本章复习与测试教学设计(第二课时)

牛顿第二定律应用教学设计

泰来一中

王辉

【教材分析】

“牛顿定律的应用”，

在高考《考试大纲》中为II等级要求。牛顿第二定律的应用，是本章的核心内容。由于整合了物体的受力分析和运动状态分析，使得本节成为高考的热点和必考内容。受力分析和运动状态分析，是解决物理问题的两种基本方法。而连接体问题又是本章的难点，并且，本单元的学习既是后继“动能”和“动量”等复杂物理过程分析的基础，也是解决“带电粒子在电场、磁场中运动”等问题的基本方法，因而显得十分重要。

【学情分析】

由于本单元对分析、综合和解决实际问题的能力要求很高，不少同学在此感到困惑，疑难较多，主要反映在研究对象的选择和物理过程的分析上，对一些典型的应用题型，如连接体问题、超重失重问题、皮带传动问题、斜面上的物体运动问题等，学生缺乏针对性训练，更缺少理性的思考和总结。所以，本节课重点对连接体问题进行分析。

【教学目标】

一、知识与技能

1、掌握牛顿第二定律的基本特征；

2、掌握连接体问题的分析方法。

二、过程与方法

1、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、学会连接体问题的一般解题方法；

三、情感态度与价值观

1、通过相关问题的分析和解决，培养学生的科学态度和科学精神；

2、培养学生辩证唯物主义观点

【教学重点和难点】

教学重点：牛顿运动定律与运动学公式的综合运用。

教学难点：物体受力情况和运动状态的分析；处理实际问题时“物理模型”和“物理情景”的建立。

【教学方法和手段】

教学方法：分析法

教学手段：计算机多媒体教学，PPT课件

【教学过程】

一、课堂引入

二、新课

（一）连接体问题分析方法：

1、优先考虑整体法，能整体的不隔离

2、涉及到内力时必须隔离

（二）例题

例1：如图所示，质量为M=2kg的长木板位于光滑水平面上，质量为m=1kg的物块静止在长木板上，两者之间的动摩擦因数为μ=0.5。重

力加速度g=10m/s2，物块与长木板之间的最大静摩擦力等于两者之间的滑动摩擦力。现对物块施加水平向右的力F，下列说法正确的是（ ）

A.F=3N时，物块m将保持静止状态

B.F=6N时，物块m将在长木板M上滑动

C.F=7N时，长木板M的加速度大小为2.5m/s2

D.F=9N时，长木板M受到的摩擦力大小为5N [破题关键点]

1．m和M相对滑动的临界条件是什么？

2．如何求使m和M发生相对滑动所对应的临界外力F?

[解析] 设m和M恰好不分离时力F＝F0，应用牛顿第二定律，有F0M＋mμmg＝，解得F0＝7.5 N，显然F＝3 NF0，m和M相对运动，M受到的摩擦力大小为μmg＝5 N，选项D正确。

规律总结

解决连接体问题应注意的问题

(1)整体法与隔离法的优点和使用条件

①当连接体中各物体具有共同的加速度时，一般采用整体法；当系统内各物体的加速度不同时，一般采用隔离法。

②求连接体内各物体间的相互作用力时必须用隔离法。

(2)两物体分离或相对滑动的条件

①叠加体类连接体：两物体间刚要发生相对滑动时物体间的静摩擦力达到最大值。

②靠在一起的连接体：分离时相互作用力为零，但此时两物体的加速度仍相同。

(3)用滑轮连接的连接体的处理方法

通过滑轮连接的两个物体：加速度相同，但轻绳的拉力不等于悬挂物体的重力。

例2：[2016·湖北八校联考](多选)质量分别为M和m的物块形状大小均相同，将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接，如图甲所示，绳子平行于倾角为α的斜面，M恰好能静止在斜面上，不考虑M、m与斜面之间的摩擦。若互换两物块位置，按图乙放置，然后释放M，斜面仍保持静止。则下列说法正确的是(

) MgA．轻绳的拉力等于 B．轻绳的拉力等于

mg1-sin）gC．M运动的加速度大小为

（D．M运动的加速度大小为M-mgM

解析

互换位置前，M静止在斜面上，则有：Mgsinα＝mg，互换位置后，对M有Mg－FT＝Ma，对m有：

FT′－mgsinα＝ma，又FT＝FT′，解得：a＝(1－sinα)g，FT＝mg，故A、D错误，B、C正确。

例3：[2016·吉林长春质监二]如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，上端固定，下端连一质量为m的物块A，A放在质量也为m的托盘B上，以N表示B对A的作用力，x表示弹簧的伸长量。初始时，在竖直向上的力F作用下系统静止，且弹簧处于自然状态(x＝0)。现改变力F的大小，使B以 的加速度匀加速向下运动（g为重力加速度，空气阻力不计），此过程中N或F随x变化图象正确的是（ ）

解析

根据题述，B以的加速度匀加速向下运动过程中，选择A、B2整体为研究对象，由牛顿第二定律，2mg－kx－F＝2m·，解得F＝2ggmg－kx，即F从mg开始线性减小，可排除图象C。选择B作为研究对象，由牛顿第二定律，mg＋N－F＝，解得N＝－kx。当弹簧的22弹力增大到，即x＝时，A、B间的压力为零，在此之前，二者之22k间的压力由开始运动时的线性减小到零，选项A、B错误。同时，2力F由开始时的mg线性减小到，此后B与A分离，力F保持不22变，故选项D正确。

四、课堂小结

1、优先考虑整体法，能整体的不隔离

2、涉及到内力时必须隔离

五、课后作业：本节课习题

mgmgmgmgmgmgmg