《人教版(2019)高中物理必修第一册教案》4.5 牛顿运动定律的应用

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4.5 牛顿运动定律的应用
〖教材分析〗
牛顿第二定律是学生首次接触，而它将伴随着学生整个高中三年。本节课
主要是运用牛顿三大定律去解决实际问题。培养学生解题能力，逻辑思维能力
等。在对物体受力分析时要正确引导学生，受力分析的顺序，做到不漏不多；
强化他们正交分解法的使用和数学三角函数的应用。逐渐的把握好牛顿定律应
用的解题思路和方法。
〖教学目标与核心素养〗
物理观念：掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。
科学思维：能结合物体的运动情况对物体的受力情况进行分析。
科学探究：能根据物体的受力情况推导物体的运动情况。
科学态度与责任：会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题。
〖教学重点与难点〗
重点：1、已知物体受力情况，求物体的运动情况。
2、已知物体运动情况，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。
〖教学方法〗
创设情境导入课题，合作交流，总结规律，实例分析，拓展提升，讲练相结合。
〖教学准备〗
多媒体课件。
〖教学过程〗
一、新课引入
通过多媒体课件动图展示：列车进站。
为了尽量缩短停车时间，旅客按照站台上标注的车门位置候车。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？
复习牛顿第二定律：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成
反比，加速度的的方向跟作用力的方向相同。
F=ma
，
F指的是物体所受的合力，m 为物体的质量，a 是物体的加速度，
注意方向。
牛二定律确定了力和运动情况的关系，为此我们再举几个例子。
二、新课教学
（一）从受力确定运动情况
1
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
过运动学的规律确定物体的运动情况。
处理这类问题的基本思路是：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。为此我总结了，解题的一般步骤。
解题的一般步骤：
（1）确定研究对象，构建模型：
（2）对这个物体进行受力分析：
顺序是：重力（mg）→支持力（弹力 FN）→其它→摩擦力（Ff）
（3）正交分解：建立直角坐标系转化为四力的模式
（4）运动分析：判断物体的运动方向，求合力 F
合
水平或竖直方向：F
合
=运动方向的力-反向的力
建立坐标系：x
、
y轴：F
合
=运动方向的力-反向的力
（5）根据牛顿第二定律列方程 F
合
=ma
（6）画运动草图，应用运动学公式
速度公式 ：vt = vo+at
位移公式： 求未知
导出公式：vt2
－
v02 =2ax
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 (1)由解题步骤来求解即可。
（2）注意第一阶段的末速度是第二阶段的初速度。
2
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