本章复习与测试教学设计(第一课时)

汾阳市第二高级中学校

物理组：张玉琴

第四章《牛顿运动定律》单元复习教学设计

汾阳市第二高级中学校 设计人：张玉琴

考点解读

内容

1、牛顿第一定律，惯性

2、牛顿第二定律，质量，圆周运动中的向心力

3、牛顿第三定律

4、牛顿力学的适用范围

5、牛顿定律的应用

6、超重和失重

7、共点力作用下的物体的平衡

要求

Ⅱ

Ⅱ

Ⅱ

Ⅰ

Ⅰ

Ⅰ

Ⅱ

说明

课程标准要求

1、通过实验，探究加速度与物体质量、物体受力的关系

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现象

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。

教材分析

本章是在前面三章内容的基础上进一步研究运动和力的关系，这是质点动力学的内容，牛顿运动定律是动力学的核心内容，根据牛顿运动定律可以确定物体位置、速度变化的规律，可以控制物体的运动。牛顿运动定律对直线运动（曲线运动都适用，为便于学生理解，本章牛顿运动定律的应用只限于物体的直线运动，第一、二章研究的也主要是直线运动。在学生对牛顿运动定律基本理解的基础上，在后续的教学内容中，要研究牛顿运动定律对曲线运动的应用、特是利略）研究基础上研究牛顿运动定律对天体运动的应用、研究牛顿万有引力定律及应用。

知识网络

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教学过程

（一）基本知识回顾

1．牛顿第一定律的内容是什么？

2．物体运动状态的改变既包括速度

的改变，又包括速度

的改变，同时也包括速度大小和方向

改变。

3.物体的加速度跟作用力

，跟物体的质量

。加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向

。公式表示：

；如果每个物理量都采用国际单位，k＝1，公式就可以写为________________。

4.力的单位（牛顿）的定义：使质量为1千克的物体产生

的加速度的力叫做1牛顿。由此可知，使质量为2千克的物体产生2m/s2的加速度的力为

牛顿。

5.直线运动中，物体速度是增大还是减小的判断依据是：看加速度的方向与速度方向之间的关系，当加速度的方向与速度方向__________,物体速度增大；当加速度的方向与速度方向__________,物体速度减小. 6.我们选定位移的单位米，时间的单位秒，就可以利用=s/t推导得到速度的单位米每秒。再结合公式

就可以推导出加速度的单位

。如果再选定质量的单位千克，利用公式

_____ 就可以推导出力的单位是

。

7.现有下列物理量或单位，按下面的要求填空：

A：质量；B：N；C：m/s2

D：密度；E：m/s；F：kg；G：cm；H：s；I：长度；J：时间。

(1)属于物理量的是

_______；

(2)在国际单位制中作为基本单位的物理量有

____；

(3）在国际单位制中属于基本单位的有

____ ，属于导出单位的有

_____

。

8．牛顿第三定律揭示了作用力与反作用力之间的关系是_______、________、________. 9.作用力与反作用力在性质上一定

，而一对平衡力在性质上

______；作用力与反作用力作用在_____个物体上，而一对平衡力作用在_____个物体上。作用力与反作用力具有

性，而一对平衡力却

此性质。

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10．甲、乙两队进行拔河比赛，若甲队获胜，则甲队拉绳子的力____乙队拉绳子的力.甲队与地面的最大静摩擦力____乙队与地面的最大静摩擦力.（填“大于”“小于”或“等于”）

11．人走路时，人与地球间的作用力和反作用力的对数有

对？

（二）例题分析

例1、理想实验有时更能反映自然规律。伽利略设计了一个理想实验，其中有一个经验事实，其余是推论。如图所示的斜面：

①减小另一个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍能达到原来的高度

②两个对接斜面，让静止小球沿一个斜面滚下，小球将上另一个斜面

③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度

④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球要沿水平做持续的匀速运动将上述理想实验的设想步骤按正确的顺序排列

