用牛顿运动定律解决问题(一)说课

1、 用牛顿运动定律用牛顿运动定律解决问题（一）解决问题（一） 自主、合作、探究，共同成长！自主、合作、探究，共同成长！说课内容 第一部分：第一部分：教材分析教材分析 第二部分：教学目标的确定第二部分：教学目标的确定 第三部分：教学重点、难点的突破第三部分：教学重点、难点的突破 第四部分：第四部分：学情分析学情分析 第五部分：教法选择与学法指导第五部分：教法选择与学法指导 第六部分：教具准备第六部分：教具准备 第七部分：第七部分：教学过程教学过程 第八部分：板书设计第八部分：板书设计 第九部分：教学反思第九部分：教学反思第一部分：教材分析第一部分：教材分析 本章在本章在“力力”和和“直线运动直线运

2、动”两章之后，讲述牛顿两章之后，讲述牛顿运动定律，进一步揭示物体运动状态变化的原因，运动定律，进一步揭示物体运动状态变化的原因，探究力和物体运动的关系，物体间相互作用的规律。探究力和物体运动的关系，物体间相互作用的规律。牛顿运动定律是经典力学的基础。牛顿运动定律是经典力学的基础。“只有懂得了动只有懂得了动力学的知识，才能根据物体所受的力确定物体的位力学的知识，才能根据物体所受的力确定物体的位置、速度变化的规律，才能够创造条件来控制物体置、速度变化的规律，才能够创造条件来控制物体的运动的运动”（新教材语）。（新教材语）。学好本章知识，对于学好学好本章知识，对于学好其余力学知识以及整个物理学都有至

3、关重要的意其余力学知识以及整个物理学都有至关重要的意义义 用牛顿运动定律解决问题（一）用牛顿运动定律解决问题（一）是人教版高中是人教版高中物理必修物理必修1第四章第第四章第6节教学内容，主要学习两大类节教学内容，主要学习两大类问题：问题：1.已知物体的受力情况，求物体的运动情况；已知物体的受力情况，求物体的运动情况；2.已知物体的运动情况，求物体的受力情况。已知物体的运动情况，求物体的受力情况。掌握掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。本应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。本节内容是对本章知识的提升，又是后面知识点学习节内容是对本章知识的提升，又是后面知识点学习的基础。的基础。

4、第四部分：学情分析第四部分：学情分析 学生已经学习了牛顿运动定律和运动学的基本规律，已经具备了进一步学习求解动力学问题的知识基础。同时，高中学生思维活跃，关心生活，对物理规律和现实生活的联系比较感兴趣。 另外，虽然多数学生已对受力分析及运动情况分析有了一定的基础，但是两者结合起来综合的应用有些困难，综合程度较高，特别是对高一学生来说，他们一时不太适应，所以在选题时每个题中出现的难点不宜过多，应循序渐进。第三部分：教学重点、难点的突破第三部分：教学重点、难点的突破 教学重点教学重点 1. 动力学的两类基本问题；动力学的两类基本问题； 2. 应用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路方法；应用牛顿运

5、动定律解决动力学问题的基本思路方法； 3. 应用牛顿运动定律解题的一般步骤。应用牛顿运动定律解题的一般步骤。 教学难点教学难点 1. 应用牛顿运动定律解决两类动力学问题的解题思路；应用牛顿运动定律解决两类动力学问题的解题思路； 2. 正确地分析受力并恰当地运用正确地分析受力并恰当地运用正交分解法正交分解法； 3. 物体的受力分析及运动状态的分析和重要的解题方法的物体的受力分析及运动状态的分析和重要的解题方法的灵活选择和运用；灵活选择和运用； 突破方法突破方法 精选例题，精讲精析，讲练结合；分组讨论；归纳总结。精选例题，精讲精析，讲练结合；分组讨论；归纳总结。 授课思路授课思路 根据美国著名认知

6、心理学家杰罗姆根据美国著名认知心理学家杰罗姆布鲁纳的布鲁纳的“发发现式现式”教学模式与美国著名哲学家、教育家约教学模式与美国著名哲学家、教育家约翰翰杜威的杜威的“从做中学从做中学”教学模式出发引出：创设教学模式出发引出：创设问题情境问题情境提出解决方案提出解决方案解决问题、作出结论解决问题、作出结论总结深化、提炼方法总结深化、提炼方法扩展应用，举一反三。扩展应用，举一反三。【观看冰壶比赛观看冰壶比赛】看一看看一看想一想想一想做一做做一做想一想；想一想；做一做做一做猜一猜猜一猜做一做做一做比一比比一比议一议；议一议；想一想想一想辩一辩辩一辩谈一谈谈一谈试一试试一试找一找找一找练一练；练一练； 1

