本章复习与测试教学设计(第二课时)

牛顿运动定律复习与测试

蒲县高级中学

赵玉建

教学目标

知识与技能

1. 进一步学习分析物体的受力情况，能结合力的性质和运动状态进行分析。

2. 理解应用牛顿运动定律解答动力学问题的基本思路和方法。

3. 会应用牛顿运动定律结合运动学知识求解简单的问题。

过程与方法

通过对知识的回顾整理和对例题详细的分析进一步夯实学生知识和提高学生解决问题的能力。

情感态度与价值观

渗透物理学思想方法的教育，使学生掌握具体问题具体分析，灵活选择研究对象，建立合理的物理模型的解决物理问题的思考方法．

教学重点

帮助学生正确分析物体运动过程，掌握解决一般力学问题的程序．

教学难点

正确、合理地选择研究对象和灵活运用中学的数学方法，解决实际问题．难点的突破在于精选例题，重视运动过程分析

课时安排

3课时

教学过程

导入

牛顿运动定律是经典力学的基础，应用范围很广．在力学中，只研究物体做什么运动，这部分知识属于运动学的内容．至于物体为什么会做这种运动，这部分知识属于动力学的内容，牛顿运动定律是动力学的支柱．我们必须从力、质量和加速度这三个基本概念的深化理解上掌握牛顿运动定律．这堂复习课希望学生对动力学的规律有较深刻的理解，并能在实际中正确运用．

复习本章知识

1.

运动学公式：

2.

牛顿三大定律

1）牛顿第一定律

2）牛顿第二定律内容及公式

3）牛顿第三定律内容及公式

3.

应用

1）两类动力学问题

2）共点力平衡

3）超重和失重

教学过程

一、

运用牛顿运动定律解决动力学的两类问题

1、已知物体的受力情况，

确定物体的运动情况 2、已知物体的运动情况，求解物体的受力情况

第一类动力学问题

通过例题总结方法

例1、

如图所示，质量m=2Kg的物体静止在光滑的水平地面上，现对物体施加大小F=10N与水平

方向夹角θ＝370的斜向上的拉力，使物体向右做匀加速直线运动。已知sin370=0.6,cos370=0.8取g=10m/s2，求物体5s末的速度及5s内的位移。 问：a.本题属于那一类动力学问题？ b.物体受到那些力的作用？这些力关系如何？ 详细分析过程，并要求学生解答出来结果

变式训练：

例2、如图所示，质量m=2Kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面的滑动摩擦因数μ＝0.25。现对物体施加大小F=10N与水平

方向夹角θ＝370的斜向上的拉力，使物体向右做匀加速直线运动。已知sin370=0.6,cos370=0.8取g=10m/s2，求物体第5s末的速度及5s内的位移各为多少。

第二类动力学问题

例3、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。已知sin370=0.6,cos370=0.8取g=10m/s2，第5s末的速度为20m/s,求拉力F的大小。

变式训练：例4、如图所示，质量m=2Kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面的滑动摩擦因数μ＝0.25。现对物体施加与水平

方向夹角θ＝370的斜向上的拉力F的作用，使物体向右做匀加速直线运动。已知sin370=0.6,cos370=0.8取g=10m/s2，5s内的位移为28.125m，求力F的大小。

小结：两类动力学问题解决方法

二

图像在动力学中的应用

1.常见的图像形式

在动力学与运动学问题中,常见、常用的图像是位移图像(x-t图像)、速度图像(v-t图像)和力的图像(F-t图像)等,这些图像反映的是物体的运动规律、受力规律,而绝非代表物体的运动轨迹. 2.图像问题的分析方法

遇到带有物理图像的问题时,要认真分析图像,先从它的物理意义、点、线段、斜率、截距、交点、拐点、面积等方面了解图像给出的信息,再利用共点力平衡、牛顿运动定律及运动学公式去解题.

例5：

如图(甲)所示固定光滑细杆与地面成一定夹角为α,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的拉力F作用下向上运动,拉力F与小环速度v随时间变化规律如图(乙)所示,取重力加速度g=10 m/s2.求:

(1)小环的质量m; (2)细杆与地面间的夹角α.

三

动态平衡问题的分析方法

1.图解法

(1)应用原则

图解法分析动态平衡问题,往往涉及三个力,且三个力可以分为三类力或是两类力.若将三个力分为三类力,则其中一类力为恒力,另一类力方向不变,但大小发生变化,第三类力则随外界条件的变化而变化,包括大小和方向都变化;若将三个力分为两类,一类力大小方向都不变,另一类力大小和方向都变,且变化趋势相同(同时增加或减小).解答此类“动态型”问题时,一定要认清哪些因素保持不变,哪些因素是改变的,这是解答动态问题的关键. (2)应用方法

①三角形法.当物体受到三个力作用而处于平衡状态时,其合力为零三个力的矢量依次恰好首尾相接,构成闭合的三角形,当物体所受三个力中两个发生变化而又维持平衡时,这个闭合三角形总是存在的,只不过形状发生改变而已,比较这些不同形状的三角形,各力的大小及变化就一目了然了.通常以大小和方向都不变的力所代表的边作为参考标准. ②平行四边形法,当物体受到三个力作用而处于平衡状态时,其合力为零,其中任意两个力的合力与第三个力大小相等而方向相反.当物体所受的两个力发生变化时,我们就作出这两个变化力的平行四边形,通常变化力的合力大小方向都不变,以此作为参考标准,可以判断出物体的受力情况. 例6：

如图所示是给墙壁刷涂料用的“涂料滚”示意图,使用时,用撑杆推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动,把涂料均匀地粉刷到墙上.撑杆的重力和墙壁的摩擦均不计,且撑杆足够长,粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚,设该过程中撑杆对涂料滚的推力为F1,涂料滚对墙壁的压力为F2,则( ) A.F1增大,F2减小

B.F1增大,F2增大

C.F1减小,F2减小

D.F1减小,F2增大

2.相似三角形法

(1)应用原则

相似三角形法通常应用于只受三个力的物体,且三个力中有一个力大小方向都不发生变化,另外两个力都变化,但变化趋势不是十分明显,且能在所给出的条件中很好的构筑出几何三角形,几何三角形三边的变化与三个力构成的矢量三角形相似,从而根据相似知识找出变化力的变化情况. (2)应用方法

正确作出力的三角形后,如能判定力的三角形与图形中已知长度的三角形(几何三角形)相似,则可用相似三角形对应边成比例求出三角形中力的比例关系,从而达到求未知量的目的.相似三角形法是解平衡问题时常用到的一种方法,解题的关键是正确的受力分析,寻找力三角形和几何三角形相似.

例7：

一轻杆BO,其O端用光滑铰链连接在固定竖直杆AO上,B端挂一重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮,用力F拉住,如图所示.现将细绳缓慢往左拉,使杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐减小,则在此过程中,拉力F及杆OB所受压力FN的大小变化情况是( ) A.FN先减小,后增大

B.FN始终不变

C.F先减小,后增大 D.F始终不变

四

课堂小结

让学生自己总结本节收获

五

课后练习

练习册习题