（只写序号即可）

在上述设想步骤中，有的属于属于可靠的事实，有的属于理想化的推论。下列关于事实和推论的分类正确的是：（

）

A．①是事实，②③④是推论

B．②是事实，①③④是推论

h C．③是事实，①②④是推论

v D．④是事实，①②③是推论

②③①④

B

课堂随练

关于伽利略的理想实验，下列说法中正确的是

（ ）

A．只要接触面相当光滑，物体在水平面上就能匀速运动下去

B．这个实验实际上是永远无法做到的

C．实验证明，物体有速度，就有外力作用

D．虽然是想象中的实验，但是它是建立在可靠的事实基础上的

总结：1、牛顿第一定律是在实验为基础上合力外推而得出的结论

2、

例2、火车在长直轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内，有一人竖直向上跳起，发现仍落回车上原处，这是因为（ ）

A．人跳起来后，厢内空气给他向前的力，使他随同火车一起向前运动

B．人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随火车一起向前运动

C．人跳起后，车继续向前运动，所以人落地必定偏向后面一些，只是由于时间很短，偏后的距离不明显而已。

D．人从起跳到落地，由于惯性，在水平方向上人和车始终具有相同的速度

总结：惯性是 ，大小只与 有关

例3、【瞬时性】质量分别为mA和mB的两个小球，用一根轻弹簧联结后用细线悬在顶板下（图1），当细线被剪断的瞬间，关于两球下落加速度的说法中，正确的是（ ）

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A．aA=aB=0 B．aA=aB=g

C．aA＞g，aB=0 D．aA＜g，aB=0

【分析】分别以A、B两球为研究对象．当细线未剪断时，A球受到竖直向下的重力mAg、弹簧的弹力T，竖直向上细线的拉力T′；B球受到竖直向下的重力mBg，竖直向上弹簧的弹力T图2．它们都处于力平衡状态．因此满足条件

T = mBg，

T′=mAg + T =（mA+mB）g．

细线剪断的瞬间，拉力T′消失，但弹簧仍暂时保持着原来的拉伸状态，故B球受力不变，仍处于平衡状态，aB=0；而A球则在两个向下的力作用下，其瞬时加速度为

【正确解答】选（C）。．

总结： 1、体现了a与F之间的瞬时关系，应加以领会．

2、绳索、弹簧以及杆（或棒）是中学物理中常见的约束元件，它们的特性是不同的，现列表对照如下：

例4、【连接体】如图所示，两物体A和B，质量分别为m1和m2，相互接触放在光滑水平面上．对物体A施以水平的推力F，则物体A对物体B的作用力等于（ ）

A．m1m2F B．F

m1m2m1m2m2F

m1A F m1

B m2

C．F D．思考：若放在粗糙水平面上，会得到什么样的结果？如果是斜面上呢？

总结：两个直接接触或通过细线相连的物体，在外力作用下以共同加速度运动时，各物体分得的动力与自身的质量成正比。

总结1、整体隔离法

(1)不能把整体法和隔离法对立起来,而应该将两者结合起来。解题时,从具

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体问题的实际情况出发,灵活选取研究对象,恰当地选择整体法和隔离法。

(2)当系统有相同的加速度时,可依据所求力的情况确定选用整体法还是隔离法。若所求的力为外力则用整体法,若所求的力为内力则用隔离法。但在具体应用时,绝大多数情况是将两种方法相结合应用,求外力时,一般先隔离后整体,求内力时,一般先整体后隔离,先隔离或先整体的目的都是求解共同的加速度。

课堂随练

如图所示，小车质量为M，光滑小球P的质量为m，绳质量不计，水平地面光滑，要使小球P随车一起匀加速运动，则施于小车的水平作用力F是(θ已知)(

)

B．(M＋m)gtanθ

D．(M＋m)gsinθ

A．mgtanθ

C．(M＋m)gcotθ

例5、如图所示，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环．箱和杆的质量为M，环的质量为m．已知环沿着杆加速下滑，环与杆的摩擦力的大小为f，则此时箱对地面的压力（

