习题ppt专用说课稿内容

《牛顿运动定律习题》教学设计

【课题】牛顿运动定律习题

【教材】教育科学出版社《物理》必修1 第三章

【课型】习题课【课时】1课时

【教材分析】教材的地位和作用

本节课的主要内容是练习牛顿运动的典型习题，是在学习了牛顿第一定律，牛顿第二定律，及牛顿第三定律的基础上对牛顿定律应用的一节课。其中用整体法、隔离法处理连接体问题以及多过程的分析是难点。牛顿定律的应用是高考考察的重点内容之一，学习本课为后面学习及研究电场、磁场问题做好学习铺垫；也为今后学习力电综合问题打下基础。

【学生学情分析】

1.

学生已经学习了牛顿三大运动定律，知道了用牛顿定律处理动力学的基本问题

2.

学生的障碍：本课的思维障碍主要表现在对用整体法、隔离法解决连接体问题及涉及到两到三个过程的物理情境解决起来存在困难。

主要原因是在前面学的受力分析中存在问题。

【教学目标】

（一）知识与技能

1、

理解牛顿第二定律的具体含义。

2、

.学会用整体法和隔离法分析简单的连接体问题。

学会结合图像解决动力学问题。

会处理多过程的动力学问题。

过程与方法

通过演示、分析、归纳、使学生学会处理动力学问题。

情感态度与价值观

培养学生的语言表达能力、分析综合能力。

【重点难点】

本节重点：对于典型问题学会正确的处理方法。

本节难点：利用整体、隔离的方法处理问题。

【教法学法】

教法：以引导学生自主研究为主，讲授法为辅

学法：主动探究、抽象提炼

【设计思想】

牛顿运动定律的应用是本节课的重点，也是难点。针对这一问题，我采取了“将典型问题归类—理论分析—得出结论—灵活运用”的思路进行，让学生亲身经历研究的过程并感受探究的乐趣，学会处理问题的方法。用小专题的形式对这些问题进行归类总结，特别强化。当然以上这些问题不宜太难，主要是让学生有分析这些问题的思维与意识，有模型意识。在以后的复习中再进一步加深拓宽。

【教学过程】

一、新课引入

前面同学们已经学过了牛顿三大运动定律，本节课我们将对重要的题型进行归纳总结。

设计意图：开门见山，直接点出本节课的教学重点。

二、进入新课

（一）.强化对牛顿第二定律的理解：通过习题强化对瞬时性，矢量性的理解。

例1．在光滑水平面上某物体在恒力F作用下作匀加速直线运动，当速度达到v0后，将作用力F逐渐减小至零，则物体的运动速度将

A．由v0逐渐减小到零

B．由v0逐渐增大到最大值

C．由v0先减小再增大到最大值

D．由v0增大到最大值再减小至零

学生独立思考，教师提问，对学生知识漏洞进行补充及总结。然后进行针对训练，

练：如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则

A．火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小

B．返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力

C．返回舱在喷气过程中获得的推力与其重力是作用力和反作用力

D．返回舱在喷气过程中处于失重状态

设计意图：培养学生总结归纳的能力

连接体问题

（二）、整体法和隔离法的应用

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．外力和内力

如果以物体组成的系统为研究对象，则系统之外的作用力为该系统受到的外力，而系统内各物体间的相互作用力为该系统的内力．

3．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．

例2.如图所示，两个质量分别为m12kg、m2=3kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则

A．弹簧秤的示数是25N B．弹簧秤的示数是50N C．在突然撤去F2的瞬间，m1的加速度 大小为5m/s2 D．在突然撤去F 1的瞬间，m1的加速度 大小为13m／s2 练：

如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升．夹子和木块的质量分别为m、M.夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f，若木块不滑动，力F的最大值是(

)

2fm＋M2fm＋MA. B.

