本章复习与测试教学设计及说课稿

牛顿应用定律

本章是高中物理的重点内容，是解决力学问题的三大途径之一，是物理学各分科间、物理学与其它学科间、以及物理学与生产实际相结合的重要纽带．同时还渗透了“构建物理模型”、“整体法与隔离法”、“力和运动的关系”、“临界问题”等物理学思想方法，对学好电磁学、热学等各类知识有广泛而深远的影响．可以说，牛顿定律是高中物理学的重要基石．

本章及相关内容知识网络：

专题一

牛顿第一定律

惯性

【考点透析】

一、本专题考点

牛顿第一定律和惯性是Ⅱ类要求，既能够确切理解其含义及与其它知识的联系，能够用它解决生活中的实际问题．在高考中主要考查方向是运用牛顿第一定律的知识解释科技、生产、生活中的物理现象和进行定性判断．

二、理解和掌握内容

1．知识点的理解

①牛顿第一定律的内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止．②惯性：物体保持匀速直线运动或静止状态的性质叫惯性．惯性是物体的固有属性，与物体的运动及受力情况无关．物体的惯性仅由质量决定，质量是惯性大小的量度．

2．几点说明：①不受力的物体是不存在的，牛顿第一定律不能用实验来直接验证，它是伽利略在大量实验现象的基础上，通过思维逻辑推理（既理想实验）方法得出的．②

牛顿第一定律是独立定律，不能简单认为它是牛顿第二定律在不受力时的特例，事实上，牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，描述的是物体不受外力时的运动规律．③牛顿第一定律的意义在于指出了一切物体均有惯性，指出力不是物体运动的原因而是改变物体运动状态使物体产生加速度的原因．④惯性不是力，惯性是物体保持匀速直线运动或静止状态的性质，而力是物体对物体的作用，惯性和力是两个不同的概念．

3．难点释疑

有的同学认为“惯性与物体的运动有关，速度大惯性大，速度小惯性小”，理由是物体的速度大则不易停下，速度小则易停下．产生这种错误的原因是把“惯性大小表示运动状态改变的难易程度”错误的理解成“惯性大小表示把物体由运动变为静止的难易程度”．事实上，在受到了相同阻力情况下，有相同的质量而速度不同的物体，在相同的时间内速度减少量是相同的．这就充分说明了质量相同的物体，它们运动状态改变的难易程度——惯性是相同的，与速度大小无关．

4．综合创新

牛顿定律给人们定义了一种参考系：一个不受外力作用的物体在这个参考系中观察将保持静止或匀速直线运动状态，这个参考系称为惯性系．研究地面上物体的运动时，地面参考系可认为是惯性系，相对于地面做匀速直线运动的参考系，也是惯性系，相对于地面做变速运动的物体就称为非惯性系．牛顿定律只在惯性系成立．

专题二

力

加速度

速度的关系

【考点透析】

一、本专题考点：牛顿第二定律是Ⅱ类要求，在高考中主要考查方向①是通过分析物体的受力情况求物体的运动情况②是通过分析物体的运动情况求物体的受力情况

二、理解和掌握内容

1．知识点的理解

①牛顿第二定律：物体的加速度a与物体所受的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度与合外力方向相同．即

∑F＝ma 当质量一定时，加速度由合外力而定，加速度与合外力保持瞬时对应的关系．

②力

加速度

速度的关系：速度是描述物体运动状态的物理量，而力是改变物体运动状态即

产生加速度的原因．物体受到的合外力决定了物体当时加速度的大小，而加速度的大小决定了单位时间内速度的变化量而与物体当时的速度无关．

分析这类问题有两种途径：(1)分析物体受力，应用牛顿第二定律求出加速度，再由物体的初始条件，应用运动学知识求出物体的运动情况

→

任意时刻的位置、速度．②由物体运动情况，应用运动学公式求出加速度，再应用牛顿第二定律推断物体的受力情况．在上述两种情况中加速度起桥梁作用．既

2．难点释疑：如图3－7所示，自由下落的小球m下落一段距离后与轻弹簧接触，从它接触弹簧到将弹簧压缩到最短过程中：

①小球的速度先增大后减小，加速度先减小后增大．

②小球速度最大的位置与小球下落高度无关．

③在最低点，球对弹簧压力大于2mg．

解析：速度大小变化取决于加速度a与速度V方向的关系．两者同向时速度增大，反之则减小．而加速度由合外力而定，小球在此过程中受力如图：

开始mg>kx , a= mg －kxm ,合力向下，ａ、ｖ同向速度增大，随x↑,a↓

当mg＝kx 时，a=0，此时速度最大，x= mgk ,所以速度最大位置与下落高度无关．

后来kx

由于球与弹簧共同运动可视为简谐振动，球刚触及弹簧时加速度a=g，而此位置在平衡位置和振幅之间，由简谐振动的特点可知，球在最高点和最低点时加速度a>g，因而在最低点球对弹簧的弹力大于2mg．

思考与拓宽：①请同学们进一步思考球反弹时的a、v变化．②请同学们思考从球下落到返回的全过程，能量是如何变化的．

专题三、应用牛顿第二定律常用的方法

【考点透析】

一、

本专题考点：应用牛顿第二定律解决物理问题。

二、理解和掌握内容

1．合成法〈平行四边形法则〉：若物体只受两力作用而产生加速度时，应用力的合成法分析计算较简单．解题时要准确做出力的平行四边形，若合成中有直角关系，要善于充分利用直角三角形有关知识分析计算．

2．正交分解法：当物体受两个以上力作用而产生加速度时，常用正交分解法分析求解．多数情况下常把力正交分解在加速度方向（如取x轴）和垂直于加速度的方向上（如取y轴），则有

∑Fx＝ma, ∑Fy=0．特殊情况下，若有众多的力（特别是未知力）集中在两个垂直方向上，可以取相应的两个方向为分解轴，而将加速度分解到两个轴上，即∑Fx＝ max, ∑Fy = may．

3．应用牛顿第二定律的解题步骤．①确定研究对象．②分析受力作受力示意图．③用平行四边形法则合成，或用正交分解法把各力沿x y轴分解．④应用牛顿第二定律列方程．⑤统一单位求解．