）

A．等于Mg

B．等于(M+m)g

C．等于Mg+f

D．等于(M+m)g − f

思考与讨论：

若给环一定的初速度，环沿杆上滑的过程中，环与杆间摩擦力的大小仍为f，则箱子对地面的压力有多大？

若环沿杆下滑的加速度为a，则箱子对地面的压力有多大？

总结：

加速度不同的连接体，一般采用隔离法以各个物体作为研究对象，进行受力和运动分析，列出牛顿定律方程求解，如果某个物体的加速度好求解，则整体法也可以应用

课堂随练

【连接体】【牛二定律应用】一质量为M=10kg的木楔ABC静止在粗糙水平地面上，它与地面间的动摩擦因数μ=0.02。在木楔的倾角θ =300的斜面上，有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑，当滑行的距离s=1.4m时，其速度v=1.4m/s。在这个过程中，木楔没有动，求地面对木楔的摩擦力的大小和方向。（g=10m/s2）

例6、【牛二定律应用】在某市内的街道上,规定车辆行驶速度不得超过60km/h.

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在一次交通事故中,肇事车是辆轿车,量得这辆轿车紧急刹车(车轮被抱死)时留下的刹车痕迹长为14m,已知该轿车轮胎与路面的动摩擦因数为0.7,通过计算判断该轿车是否超速.(g取

总结：

例7、【牛顿第三定律】如图所示，物体A静止于水平地面上，下列说法中正确的是( ) A．物体对地面的压力和受到的重力是一对平衡力

B．物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力和反作用力

C．物体受到的重力和地面支持力是一对平衡力

D．物体受到的重力和地面支持力是一对作用力和反作用力

总结：区分平衡力和相互作用力

作用力与反作用力

作用在两个物体上

平衡力

作用在一个物体上

具有同种性质

具有同时性

不能求合力（不能抵消）

不一定具有同种性质

不一定具有同时性

能求合力（能抵消）

3例8、【超重失重】

一质量为m的人站在电梯中，电梯减速下降，加速度大小为1g（g为重力加速度）。人对电梯底部的压力大小为

（

）

A．1mg

B．2mg

C．mg

D．4mg

33总结：超重、失重问题

例9【牛顿第二定律临界问题】

如图所示，质量为4 kg的小球用细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上，绳与竖直方向夹角为37°.已知g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，

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cos 37°＝0.8，求：

(1)当汽车以a＝2 m/s2的加速度向右匀减速行驶时，细绳对小球的拉力大小和小球对车后壁的压力大小；

(2)当汽车以a＝10 m/s2的加速度向右匀减速行驶时，细绳对小球的拉力大小和小球对车后壁的压力大小. （三）作业布置

①阅读P68部分，领悟理想实验

②复习牛顿运动定律探究实验（原理、数据处理、误差分析）

③课本P87页练习3、4 ④导学案拓展练习

课堂小结

本章教科书先阐述牛顿第一定律，分析、说明牛顿在前人（特别是伽利略）研究基础上建立了牛顿第一定律，明确指出第一定律是牛顿物理学的基石，说明第一定律涉及的两个重要定律前设置了一个实验：探究加速度与力、质量的关系，让学生初步基础。教科书在阐述牛顿第二定律后列举两个简单例题，使学生对第二定律的理解有具体的内容，得以进一步深化、准确。牛顿第二定律是定量的规律，教科书适时地介绍了力学单位制和国际单位制。接着在实验的基础上阐述了牛顿第三定律。对牛顿运动定律的综合应用，教科书安排两节分别阐述。首先阐述用牛顿运动定律解决的两类基本问题：从受力确定运动情况和从运动情况确定受力。最后，进一步研究牛顿运动定律的两个特殊的应用：共点力的平衡条件；超重和失重。

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