本章复习与测试公开课教案

《牛顿运动定律应用》教学设计

教材：人教版第四章第六节

教材及设计思路：

本章是在“运动的描述”、“匀变速直线运动的研究”和“相互作用”三章之后，讲述牛顿运动三个运动定律，揭示了力与运动状态变化的原因，力和运动的关系，探究物体间相互作用的规律。本节讲述牛顿运动定律两类基本问题，属于力学的重点知识要求。以牛顿运动定律为基础的经典力学对人类的生产和生活产生了深远的影响。掌握好牛顿运动定律及其应用对学生正确认识、解释和探索客观世界 学情分析：学生学习了牛顿三个运动定律，知道定律内容，及其有关的表达式。

教学目标：

1、进一步熟悉牛顿三个运动定律；

2、

牛顿运动定律的两类基本问题；

3、牛顿运动定律两类基本问题的解决思路；

4、培养学生应用牛顿运动定律处理问题的能力。

教学重点：牛顿运动定律两类基本问题的解决思路

教学难点：牛顿运动定律两类基本问题的解决方法

教学过程: 分别从三个方面复习牛顿三个运动定律

1、牛顿三个运动定律的基本内容：

牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在他它上面的力迫使它改变这种状态为止。

牛顿第二定律：物体的加速度大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。

牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。

2、牛顿三个运动定律物理意义

牛顿第一定律：明确了力的概念，指出了力是物体运动状态发生改变的原因，即力是产生加速度的原因。

牛顿第二定律：揭示加速度是力作用的效果，并且揭示了力、质量、加速度的定量关系。

牛顿第三定律：揭示了物体间力的作用的相互性，明确了相互作用力的关系。

3、牛顿三个运动定律的研究方法

牛顿第一定律：根据理想实验通过逻辑推理得出，不能直接用实验验证。

牛顿第二定律：用控制变量法研究F、m、a的关系，可用实验证明。

牛顿第三定律：通过实际现象归纳总结得出，可用实验证明。

通过复习知道牛顿三个定律解决力与运动的问题。明确了牛顿运动定律的两类基本问题。

第一类：从物体的受力确定物体的运动

具体内容：指的是在受力情况已知的情况下，要求判断出物体的运动情况或物体的速度和位移。

基本思路：先根据物体的受力情况，求出合力。然后根据牛顿第二定律求出物体的加速度，最后根据运动学的相关公式求出题目要求的量。

案例练习：一个原来静止在水平面上的物体，质量为2.0kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。方向受到，物体与地面间的滑动摩擦力是4.2N。求物体4.0s末的速度和4.0s内发生的位移．

分析物体的受力情况，确定物体所受的合力，根据牛顿第二定律求出物体的加速度，由运动学速度公式v=at求出物体4.0s末的速度，由位移公式X出4.0s内发生的位移．

【解析】

物体在竖直方向受到重力mg、水平面的支持力N，两力平衡；在水平方向受到拉力F和滑动摩擦力f，合力F合=F-f．根据牛顿第二定律得

物体的加速度为

aFf6.44.21.1m/s2

m2121at1.1428.8m

2212at求2则物体4.0s末的速度为v=at=1.1×4m/s=4m/s 4.0s内发生的位移为X答：物体4.0s末的速度是4.4m/s，4.0s内发生的位移是8.8m．

第二类：从物体的运动确定物体的受力

具体内容：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。

基本思路：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。

案例练习：一个滑雪者，质量m=75kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡倾角，在t=5s的时间内滑下的路程s=60m，g取10m/s2，求：

（1）滑雪者的加速度是多大？

（2）滑雪者受到的阻力（包括摩擦力和空气阻力）. 【解析】分析滑雪者的受力，竖直向下的重力，垂直斜面向上的支持力，沿斜面向上的阻力，按效果分解重力，然后依据物体垂直斜面方向合力为0，沿斜面方向应用牛顿第二定律。

（1）滑雪者沿斜面做匀加速直线运动设人下滑的加速度为a，

1由匀变速直线运动规律可得sv0tat2 2解得 a4m/s2

（2）设滑雪者受到的阻力位f，则眼斜面方向由牛顿第二定律有：

mgsin30fma 解得f75N 通过两类基本问题分析练习，归纳总结规律和解题方法。

规律：无论哪种情况，加速度总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是解决问题的关键。

解题方法：

1、确定研究对象；

2、分析研究对象的受力情况，画出受力示意图；

3、分析研究对象的运动情况，必要时画出运动简图；

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解要求的物理量。

板书设计：

牛顿三个运动定律

牛

顿

运

动

定

律

应

用

练习设计：

牛顿运动定律解题方法

牛顿运动定律两类基本问题

基本内容

物理意义

研究方法

具体内容：

从物体的受力确定物体的运动

基本思路

具体内容：

从物体的运动确定物体的受力

基本思路

1、确定研究对象；

2、分析研究对象的受力情况，画出受力示意图；

3、分析研究对象的运动情况，必要时画出运动简图；

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解要求的物理量。

1、一辆载货的汽车,总质量为4.0×103kg，运动中所受阻力恒为1.6×103

N，在不变的牵引力作用下由静止启动，若牵引力为4.8×103 N，问：启动10 s后汽车的速度达到多少？启动10 s内汽车的位移是多少？

2、如图，质量为0.5kg的物体在与水平面成300角的拉力F作用下，沿水平桌面向右做直线运动，经过0.5m的距离速度由0.6m/s变为0.4m/s，已知物体与桌面间的动摩擦因数μ＝0.1，求作用力F的大小。（g＝10m/s2）

教学流程：复习基本内容----提出牛顿运动定律两类基本问题----分类说明训练----归纳总结两类问题间的联系----处理问题的方法步骤----训练巩固。

教学过程评价总结：通过本节课比较牛顿三个运动定律，会应用牛顿三个运动定律处理基本的两类问题。