5. 牛顿运动定律的应用教学评价实录

牛顿运动定律的应用

新都区升庵中学 杨芳

教学目标: 一、知识目标: 1、知道运用牛顿运动定律解题的方法

2、进一步学习对物体进行正确的受力分析

二、能力目标: 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力

三、德育目标: 培养学生形成积极思维，解题规范的思维品质

教学重点: 应用牛顿运动定律解决的基本思路和方法

教学方法: 实例分析法、归纳法、讲练法

教学用具：

多媒体

课时安排：

1课时

教学步骤: 一、导入新课

通过前几节课的学习，我们已学习了牛顿的三个运动定律，本节课我们就来学习牛顿运动定律的应用。

二、新课教学

（一）用多媒体出示本节课的学习目标

1、进一步学习分析物体的受力情况，并和物体运动情况的分析结合起来

2、掌握运用牛顿运动定律解决问题的思路和方法

（二）学习目标的完成过程

1、用牛顿运动定律解答的两类问题

（1）牛顿运动定律确定了运动和力的关系，使我们能够把物体的受力情况与运动情况联系起来，由此用牛顿运动定律就可求解以下两类问题：

a、已知物体的受力情况，确定物体的运动情况

b、已知物体的运动情况，求解物体的受力情况

（2）用多媒体概括用牛顿运动定律解决的两类问题

问题一：已知物体的受力情况

求得a，据可求得s、v0、vt、t。

问题二：已知物体的运动情况

求得a，求物体受力情况

（3）总结：在运用牛顿运动定律解决以上问题时，加速度是桥梁。

2、例题分析

（1）用多媒体出示例题1 一个静止在水平地面的物体，质量是2千克，在6.4牛的水平拉力作用下沿水平地面向右运动，物体与地面间的动摩擦因数是0.21，求物体4秒末的速度和4秒内发生的位移。

（2）用多媒体同时出示思考题

a、本题属于刚才所讲问题中的哪一类？第[一]种情况

b、物体受到哪些力的作用？这些力的关系如何？[选取研究对象，并画草图进行受力分析] （答：物体受到4个力的作用，水平向右的拉力F；水平向左的滑动摩擦力f；竖直向下的重力G；竖直向上的支持力N；）

c、判定物体应做什么运动？[运动状态分析] （物体原来是静止的，初速度v0=0，在恒定的合力作用下产生恒定的加速度，所以物体做初速度为零的匀加速直线运动）

（3）写出本题的解题过程

已知：F1=6.4N μ=0.21

m=2kg

求：Vt ，S 解：f=μN =μmg=20×0.21=4.2N F合=F–f=（6.4–4.2）N=2.2N ∴a=1.1m/s2

则4s末的速度和4s内发生的位移为

vt=at=1.1×4m/s=4.4m/s s= at2/2= 1.1×16/2m=8.8m （4）巩固练习：

这辆小车所受的力没有改变，小车由静止开始运动，走过2.2m时撤去F，经过一段时间后，小车停在路上，求小车运动的总时间。

a1=1.1m/s2

由s1=a1t12/2得t1=2s v1=a1t1=1.1×2 m/s=2.2m/s

–f2=–4.2N=ma2

a2=–2.1m/s2

vt=v1+a2t2=0

t2= ≈1.05s ∴t总=t1+t2=2+1.05s=3.05s (5)拓展训练

如果这个物体所受的力不是水平的，而是与水平的夹角是30O

，那么物体4秒末的速度和4秒内发生的位移？（课外思考与课堂点评结合）

3、例题分析

（1）用多媒体出示例题2 一个滑雪的人质量m=75kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ=30o，在5秒内滑下的路程s=60m，求滑雪人受到的阻力（包括滑动摩擦力和空气）

（2）分析：

a、本题属于第[2]种情况，应首先据运动学公式求得加速度

[选取研究对象，并对研究对象进行运动状态分析] b、对研究者（滑雪人）进行受力分析

[选并画出草图还行受力分析] (答:

滑雪人受到三个力的作用,竖直向下的重力G；垂直于山坡,向上的支持力N，沿山坡向上的阻力f.) c、此题中物体的受力情况和例1中的物体受力有什么不同？

[答：例1，物体客观存在四个力全部在两个相互垂直的方向上，而例2中的三个力不全在两个相到垂直的两个方向上] d、说明这类问题的一般处理方法：建立直角坐标系——把不在坐标轴上的重力G沿x轴的方向分解得G1=mgsinθ；G2=mgcosθ。在垂直于山坡方向上的，物体

没有位移，没有加速度，G2和F2大小相等，方向相反，彼此平衡；在平行于斜面方向上，G1和F1不能平衡，它们的合力就是物体所受的合力，使滑雪人产生沿山坡向下的加速度，而加速度已求出，据牛顿第二定律即可求得未知力。

e、将物理量的单位统一，采用国际单位，代入数字解方程。

（当然也可以应用力求合力的方法；物体沿着斜方向下运动，说明G、N2、f3力的合力也是沿着斜面向下，先求G和N2的合力F1，再与f3求合力F合即F合是物体所受的合力）

（3）用多媒体出示解题过程

已知：v0=2m/s

s=60m

t=5s

θ=30o

m=75kg 求F1

解：∵S=v0t+ at2

/2 a=4m/s2

又F合=G1–F1=ma F1=mgsinθ–ma F1=75×10×1/2 –75×4=75（N）

（4）巩固训练

一个质量是m的物体，沿光滑的斜面下滑，斜面的倾角是θ，试证明这个物体下滑的加速度a=gsinθ，（1）如果物体的质量变为原来的8倍，它下滑的加速度将怎样改变？

（2）如果斜面为非光滑，动摩擦因数为μ，那么上述的情况还会是那样？

（1）F合=mgsinθ=ma a=gsinθ

（2）F合=mgsinθ–mgcosθμ=ma a=gsinθ–gcosθμ

（5）拓展训练：

如果已知空气的阻力是水平力f2，其大小为10N,求动摩擦因数是多少？(受力分析提示) 三、小结：

本节课我们主要学习了用加速度作为桥梁求解的两类动力学问题，以及处理斜面问题的一般方法：建立平面直角坐标系进行力的分解，求解有关物理量。

四、作业：

五、板书设计

求解的两类问题

分析方法：

F合=ma 运动公式

受力分析=====合力F合=====a=====运动情况（V、s、t等）