7、. 对动力学两类基本问题的学习以生活中的事例，创设情对动力学两类基本问题的学习以生活中的事例，创设情景引入课题，通过回顾牛顿运动定律，挖掘其含义，探究景引入课题，通过回顾牛顿运动定律，挖掘其含义，探究解决此类解决此类实际问题实际问题的方法的方法构建模型法构建模型法，启发学生辨析，启发学生辨析力与运动的关系，说出生产生活中的相关例子，体现力与运动的关系，说出生产生活中的相关例子，体现“从从生活走向物理，从物理走向社会生活走向物理，从物理走向社会”的理念。的理念。 2. 本节新授课教学主要采用本节新授课教学主要采用：“预习检查、总结疑惑预习检查、总结疑惑情情境导入、展示目标境导入、展示目标合作探究

8、、精讲点拨合作探究、精讲点拨反思总结、当反思总结、当堂检测堂检测处理导学案、布置预习等处理导学案、布置预习等”基本环节。基本环节。第七部分：教学过程第七部分：教学过程课前预习指导课前预习指导:“三步预习法三步预习法” 新课引入新课引入 （学案导学，课堂提问，及时复习，生活情境创设，诱（学案导学，课堂提问，及时复习，生活情境创设，诱发思考发思考 ）教学过程（教学过程（“三基四能一创新三基四能一创新”） 以以“三基三基”为核心；（为核心；（“三基三基”即基础知识、基本技能即基础知识、基本技能和基本方法）突出四种能力的培养（逻辑思维能力、运和基本方法）突出四种能力的培养（逻辑思维能力、运算能力、空间

9、想象能力、分析和解决问题的能力）通过算能力、空间想象能力、分析和解决问题的能力）通过过程渗透创新意识的培养（创新意识，在中学培养创新过程渗透创新意识的培养（创新意识，在中学培养创新意识，大学培养创新能力）意识，大学培养创新能力） 典型例题透析典型例题透析课堂小结课堂小结 （构建模型，程序化解题）（构建模型，程序化解题）作业布置作业布置 （有目标，有层次）（有目标，有层次）新课引入新课引入（学案导学，生活情境创设，诱发思考）（学案导学，生活情境创设，诱发思考）方案一：生活情境创设、激发学习兴趣方案一：生活情境创设、激发学习兴趣【课前活动课前活动】 一起交通事故(据报载)某市区一路段发生了一起交通

10、事故：一辆汽车在公路上匀速行驶，突然前面有一位老太太横穿马路，司机发现后立刻刹车，但老太太还是被撞倒了事故发生后交警测得刹车过程中车轮在路面上擦过的笔直的痕迹长9 m，从厂家的技术手册中查得该车轮胎和地面间的动摩擦因数是0.8. 据悉，交通部门规定该路段的速度不得超过36 km/h.假如你就是这位交警，请你判断该车是否超速行驶(假定刹车后汽车做匀减速直线运动) 方案二：从生活现象引入，如体育比赛，使学生感觉形象，贴近生活。方案二：从生活现象引入，如体育比赛，使学生感觉形象，贴近生活。冰壶比赛添加一段视频。溜冰场溜冰，滑雪场滑雪添加一段视频。动手游戏，用心体验：让学生用手推装满水的矿泉水，推一段

11、后放手，使其向固定区域在桌面上滑动，观察实验现象，比一比看谁厉害。方案三：复习回顾，课堂提问，及时复习，同时也为本节课的教学做好铺垫，切实提方案三：复习回顾，课堂提问，及时复习，同时也为本节课的教学做好铺垫，切实提高学习效率。高学习效率。问题1：牛顿第一定律的内容是什么？点对点提问。问题2：牛顿第二定律的内容是什么？点对点提问。问题3：牛顿第三定律的内容是什么？点对点提问。问题4：那么，以上三定律在物理学上有什么重要意义吗？点对面提问。 新课引入新课引入（学案导学，生活情境创设，诱发思考）（学案导学，生活情境创设，诱发思考） 牛顿第一定律解决第一次明确解释了牛顿第一定律解决第一次明确解释了“力

12、与运动力与运动”的关系，即力不是维持物体运动的原因，或者物的关系，即力不是维持物体运动的原因，或者物体的运动不需要力的维持；而牛顿第二定律则告体的运动不需要力的维持；而牛顿第二定律则告诉了我们力和运动的定性和定量关系，即力是使诉了我们力和运动的定性和定量关系，即力是使物体产生加速度的原因，数学表达式为物体产生加速度的原因，数学表达式为F=ma；牛；牛顿第三定律则说明：顿第三定律则说明：“要改变一个物体的运动状要改变一个物体的运动状态，必须有其它物体和它相互作用，物体之间的态，必须有其它物体和它相互作用，物体之间的相互作用是通过力体现的相互作用是通过力体现的”。 那么，今天这节课我们就来共同研究

