本章复习与测试教学设计

第四章《牛顿运动定律》章末复习

一、教学目标

知识与技能

1、理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。

2、整体认识牛顿运动定律的本质，对本章概念进一步理解。

3、结合前面学到的知识，初步认识经典力学的体系。

过程与方法

1、培养学生分析问题的能力，要能透过现象了解事物的本质。

2、帮助学生养成研究问题要从不同的角度对比研究的习惯。

3、培养学生逻辑推理的能力，知道物体的运动是不需要力来维持的。

情感、态度与价值观

1、培养学生科学研究问题的态度，养成良好的思维习惯。

2、通过复习，提升学生对牛顿运动定律的理解程度，增强学生学习信心和兴趣。

二、教学重难点

重点：牛顿力学体系知识的建构和应用。

难点：从实际问题中获取并处理信息，综合运用牛顿运动定律和运动学规律分析解决运动问题。

三、学情分析

根据学生的实际情况，围绕学生此前已有力的初步知识，运动学规律，简单的受力分析，矢量运算法则，牛顿三大定律，本节将这些知识综合应用解决，已知受力情况求解运动情况问题，已知运动情况分析物体受力情况，培养学生科学方法和良好思维的能力。学生在波及到不在一条直线上的多个力的合成可能是本节学习的关键，应加以突破。当物体经历一个较复杂的物理过程，建立物理情景构建物理模型，解决问题的思路是学生学习的障碍，具体体现在以下几个方面：

1、难在研究对象的选取（整体法、隔离法）；

2、难在受力分析（重力、弹力、摩擦力、浮力等）；

3、难在运动过程的分析（物理过程分析）；

4、难在临界状态的判断（临界条件的确定）。

解决方法：

1、强化物体受力分析、坐标系的建立和力的分解的练习；

2、注重物理情景的再现，建立正确的物理思维模式（精选例题、练习）；

3、使学生知识体系网络化、融会贯通。

具体实施：

以F＝ma为主线，向力和运动两个方向拓展，使学生对高中物理涉及的知识内容有较为全面的理解和认识，实现知识网络化，建立高中物理知识全景图。

四、教学过程

（一）ppt展示全章知识脉络，构建知识体系。

（二）本章专题知识

专题一：动力学中的临界极值问题。

1、概念

(1)临界问题：某种物理现象(或物理状态)刚好要发生或刚好不发生的转折状态。

(2)极值问题：在满足一定的条件下，某物理量出现极大值或极小值的情况。

2、关键词语

在动力学问题中出现的“最大”、“最小”、“刚好”、“恰能”等词语，一般都暗示了临界状态的出现，隐含了相应的临界条件。

3、常见类型

动力学中的常见临界问题主要有三类：一是弹力发生突变时接触物体间的脱离与不脱离的问题；二是绳子的绷紧与松弛的问题；三是摩擦力发生突变的滑动与不滑动问题。

4、解题关键

解决此类问题的关键是对物体运动情况的正确描述，对临界状态的判断与分析，找出处于临界状态时存在的独特的物理关系，即临界条件。

常见的三类临界问题的临界条件：

(1)相互接触的两个物体将要脱离的临界条件是：相互作用的弹力为零。

(2)绳子松弛的临界条件是：绳的拉力为零。

专题二：连接体问题

1、连接体

两个或两个以上相互作用的物体组成的具有相同加速度的整体叫连接体。如几个物体叠放在一起，或并排挤放在一起，或用绳子、细杆等连在一起。

2、处理连接体问题的方法

(1)整体法：把整个系统作为一个研究对象来分析的方法．不必考虑系统内力的影响，只考虑系统受到的外力。

(2)隔离法：把系统中的各个部分(或某一部分)隔离，作为一个单独的研究对象来分析的方法。此时系统的内力就有可能成为该研究对象的外力，在分析时要特别注意。

(3)整体法与隔离法的选用

求解各部分加速度都相同的连接体问题时，要优先考虑整体法；如果还需要求物体之间的作用力，再用隔离法。求解连接体问题时，随着研究对象的转移，往往两种方法交叉运用。一般的思路是先用其中一种方法求加速度，再用另一种方法求物体间的作用力或系统所受合力。无论运用整体法还是隔离法，解题的关键还是在于对研究对象进行正确的受力分析。

专题三：动力学中的图像问题

物理图象信息量大，包含知识内容全面，好多习题已知条件是通过物理图象给出的，动力学问题中常见的有F－t及a－F等图象。

1、a－t图象，要注意加速度的正负，分析每一段的运动情况，然后结合物体的受力情况根据牛顿第二定律列方程。

2、F－t图象要结合物体受到的力，根据牛顿第二定律求出加速度，分析每一时间段的运动性质。

3、a－F图象，首先要根据具体的物理情景，对物体进行受力分析，然后根据牛顿第二定律推导出两个量间的函数关系式，由函数关系式结合图象明确图象的斜率、截距或面积的意义，从而由图象给出的信息求出未知量。

