本章复习与测试10分钟试讲教案

第四章牛顿运动定律章末复习

一、

教材分析

本章是在前面对运动和力分别研究的基础上的延伸——研究力和运动的关系，建立起牛顿运动定律。牛顿运动定律是动力学的基础，是力学中也是整个物理学的基本规律，正确地理解惯性概念，理解物体间的相互作用的规律，熟练地运用牛顿第二定律解决问题，是本章的学习要求，也为进一步学习今后的知识，提高分析解决问题的能力奠定基础。

本章还涉及到了许多重要的研究方法，如：在牛顿第一定律的研究中采用的理想实验法；牛顿第二定律中的控制变量法；运用牛顿第二定律处理问题时常用的整体法与隔离法，以及单位的规定方法，单位制的创建等。对这些方法要认真体会、理解，以提高认知的境界。

为了更扎实地理解牛顿第二定律，本章第二节安排了实验：探究加速度与力、质量的关系，并提供了参考案例，实验操作方便，规律性强，结论容易获得，控制变量法在此得到了实践。第五节牛顿第三定律的研究引入了传感器――计算机的组合，现代气息浓厚，实验效果很好。

物理知识来源于生活，最终应用于生活，本章的后两节就是牛顿运动定律的简单应用。

二、

教学目标

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。

三、教学重、难点

1、整体法、隔离法分析连接体问题

2、动力学的临界问题

3、动力学的图象问题

4、动力学中的传送带问题

四、教学过程

（一）基础知识复习

（二）要重点讲解：

正确理解牛顿第二定律: ⑴

同一性 牛顿第二定律中F、m、a对应与同一研究对象，这就是研究对象的同一性。

⑵

矢量性 合外力F和加速度a均是矢量

⑶

因果性 物体受到的合外力不为零就一定产生加速度，力是产生加速度的原因。

⑷

瞬时性 牛顿第二定律所揭示的规律具有瞬时性，表现为：加速度与合外力对应于同一时刻，即合外力为零时，加速度为零，物体保持静止或匀速直线运动；合外力为恒力时，加速度不变，物体做匀速直线运动；而当合外力为变力或物体变质量时，加速度随着变化，物体做变加速运动。

注意：因为力可以发生突变，所以加速度也可以发生突变，而速度不能突变。

⑸

独立性 若物体同时受到几个外力的作用，一个外力对应产生一个加速度，某方向的合外力对应在该方向产生一个加速度，每个加速度的方向与所对应的外力方向相同。求解某方向的问题时就只考虑该方向的力所产生的加速度，这就是a和F的独立性。[来源:学科网]

⑹

相对性 在牛顿第二定律中，加速度a与参照物的选取有关。在处理问题时，必须选取相对于地球保持静止或做匀速直线运动的物体为参照物，这就是牛顿第二定律的相对性。通常我们选取地球为参照物。

⑺

统一性 在国际单位制中，F的单位为牛（N），质量的单位为千克（kg），加速度的单位为米/秒（m/s）只有采用国际单位制，才存在关系式F=ma，所以应用牛顿第二定律时必须注意单位的统一性。新课标第一网

⑻

适用性 牛顿第二定律只适用与宏观物体相对惯性参照系做低速运动的情形。所谓惯性参照系是指参照物本身没有加速度，相对于地面静止或匀速直线运动的参照物可以看作惯性系。所谓低速是指物体运动速度比光速小得多，当研究电子、质子等接近光速运动时，牛顿第二定律就不再适用了。

牛顿第二定律的初步应用: 应用牛顿第二定律解题时，常见的较简单的问题有两类：第一类是已知物体的受力状况，应用牛顿第二定律求出加速度，再进一步去研究物体的运动；第二类是已知物体的运动状况，应用运动学公式求出加速度，再应用牛顿第二定律去求解未知力.对于这两类问题，都应在分析研究对象的受力状况和运动状况的基础上列方程.通常可采用如下的基本解题步骤：

(1) 确立研究对象，并分析其受力状况；

(2) 分析运动状况，确定加速度方向；

[来源:学

22(3) 建立恰当的直角坐标系，用正交法分解物体所受的各外力.通常使加速度方向与

某一坐标轴重合. (4) 列方程求解

（三）典型例题：

【例1】如图所示，在光滑的桌面上有M、m的两个物块，现用力F推物块，使M、m两物块在桌上一起向右加速，则M、m间的相互作用力为

A、若桌面光滑，作用力为MF

MmmF

MmB、若桌面光滑，作用力为C、若桌面的摩擦因数为μ，M、m仍向右加速，则M、m间的相互作用力为MFMg

MmMF

MmD、若桌面的摩擦因数为μ，M、m仍向右加速，则M、m间的相互作用力为【答案】AD 【例2】如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上，A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为加速度为g，现对A施加一水平拉力F，则

A、当F2mg时，A、B都相对地面静止，

B、当F1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力251mg时，A的加速度为g

23C、当F3mg时，A相对B滑动，

D、随着F的增大，B的加速度可能超过【答案】BC 【例3】一物块质量m=1kg静止置于光滑水平面上，受到一个如图所示的力F的作用在水平面内运动，力F是一个周期性变化的力，规定向东为力F的正方向，求：[来源:Zxxk.Com]

（1）第1s内和第2s内的加速度大小

（2）t =8.5s时物块离开出发点的位移大小

【解析】（1）根据F=ma，F1=ma1，a1=2m/s2；F2=ma2，a2=-1m/s2. （2）0-1s内，x1=0-2s内，x2=v1t-1g

212a1t=1m，v1=a1t=2m/s。

212a2 t=0.5m，v2=1m/s; 2

同理：x3=2m，x4=2.5m，x5=3m，x6=3.5m，x7=4m，x8=4.5m，x8.5=2.25m x=x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8+x8.5=24.25m。

【答案】（1）a1=2m/s2

，a2=-1m/s2；（2）24.25m 【例4】如图所示，一水平传送装置A、B两端相距2m，传送带以2m/s

的速度做匀速运动，已知某工件与传送带的动摩擦因数为0.4,把工件轻轻放在A端（初速为零），求:

（1）工件从A端运动到B端所需的时间

（2）传送带的速度至少为多大时，可使工件从A端运动到B端所需时间最短。（g取10m/s2）

【解析】

（1）工件刚放在水平传送带上的加速度为a1

由牛顿第二定律得mgma1，解得a14m/s

经t1时间与传送带的速度相同，则t1前进的位移为x12v0.5s，

a112a1t10.5m

2此后工件将与传送带一起匀速运动至B点，用时t2LABx10.75s

v所以工件第一次到达B点所用的时间tt1t21.25s

(2) 工件到达B端时间最短，工件应一直加速，则：v2aL

，

v2aL4m/s

【答案】（1）1.25s；

（2）4m/s

2