13、一下力和运那么，今天这节课我们就来共同研究一下力和运动的相关内容，即动力学。动的相关内容，即动力学。新课教学新课教学【一一】、动力学、动力学 运用牛顿运动定律解决的动力学的两类基本问题运用牛顿运动定律解决的动力学的两类基本问题 1.已知受力情况求运动情况已知受力情况求运动情况2.已知运动情况求受力情况已知运动情况求受力情况 【二二】 、用牛顿运动定律解题的基本思路、用牛顿运动定律解题的基本思路 【三三】 、用牛顿运动定律解题的一般步骤、用牛顿运动定律解题的一般步骤 精选例题，精讲精析，讲练结合；分组讨论；归纳总结。精选例题，精讲精析，讲练结合；分组讨论；归纳总结。1、已知物体的受力情况，确定物

14、体的运动情况、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、已知物体的运动情况，求解物体的受力情况研究对象研究对象受力分析受力分析F合合= m a力的概念力的概念a运动学公式运动学公式 运动情况运动情况（v 、s、t）所求力所求力合力合力F合合= m a受力分析受力分析运动学公式运动学公式 运动情况运动情况（v 、s、t）a动力学的两类基本问题动力学的两类基本问题受受 运运力力 动动情情 情情况况 况况应用牛顿第二定律解题的应用牛顿第二定律解题的力力G=mgF=NF=kx其它力其它力法则法则F合合a运运动动规规律律v0vxt0vvat=+2012xv tat

15、=+2202vvax=+运动运动物理量物理量无无 关关研究对象是：质量为：研究对象是：质量为：m的物体的物体 教材这一节两个例题，分别说明解动力学两类教材这一节两个例题，分别说明解动力学两类问题的方法。两道一个是水平面问题，一个是斜问题的方法。两道一个是水平面问题，一个是斜面问题，均涉及重力、支持力及滑动摩擦力。面问题，均涉及重力、支持力及滑动摩擦力。典型例题透析典型例题透析应用正交法解动力学问题的应用正交法解动力学问题的基本思路与一般步骤基本思路与一般步骤 一、一、仔细审题，正确地选取研究对象，明确其运动过程；仔细审题，正确地选取研究对象，明确其运动过程； 二、二、物理情景分析与判断：物理情

16、景分析与判断： 1. 受力情况分析受力情况分析画出受力分析图；画出受力分析图； 2. 运动情况分析运动情况分析画出运动情景示意图；画出运动情景示意图； 三、三、恰当的建立坐标系，规定正方向（恰当的建立坐标系，规定正方向（“尽力尽力”、“尽量尽量”）；）； 1. “尽力尽力”：尽可能多的力落在坐标轴上；：尽可能多的力落在坐标轴上； 2. “尽量尽量”：尽可能多的未知量落在坐标轴上；：尽可能多的未知量落在坐标轴上； 四、四、依据牛顿运动定律列方程，及其他的必要的解题方程：依据牛顿运动定律列方程，及其他的必要的解题方程： F1x+ F2x+ F3x+ +Fnx =max， F1y+ F2y+ F3y

17、+ +Fny =may；五、五、联立方程，代入数据，求解；对结果进行必要的文字说明。联立方程，代入数据，求解；对结果进行必要的文字说明。（讨论，分析，说明）（讨论，分析，说明）要强调：要强调：1 1、合外力的方向与初速度的方向的关系、合外力的方向与初速度的方向的关系 2 2、这些步骤在讲解例题时老师自己一定要遵守，不要因问题过于简单而只停留、这些步骤在讲解例题时老师自己一定要遵守，不要因问题过于简单而只停留在口头上，不在板书上落实；一定要对学生的作业有明确的要求，如画受力图、过程草在口头上，不在板书上落实；一定要对学生的作业有明确的要求，如画受力图、过程草图、图、v-tv-t图、建立坐标、选正

18、方向等，这些规范性的要求，从这里开始要严格抓好！图、建立坐标、选正方向等，这些规范性的要求，从这里开始要严格抓好！xyo 例题例题1、一个静止在水平地面的物体，质量是、一个静止在水平地面的物体，质量是2kg，在在6.4N的的水平拉力作用下沿水平地面向右运动，物体与水平地面间的滑动水平拉力作用下沿水平地面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力是摩擦力是4.2N，求物体求物体 4s 末的速度和末的速度和 4s 内发生的位移内发生的位移 GFNf 变式变式1、题中，若水平拉力增大为原来的两倍，则物体的加速度的、题中，若水平拉力增大为原来的两倍，则物体的加速度的大小大小a（ ） A、等于等于2.2 m