（三）本章专题剖析

例1：如图1所示，质量为m的光滑小球，用轻绳连接后，挂在三角劈的顶端，绳与斜面平行，劈置于光滑水平面上，斜边与水平面夹角为θ＝30°，求：

(1)劈以加速度a1＝g/3水平向左加速运动时，绳的拉力多大？

(2)劈的加速度至少多大时小球对劈无压力？加速度方向如何？

(3)当劈以加速度a3＝2g向左运动时，绳的拉力多大？

例2：在水平地面上有两个彼此接触的物体A和B，它们的质量分别为m1和m2，与地面间的动摩擦因数均为μ，若用水平推力F作用于A物体，使A、B一起向前运动，如图2所示，求两物体间的相互作用力为多大？

图2 例3：物体静止在一水平面上，它的质量为m，物体与水平面之间的动摩擦因数为μ.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用平行于水平面的力F拉物体，得到加速度a和拉力F的关系图象如图3所示。

图3 (1)根据图象可以求出物体的质量m。王敏同学分析的过程是：从图象中得到F＝12 N时，物体的加速度a＝4 m/s2，根据牛顿第二定律F＝ma，求得质量m＝3 kg。

请判断王敏同学的分析过程是否正确，并分析原因，若不正确请给出正确

的结果。

(2)根据图象计算物体与水平面之间的动摩擦因数μ的数值。(g取10 m/s2) （四）本章专题练习

1．如图4所示，有一块木板静止在光滑而且足够长的水平面上，木板的质量为M＝4 kg、长为L＝1.4 m，木板右端放着一个小滑块，小滑块质量m＝1 kg，其尺寸远小于L，小滑块与木板间的动摩擦因数为μ＝0.4.(g取10 m/s2)

图4 (1)现用恒力F作用在木板M上，为使m能从M上面滑落下来，问：F大小的范围是多少？

(2)其他条件不变，若恒力F＝22.8 N，且始终作用在M上，最终使得m能从M上滑落下来，问：m在M上面滑动的时间是多少？

2．(多选)质量分别为2 kg和3 kg的物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连，如图5所示，今对物块A、B分别施以方向相反的水平力F1、F2，且F1＝20 N、F2＝10 N，则下列说法正确的是(

)

图5 A．弹簧的弹力大小为16 N B．如果只有F1作用，则弹簧的弹力大小变为12 N C．若把弹簧换成轻质绳，则绳对物体的拉力大小为零

D．若F1＝10 N、F2＝20 N，则弹簧的弹力大小不变

3．放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图6甲所示，物块速度v与时间t的关系如图6乙所示．取重力加速度g＝10 m/s2.由这两个图象可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为(

)

A．0.5 kg,0.4

B．1.5 kg，2/15 C．0.5 kg,0.2

D．1 kg,0.2

图6 （五）本章课后作业

复习本章内容，准备章节过关测试。

板书设计

第四章《牛顿运动定律》章末复习

一、牛顿运动定律

1、牛顿运动第一定律

2、牛顿运动第二定律:F=ma 3、牛顿运动第三定律

4、应用

二、专题剖析与练习

1、动力学中的临界极值问题

2、连接体问题

3、动力学中的图像问题

教学反思

牛顿运动定律包括牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第三定律三部分，第一第二定律主要研究力与运动，第三定律主要研究作用力和反作用力的关系。牛顿运动定律是历年高考重点考查的内容之一。对这部分内容的考查非常灵活，各种题型均可以考查。其中用整体法和隔离法处理牛顿第二定律，牛顿第二定律与静

力学、运动学的综合问题，物体平衡条件等都是高考热点，对牛顿第一、第三定律的考查经常以选择题或融合到计算题中的形式呈现。另外，牛顿运动定律在实际中的应用很多，如弹簧问题、传送带问题、传感器问题、超重失重问题、同步卫星问题等应用非常广泛。因此我想花较长时间对牛顿运动定律的应用进行复习。

本节课将开始综合性的应用，我从动力学中的临界极值问题、连接体问题、动力学中的图像问题着手研究。教学中我注重审题，分析问题能力，解题思路的培养，与学生交流讨论，精讲多议，对于计算过程我让学生自行完成，这样做可以提高学生计算能力，提高教学效率。课上发现基础薄弱的学生跟不上，这点是我没有兼顾到的，今后一定注意。