5. 牛顿运动定律的应用ppt课件课堂实录

3.5《牛顿运动定律的应用》教学设计

西充县晋城中学：景毅

牛顿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。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由浅入深的讲解。

教学目标

1、知识目标：

(1)能结合物体的运动情况进行受力分析.

(2)掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法，学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题.

2、能力目标：培养学生审题能力、分析能力、利用数学解决问题能力、表述能力.

3、情感目标：通过“嫦娥一号”发射升空视频的观看，培养严谨的科学态度及爱国热情。

教材分析

本节主要通过对典型例题的分析，帮助学生掌握处理动力学两类问题的思路和方法.这两类问题是：已知物体的受力情况，求解物体的运动情况;已知物体的运动情况，求解物体的受力.

教法建议

1、总结受力分析的方法，让学生能够正确、快速的对研究对象进行受力分析.

2、强调解决动力学问题的一般步骤是：确定研究对象;分析物体的受力情况和运动情况;列方程求解;对结果的合理性讨论.要让学生逐步习惯于对问题先作定性和半定量分析，弄清问题的物理情景后再动笔算，并养成画情景图的好习惯.

3、根据学生的实际情况，对这部分内容分层次要求，即解决两类基本问题——→解决斜面问题——→较简单的连接体问题，建议该节内容用2-3节课完成.

教学设计示例

教学重点：物体的受力分析;应用牛顿运动定律解决两类问题的方法和思路.

教学难点：物体的受力分析;如何正确运用力和运动关系处理问题.

教学内容：动力学的两类基本问题

问题1、已知物体的受力情况，确定物体的运动情况. 例1、质量为4kg的物体，以2m/s的速度在水平面上匀速前进，如图所示。若物体与水平面间的动摩擦因数是0.2，则水平拉力F1为多大？若F1突然变为F′= 6N，并持续作用2s，问：在这2s内，物体的位移是多大？

分析：本题属于刚才所讲问题中的哪一类？

已知物体的受力情况，求解物体的运动情况。

解：对木块，受力分析如图

建立如图所示坐标系

由牛顿第二定律得: x轴方向：F1-f=0

(1) y轴方向：N-G=0

(2) 又：

f=uN

(3) 由(1)、(2)、(3)式代入数据得：

F1 = 8 N 当F1突然变成F1′后x轴方向：

2F1fa0.5 m/s

mF1fma

式中

“

- ”号表示加速度方向做匀减速运动。

0v0Ta与x轴正方向相反，表明物体在物体做减速运动持续的时间为：

=4s >2s

12xv0tat= 3m

2

规律总结

第一类：由受力情况求运动情况

解题步骤：

1.确定研究对象，并对物体进行受力分析，画出物体的受力图，弄清题目的物理情景。

2.求出合力。

3.利用牛顿第二定律求出物体的加速度。

4.

利用运动学公式确定物体的运动情况。

练习1 一木箱质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为μ，现用斜向右下方与水平方向成α角的力F推木箱，求经过t秒时木箱的速度。

解：对木块，受力分析如图．

建立如图所示坐标系．

由牛顿第二定律得：

x轴方向上

y轴方向上

滑动摩擦力 aNFsinmaG0FcosfNFsinG0fNmgFsinFcosmFcosmgFsintmf=μN

解得：

物体由静止开始匀加速运动，则有：

vt=at = 问题2：已知物体的运动情况，分析物体受力情况。

例2、一个滑雪的人，质量m=75㎏，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ=300,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的阻力）。

分析：本题属于刚才所讲问题中的哪一类？

已知物体的运动情况，求解物体的受力情况

解：滑雪人受到3个力作用，如图所示。

建立如图的直角坐标系.把重力G沿x轴和y轴的方向分解。

由运动学公式

12xv0tat

2

2(xv0t)2得：a2=4m/s

tmgsinfmax轴方向：

由1、2式得：

f



m(gsin





a)

=75N

规律总结 第二类：由运动情况，分析物体受力情况。

解题步骤：

1.对物体进行受力分析并建立题目中的物理情景

2.根据物体的运动情况对物体运用运动学公式求出加速度。

3.根据牛顿第二定律求出合力。

4.结合物体受力分析求出所要求的力。

练习2：如图所示，质量m=2kg的物体静止在光滑的水平地面上，现对物体施加与水平方向夹角θ＝370的斜向上的拉力F作用，使物体向右做匀加速直线运动。第5s末的速度为20m/s,求拉力F的大小。

（g=10m/s2

sin37o=0.6,cos37o=0.8）

解：设向右为正方向，以物体为研究对象，物体受3个力，受力示意图如图所示

vtat由

vt2022am/s4m/s得：

t5

水平方向有：

Fcosma

得：

ma24FN10N

0coscos37

本堂小结与板书设计

课后训练

练习：

一斜面AB长为10 ｍ,倾角为30o,一质量为２kg的小物体(大小不计)从斜面顶端A点由静止开始下滑,如图所示(ｇ取10 m/s2)。

(1)若斜面与物体间的动摩擦因数为0.5,求小物体

下滑到斜面底端B点时的速度及所用时间。

(2)若给小物体一个沿斜面向下

的初速度,恰能沿斜面匀速下滑, 则小物体与斜面间的动摩擦因数μ是多少? 参考答案：（1）v=3.7m/s:；t=5.5，（2）u=0.58

B

mA

教学反思：

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，这样做可以让学生计算能力得到提高，提高教学效率。

本节课不足之处是讲解内容较浅，课堂容量较小。在后面的几节课中逐步加深加难。