19、s2 B、小于小于2.2 ms2 C、大于大于2.2 ms2 C解：解：F f = ma 有有 a= (F f ) / m = 1.1m/s2 vt= at = 4.4m/s s= at 2/2 = 8.8ma注意：物体所受的摩擦力不变注意：物体所受的摩擦力不变物体受四个力如右图所示物体受四个力如右图所示由牛顿运动定律，得由牛顿运动定律，得 xyo 变式变式2、m=2kg的物体的物体静止静止在动摩擦因数为在动摩擦因数为0.25的水平地面上现的水平地面上现对物体施加一个大小为对物体施加一个大小为F=8N、与水平方向夹与水平方向夹=37角的斜向上的拉力，角的斜向上的拉力，sin37=0.6，g =

20、 10m/s2 求：（求：（1）物体在拉力作用下）物体在拉力作用下 5s 内通过的位移；内通过的位移；（2）若拉力）若拉力F 作用作用 5s 后撤去，物体又经多长时间停下来后撤去，物体又经多长时间停下来GFNfFxFya 解：（解：（1）Fx f = ma （1） N + Fy G = 0 （2） 其中其中 f = N （3）由（由（2）式）式，N = mg - F sin37= 1.3 m / s2 物体在物体在5s内通过的位移为内通过的位移为s = at 2/ 2 = 16.25ma = F cos37 - (mg - F sin37 ) )/m 物体受四个力如右图所示物体受四个力如右图所

21、示由牛顿运动定律，得由牛顿运动定律，得 （2 2）拉力撤除后，物体受三个力如右图所示）拉力撤除后，物体受三个力如右图所示 f = ma （4）N G = 0 （5） f = N （6） 得得 a = g = 2.5 m / s2负号表示加速度的方负号表示加速度的方向与物体的运动方向向与物体的运动方向相反相反而物体在拉力撤去时的速度为而物体在拉力撤去时的速度为v t= at = 1.35 m / s = 6.5 m / s拉力撤去后物体作匀减速运动，拉力撤去后物体作匀减速运动，由由vt = v0 + a t 又又v0= v t，经过，经过t =( vt v0 )/a = 2.6s后停下后停下xy

22、oGNf a拉力拉力F 撤去后撤去后由牛顿运动定律，得由牛顿运动定律，得 例题例题2、一个滑雪的人，质量、一个滑雪的人，质量 m = 75 kg，以，以v0 = 2m/s的初速度沿的初速度沿山坡匀加速地滑下，山坡的倾角山坡匀加速地滑下，山坡的倾角= 30，在，在t = 5s的时间内滑下的路的时间内滑下的路程程s=60m，求滑雪的人受到的阻力（包括滑动摩擦力和空气的阻求滑雪的人受到的阻力（包括滑动摩擦力和空气的阻力）取力）取 g =10m/s2 xymgNf由由s = v0t + at2 /2 得得a = 2 (s v0t ) / t2 = 4m/s2mgsin f = ma 有有 f = mg

23、sin ma = 75N a强调：强调：先进行公式变形，再代先进行公式变形，再代入数值计算。入数值计算。解：解： 滑雪的人受三个力如右图所示滑雪的人受三个力如右图所示再由牛顿运动定律，得再由牛顿运动定律，得 AFB 变式、变式、斜面倾角为斜面倾角为30，质量为，质量为1kg的小木块在沿斜面向上的恒定的小木块在沿斜面向上的恒定外力外力F 作用下，从作用下，从 A 点静止开始做匀加速直线运动，前进点静止开始做匀加速直线运动，前进 s = 0.45m抵达抵达 B 点时的速度为点时的速度为vB = 1.5 ms，求恒力求恒力F设木块与斜面间的动设木块与斜面间的动摩擦因数为摩擦因数为= /6，g =10

24、m/s2 3xymgNfFF mgsin f = ma N mgcos = 0 f = Nmgcosmgsin = mgsin+ mgcos + ma 由由vt2 v02 = 2as 得得a = (vt2 v02) / 2s = 2.5m/s2F = mgsin+ f + ma =10 N 小木块受四个力如右图所示小木块受四个力如右图所示再由牛顿运动定律，得再由牛顿运动定律，得 解：解： 变式、变式、斜面倾角为斜面倾角为30，质量为，质量为1kg的小木块在沿斜面向上的恒定的小木块在沿斜面向上的恒定外力外力F 作用下，从作用下，从 A 点静止开始做匀加速直线运动，前进点静止开始做匀加速直线运动，前进 s = 0.45m抵达抵达 B 点时的速度为点时的速度为vB = 1.5 ms，求恒力求恒力F设木块与斜面间的动设木块与斜面间的动摩擦因数为摩擦因数为= /6，g =10m/s