：本题中给出了哪些已知量，要解决的问题是什么？ 问题问题 2 2：本题中的研究对象应该是谁？ 设计意图：设计意图：已知运动情况如何确定物体的受力 解析：解析：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。 如上图，N 与 G 的合力大小是 750/2=375N，从而知 375-300=75N，即阻F=75N因为三个力且不在同一直线上，所以可以用正交分解法。如下图。因为物体只是在 X 方向运动，所

5、以物体在 Y 方向是静止的，则有 Y 方向受力平衡即 N=GY，物体所受的合力就是 X 方向两个力的合力，所以 GX-F=300,有 F=75N。 针对训练针对训练 1 1：如果忽略空气阻力作用，求滑雪板与雪面间动摩擦因数多大?针对训练针对训练 2 2：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？针对训练针对训练 3 3：如果下坡后立即滑上一个 30的斜坡 。请问滑雪者最高能上升多高？师生互动：师生互动：对物体进行受力分析的一般思路。 1、非接触力：重力 2、接触力：与物体接触的只有地面，而相互接触的两物体间的接触力最多只有两个： 弹力和摩擦力。分析该题知物体与地面间有摩

6、擦力，既然有摩擦力则一定有弹力。所以物体 会受到地面给的弹力（垂直于接触面指向受力物体）和滑动摩擦力（与相对运动方向相反， 大小Nf） 3、其它已知的一些力 【牢记牢记】：当三个力或三个力以上时优先考虑正交分解法，且优先考虑沿运动方向和垂直 于运动方向分解。 （别看先分了再合，磨刀不误砍柴功） 例题例题 3 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 ） A物体时而向东运动，时而向西运动，在

7、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 【解析】物体第一秒做初速度为 0 的向东的匀加速直线运动，1 秒末力的方向，加速度方 向随之改变，但此时物体具有向东的最大速度，速度不可能突变，接下来的时间里，物体将 向东做匀减速直线运动至 2 秒末静止，第三秒再重复第一秒的运动，如此类推将一直向 3 3、传送带问题、传送带问题 例题例题 4 4、某工厂用传送带传送零件，设两轮圆心的距离为 11m，传送带与零件的动摩擦 因

8、数为 =0.2，传送带的速度为 V=2m/s，在传送带 的最左端 A 处，轻放一质量为 m=0.2kg 的零件(可视 为质点)，并且被传送到右端的 B 处 (1)物体在传送带上做什么样的运动？(2)物体从 A 到 B 所需的时间为多少？【解析】轻放是指物体无初速度，物体刚放上皮带时，速度为 0，它相对于皮带向后滑动， 受到向前的滑动摩擦力。 受力分析：重力、支持力、滑动摩擦力 合力：大小等于滑动摩擦力大小，方向水平向右。Nf=0.4NAB加速度：a=0.4/0.2=2m/s2 运动情况：物体将沿水平向右做匀加速直线运动。强调，研究物体的运动时不要被其他物体 （皮带）的运动干扰。因为牛顿定律是相

9、对于惯性参考系的（相对于地面静止或匀速的物体， 一般我们取地面为参考系会比较适合我们的思维习惯） 当物体加速到与皮带速度相同时，物体与皮带之间没有相对运动或相对运动趋势，摩擦 力消失，物体所受的合外力为 0。由于惯性，物体与皮带将一起向右做匀速直线运动。据avvtt0得 t=1s 物体需加速 1s，速度与皮带速度相同物体在 1S 加速时间内从 A 向 B 运动了：tvvst20=1m 1s 后物体做匀速直线运动。还需要（11-1）/2=5S 到达 B 从 A 到 B 总时间是：5+1=6S。 （六）（六） 、目标检测、目标检测 1利用牛顿运动定律解答的两类问题：一类是已知 ，要求确定 ；另一类

10、 是已知 ，要求确定 2一物体的质量为 5kg，在五个力作用下保持平衡状态，若撤去一个力后（其他力不变）， 则物体沿水平方向向北产生 4m/s2的加速度，去掉那个力的大小为 N，方向 3一水平传送带长为 20，以 20 m/s 的速度做匀速运动已知物体与传送带的动摩擦因数 为 0.1，物体从放到传送带的一端开始，运动到另一端所需的时间为 （g 取 10m/s2） 4如图 431 所示，五快质量相同的木快并排放在光滑的 平面上，水平外力 F 作用在第一快木块上，则第三快木块 对第四快木块的作用力为 ，第四快木块所受 合力为 5质量为 0.2kg 的物体，以 24m/s 的初速度竖直向上抛出，由于

11、空气的阻力，经 2到达最 高点若空气阻力大小不变，则物体上升的最大高度是 ，它由最高点落回 抛出点所用的时间是 (g取 10m/s2) 设计意图：设计意图：检查当堂课的学习效果 配餐作业配餐作业 从下列三组题中任意选择两组题完成，建议选择 AB 或 BC A A 组题组题 1.一辆空车和一辆满载的同型号的汽车，在同一路面上以相同的速度向同一方向行驶紧急 刹车后（即车轮不滚动只滑动）那么 （ ） A货车由于惯性大，滑行的距离也大 B货车由于受到的摩擦力较大，滑行的距离较小 C两车由于质量不同，滑行过程的加速度也不同 D两车滑行的时间相同 2质量为1和2的两个物体，由静止从同一高度下落，运动中所受

12、的空气阻力分别是F1 和F2如果发现质量为1的物体先落地，那么 （ ） A12 BF1F2 C F11F2/2 D.F11F2/2 设计意图：设计意图：基础知识练习 B B 组题组题 1一质量为的物体以初速度v0冲上一倾角为的光滑固定斜面，则下列说法正确的是( )A物体做匀减速运动，其加速度的大小为gsin B物体以速度v0匀速运动图 4311 2 3 4 5 C物体从斜面底端上升到最高点所用时间为cos0 gvD物体沿斜面上升的最大高度为v022g 2在光滑的水平面上，有两个相互接触的物体，如图 430 所示，已知 M，第一次用水 平力 F 由左向右推 M，物体间的相互作用力为 FN1；第二

13、次用用同样大小 的水平力 F 由右向左推，物体间的作用力 FN2，则 ( ) AFN1FN2 BFN1 FN2 CFN1 FN2 D无法确定 3某消防队员从一平台上跳下，下落 2后双脚触地，紧接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使 身体重心又下降了 0.5在着地的过程中，地面对他双脚的平均作用力估计为自身重力的 ( ） A2 倍 B5 倍 C8 倍 D10 倍 设计意图：设计意图：提高学生对基础知识的理解、应用能力 C C 组题组题 1.质量为 400kg 的赛艇在水中航行时受到的阻力与速度成正比，当赛艇以恒定的牵引力由静 止开始加速，赛艇的速度达 5m/s 时加速度为 4m/s2已知赛艇在这一恒定牵引力作用力下所 能达到的最大速度是 10m/s，求恒定牵引力的大小2以 72km/h 的速度在平直的公路上行驶的汽车，司机发现前方 40处有意外情况而紧急刹 车，设司机的反应时间（即司机发现情况到操作制动器所需的时间）为 0.5，轮胎与路面 的动摩擦因数为 0.7，问：这辆汽车是否会发生事故？(g取 10m/s2) 设计意图：设计意图：提高部分学生的能力 教学反思：教学反思： 图 430MmF