本章复习与测试教学设计(第一课时)

课

题

§牛顿运动定律章末总结

课

型

新授课（2课时）

（一）知识与技能

1、通过实验，探究加速度与质量、物体受力之间的关系。

2、理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。

3、通过实验认识超重和失重。

4、认识单位制在物理学中的重要意义。知道国际单位制中的力学单位。

（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、解决问题的能力和交流、合作能力．

5．帮助学生学会运用实例总结归纳一般问题的解题规律的能力．

6．让学生认识数学工具在表达解决物理问题中的作用．

（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．初步建立应用科学知识的意识．

3．培养学生科学严谨的求实态度及解决实际问题的能力．

教学目标

教学重点、难点教学方法教学手段

重点：牛顿运动定律的应用

难点：牛顿运动定律的应用、受力分析。

复习提问、讲练结合。

多媒体教学设备．

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教

学

活

动

（一）引入新课

（一）投影全章知识脉络，构建知识体系

学

生

活

动

（二）本章复习思路突破

Ⅰ

物理思维方法

l、理想实验法：它是人们在思想中塑造的理想过程，是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要思想方法。“理想实验”不同于科学实验，它是在真实的科学实验的基础上，抓主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程作出更深层次的抽象思维过程。

惯性定律的得出，就是理想实验的一个重要结论。

2、控制变量法：这是物理学上常用的研究方法，在研究三个物理量之间的关系时，先让其中一个量不变，研究另外两个量之间的关系，最后总结三个量之间的关系。在研究牛顿第二定律，确定F、m、a三者关系时，就是采用的这种方法。

3、整体法：这是物理学上的一种常用的思维方法，整体法是把几个物体组成的系统作为一个整体来分析，隔离法是把系统中的某个物体单独拿出来研究。将两种方法相结合灵活运用，将有助于简便解题。

Ⅱ

基本解题思路

应用牛顿运动定律解题的一般步骤

1、认真分析题意，明确已知条件和所求量。

2、选取研究对象。所选取的研究对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的整体.同一题目，根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象。

3、分析研究对象的受力情况和运动情况。

4、当研究对象所受的外力不在一条直线上时，如果物体只受两个力，可以用平行四边形定则求其合力；如果物体受力较多，一般把它们正交分解到两个方向上去分别求合力；如果物体做直线运动，一般把各个力分解到沿运动方向和垂直运动的方向上。

5、根据牛顿第二定律和运动学公式列方程，物体所受外力、加速度、速度等都可根据规定的正方向按正、负值代入公式，按代数和进行运算。

6、求解方程，检验结果，必要时对结果进行讨论。

（三）知识要点追踪

Ⅰ

物体的受力分析

物体受力分析是力学知识中的基础，也是其重要内容。正确分析物体的受力情况，是研究力学问题的关键，是必须掌握的基本功。

对物体进行受力分析，主要依据力的概念，分析物体所受到的其他物体的作用。具体第

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方法如下：

1、明确研究对象，即首先要确定要分析哪个物体的受力情况。

2、隔离分析：将研究对象从周围环境中隔离出来，分析周围物体对它都施加了哪些作用。

3、按一定顺序分析：先重力，后接触力（弹力、摩擦力）。其中重力是非接触力，容易遗漏，应先分析；弹力和摩擦力的有无要依据其产生的条件认真分析。

4、画好受力分析图。要按顺序检查受力分析是否全面，做到不“多力”也不“少力”。

Ⅱ

动力学的两类基本问题

1、知道物体的受力情况确定物体的运动情况

2、知道物体的运动情况确定物体的受力情况

3、两类动力学问题的解题思路图解

牛顿第二定律

加速度a

运动学公式

第一类问题

受力情况

运动情况

另一类问题

加速度a 牛顿第二定律

运动学公式

注：我们遇到的问题中，物体受力情况一般不变，即受恒力作用，物体做匀变速直线运动，故常用的运动学公式为匀变速直线运动公式，如

1xvvvv0at,xv0tat2,v2v022ax,v0vt/22t2等

（四）本章专题剖析

［例1］例1

如图1所示，质量为m的小球被水平绳AO和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态，现用火柴将绳AO烧断，在绳AO烧断的瞬间，下列说法正确的是(

) mgA.弹簧的拉力F＝

cos θB.弹簧的拉力F＝mgsin θ

C.小球的加速度为零

D.小球的加速度a＝gsin θ

解析：烧断AO之前，小球受3个力，受力分析如图所示，烧断绳的瞬间，绳的张力没有了，但由于轻弹簧的形变的恢复需要时间，故弹簧的弹力不变，A正确，B错误. 烧断绳的瞬间，小球受到的合力与绳子的拉力等大反向，即F合＝mgtan θ，则小球的加速度a＝gtan θ，则C、D错误. 答案

A 方法总结：物体的加速度与合力存在瞬时对应关系，所以分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析该时刻物体的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度，解决此类问题时，要注意两类模型的特点：

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(1)刚性绳(或接触面)模型：这种不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，形变恢复几乎不需要时间，故认为弹力立即改变或消失. (2)弹簧(或橡皮绳)模型：此种物体的特点是形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，其弹力的大小往往可以看成是不变的. ［例2］如图2所示，质量分别为m和2m的A和B两球用轻弹簧连接，A球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态，如果将悬挂A球的细线剪断，此时A和B两球的瞬时加速度aA、aB的大小分别是(