Mm2fm＋M2fm＋MC.－(m＋M)g

D.＋(m＋M)g

Mm答案

A 解析

由题意知，当M恰好不能脱离夹子时，M受到的摩擦力最大，F取最大值，设此时提升的加速度为a，由牛顿第二定律得，

对M有：2f－Mg＝Ma 对m有：F－2f－mg＝ma

①

②

2fM＋m联立①②两式解得F＝，选项A正确．

M（三）、动力学的图像问题

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解题. 例3．(多选)一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力(

) A．t＝2 s时最大

C．t＝8.5 s时最大

B．t＝2 s时最小

D．t＝8.5 s时最小

【解析】

人受重力mg和支持力N的作用，由牛顿第二定律得N－mg＝ma.由牛顿第三定律得人对地板的压力N′＝N＝mg＋ma.当t＝2 s时a有最大值，N′最大；当t＝8.5 s时，a有最小值，N′最小，选项A、D正确．

【答案】

AD 练．(多选)如图4-4(a)，一物块在t＝0时刻滑上一固定斜面，其运动的v-t图线如图(b)所示．若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出(

)

A．斜面的倾角

B．物块的质量

C．物块与斜面间的动摩擦因数

D．物块沿斜面向上滑行的最大高度

v0v1【解析】

由题图(b)可以求出物块上升过程中的加速度为a1＝，下降过程中的加速度为a2＝.物块t1t1在上升和下降过程中，由牛顿第二定律得mgsin θ＋f＝ma1，mgsin θ－f＝ma2，由以上各式可求得sin θ＝v0＋v1mv0－v1，滑动摩擦力f＝，而f＝μN＝μ

mgcos θ，由以上分析可知，选项A、C正确．由v-t图像2t1g2t1中横轴上方的面积可求出物块沿斜面上滑的最大距离，可以求出物块沿斜面向上滑行的最大高度，选项D正确．

【答案】

ACD

（四）、多过程问题分析

1.当题目给出的物理过程较复杂，由多个过程组成时，要明确整个过程由几个子过程组成，将过程合理分段，找到相邻过程的联系点并逐一分析每个过程. 联系点：前一过程的末速度是后一过程的初速度，另外还有位移关系等. 2.注意：由于不同过程中力发生了变化，所以加速度也会发生变化，所以对每一过程都要分别进行受力分析，分别求加速度. 例4.质量为 10 kg的环在F＝200 N的拉力作用下，沿粗糙直杆由静止开始运动，杆与水平地面的夹角θ＝37°，拉力F与杆的夹角也为θ。力F作用0.5s后撤去，环在杆上继续上滑了0.4s后，速度减为零。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10 m/s2）求：

（1）环与杆之间的动摩擦因数μ

（2）环沿杆向上运动的总距离

练：如图所示，一小轿车从高为10 m、倾角为37°的斜坡顶端从静止开始向下行驶，当小轿车到达底端时进入一水平面，在距斜坡底端115 m的地方有一池塘，发动机在斜坡上产生的牵引力为2×103

N，在水平地面上调节油门后，发动机产生的牵引力为1.4×104

N，小轿车的质量为2 t，小轿车与斜坡及水平地面间的动摩擦因数均为0.5(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2)．求：

(1)小轿车行驶至斜坡底端时的速度；

(2)为使小轿车在水平地面上行驶而不掉入池塘，在水平地面上加速的时间不能超过多少？(轿车在行驶过程中不采用刹车装置)

答案

(1)10 m/s

(2)5 s解析

(1)小轿车在斜坡上行驶时，由牛顿第二定律得

F1＋mgsin 37°－μmgcos 37°＝ma1

代入数据得斜坡上小轿车的加速度a1＝3 m/s2

由v1

2＝2a1x1

x1＝h

sin 37°

得小轿车行驶至斜坡底端时的速度v1＝10 m/s. (2)在水平地面上加速时F2－μmg＝ma2

代入数据得a2＝2 m/s2

关闭油门后减速μmg＝ma3，

代入数据得a3＝5 m/s2

设关闭油门时轿车的速度为v2，有

222v

v

2－v

12＋＝x2

2a22a3得v2＝20 m/s，t＝v2－v1＝5 s a2即在水平地面上加速的时间不能超过5 s.

【课堂小结】

一、知识方面：

1、整体法、隔离法的应用

2、学会对多过程的分析方法

二、能力方面：

1、锻炼学生的语言表达能力

2、培养学生的总结归纳能力

【板书设计】

牛顿运动定律习题

例1、F=ma 例2、

练、

练

例4