) A.aA＝0，aB＝0 B.aA＝g，aB＝g C.aA＝3g，aB＝g D.aA＝3g，aB＝0

解析：解析

分析B球原来受力如图甲所示

F′＝2mg 剪断细线后弹簧形变瞬间不会恢复，故B球受力不变，aB＝0. 分析A球原来受力如图乙所示

FT＝F＋mg，F′＝F，故FT＝3mg. 剪断细线，FT变为0，F大小不变，物体A受力如图丙所示

由牛顿第二定律得：F＋mg＝maA，解得aA＝3g. 答案

D ［例3］

如图3所示，细线的一端固定在倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球. (1)当滑块至少以多大的加速度向右运动时，线对小球的

拉力刚好等于零？

解析

小球受重力mg、线的拉力FT和斜面支持力FN作用，如图，当FT＝0时有FNcos 45°＝mg FNsin 45°＝ma 解得a＝g.故当向右加速度为g时线上的拉力为0. (2)当滑块至少以多大的加速度a向左运动时，小球对滑块的压力等于零？

假设滑块具有向左的加速度a时，小球受重力mg、线的拉力F和斜面的支持力FN作用，如图甲所示.由牛顿第二定律得

水平方向：Fcos 45°－FNcos 45°＝ma，

竖直方向：Fsin 45°＋FNsin 45°－mg＝0. mg－amg＋a由上述两式解得FN＝，F＝. 2sin 45°2cos 45°由此两式可以看出，当加速度a增大时，球所受的支持力FN减小，线的拉力F增大. 方法总结：若题目中出现“最大”、“最小”、“刚好”、“至少”等词语时，一般都有临界状态出现.分析时，可用极限法，即把问题(物理过程)推到极端，分析在极端情况下可能出现的状态和满足的条件. 在某些物理情景中，由于条件的变化，会出现两种不同状态的衔接，在这两种状态的分界处，某个(或某些)物理量可以取特定的值，例如具有最大值或最小值. 常见类型有：

(1)弹力发生突变的临界条件

弹力发生在两物体的接触面之间，是一种被动力，其大小由物体所处的运动状态决定.第

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相互接触的两个物体将要脱离的临界条件是弹力为零. (2)摩擦力发生突变的临界条件

摩擦力是被动力，由物体间的相对运动趋势决定. ①静摩擦力为零是状态方向发生变化的临界状态；

②静摩擦力最大是物体恰好保持相对静止的临界状态.

［例4］

如图4所示，水平传送带以2 m/s的速度运动，传送带长AB＝20 m，现在其左端将一工件轻轻放在上面，工件被带动，传送到右端，已知工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，试求这个工件经过多长时间由传送带左端运动到右端？(g＝10 m/s2)

工件被放在传送带上时初速度为零，相对于传送带向左运动，

受滑动摩擦力向右，大小为Ff＝μmg，

工件加速度a＝μg，方向水平向右，

vv则加速运动的时间为：t0＝＝＝2 s，

aμg12在t0时间内运动的位移：x0＝at0

＝2 m，

2由于x0＜20 m，故工件达到与传送带同样的速度后与传送带相对静止，摩擦力为零，随传送带一起运动至B端. 经过时间t0后，工件做匀速运动的时间为：

x－x020－2t1＝v＝

s＝9 st1工件由传送带左端运动到右端共用时间为： t＝t0＋t1＝11 s 2方法总结：

1.传送带问题的实质是相对运动问题，相对运动的方向直接影响摩擦力的方向. 2.物体与传递带速度相同时，会出现摩擦力改变的临界状态.

（五）课后练习

1、质量为2.0 kg的物体在9.8 N的水平拉力作用下，由静止开始沿光滑水平面运动后，0.5s时的速度是多大?若要使该物体由静止开始在1.0 s内运动5.0 m，则作用在物体上的水平拉力应多大? 2、质量为0.8 kg的物体在一水平面上运动，如图所示的两条直线分别表示物体受到水平拉力作用和不受拉力作用的v-t图线.则图线b与上述的

状态相符.该物体所受到的拉力是

Ｎ.

3、质量为m1和m2的两个物体，由静止从同一高度下落，运动中所受的空气阻力分别是F1和Ｆ2.如果发现质量为m1的物体先落地，那么

A. m1＞m2

B. F1＜F2

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C. F1／m1＜F2／m2

D. F1／m1＞F2／m2 4、如图所示，质量m=2 kg的物体与竖直墙壁间的动摩擦因数μ＝0.5，物体受到一个跟水平方向成53°角的推力F作用后，可紧靠墙壁上下滑动，其加速度的大小为5 m/s2.（g取10 m/s2，sin3°＝0.8，cos53°＝0.6），求：

（1）若物体向上匀加速运动，推力F的大小是多少? （2）若物体向下匀加速运动，推力F的大小是多少? 5、质量为m的物体在水平恒力F的作用下由静止开始沿水平面运动，经时间t后撤去外力F，物体又经时间2t后重新静止.求：

（1）物体所受阻力. （2）物体发生的总位移. 参考答案：

1、

2.45m/s

20

N

2、受F拉力作用

1.8

3、C 4、（1）60N

（2）9.09N

5、（1）F／3

（2）F t 2／m 作业

复习本章内容，准备章节过关测试。

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