高中物理 　第三章　牛顿运动定律 新人教版必修

1、第三章牛顿运动定律第一节 牛顿第一定律教学目标：1、理解牛顿第一定律的内容和惯性概念.2、知道牛顿第一定律的建立过程.3、正确理解力和物体运动的关系. 4、培养学生的观察、思维能力.5、体会探求事物本质的科学研究方法.重点难点牛顿第一定律是重点，对惯性的正确理解是难点教学方法：实验、阅读、归纳教具：多媒体设备、小车、木块五、教学过程：（一）、新课引入在讲台上放一辆小车，使它处于静止状态. 提问：怎样才能让小车运动起来呢？（学生答：要用力去推它）从这个例子很容易得到：物体要运动，需要对它施加力的作用.那么力和运动之间究竟有什么关系？本节课我们就来探究这个问题.（二）、历史回顾1、远在两千多年以前

2、，人们就提出了运动和力的关系问题，直到伽利略时代才找到了正确答案2、阅读课文有关内容，回答下列问题:代表人物对力和运动关系的看法亚里士多德伽利略笛卡儿 亚里士多德认为：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来.伽利略认为：在水平面上运动的物体之所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故.笛卡尔认为：如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会改变原来的方向.3、伽利略理想斜面实验介绍：（配合课件演示）让小球从斜面上由静止滚下来，小球将滚上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度.伽利略在可靠的实验基础上，推论说：如果减小第二个

3、斜面的倾角，小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程，继续减小第二个斜面的倾角，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而沿水平面以恒定速度继续运动下去.伽利略通过理想斜面实验得到推论：一切运动着的物体在没有受到阻力作用的时候,它的速度保持不变, 并且一直运动下去。伽利略理想斜面实验是想象中的实验,但它建立在可靠的事实基础之上.现代科技可使物体所受阻力越（三）、牛顿第一定律1表述一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。2意义指出了一切物体都具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态不变的性质；只要物体没有受到外力的作用或虽然受到的外力的作用但外

4、力的合力为零，那么物体的运动状态即速度一定保持不变。指出了物体的运动并不需要力来维持，力是改变物体速度的原因；只要物体受到的外力的合力不为零，物体的运动状态即速度就一定要发生变化。3惯性任何物体都具有的保持原来的匀速直线运动状态或静止状态不变的性质叫惯性.4、惯性的表现：当物体没有受到外力作用或受到的外力的合力为零时，惯性表现为保持物体的速度不变；当物体受到的外力的合力不为零时，合外力就要迫使物体的速度性变化，而惯性却要力图保持物体的速度不变，但是物体的速度却是一定要生变化的，因此惯性就表现为阻碍物体速度的变化即表现为改变物体运动状态的难易程度：惯性大，阻碍作用就大，物体的运动状态就不容易发生

5、变化，在相同的外力作用下，速度就变化得慢，产生的加速度就小；惯性小，阻碍作用就小，物体的运动状态就容易发生变化，在相同的外力作用下，产生的加速度就大；牛顿第一律又叫惯性定律.5惯性定律和惯性的区别与联系：惯性定律是物体不受外力作用时所遵从的运动规律。惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性。 6、运用牛顿第一定律解释现象：（1）演示：在小车上放一方木块，使它们静止在水平桌面上，然后，突然给小车一个推力，观察到木块会向后倾倒。（2）解释：施加推力前，小车和木块处于什么状态？（静止）当给小车施加推力后，分析小车和木块会发生什么变化？当给小车施加推力后，木块的下部由于摩擦力作用随车前行，而木块的上部由

6、于惯性，仍将保持原来的静止状态，所以会向后倾倒）（四）、讨论汽车突然开动的时候，乘客会向后倾倒，为什么？汽车突然停止的时候，乘客会向前倾倒，为什么？（五）、课堂小结 本节课主要学习了以下几个问题：（1）历史上几位科学家对力和运动关系的看法和研究（2）伽利略得到力和运动关系的研究方法（3）牛顿第一定律（4）惯性（六）、课外作业1、阅读本节课文；2、课本P48练习一第二节 物体运动状态的改变教学目标： 1、理解物体运动状态的改变既包括速度大小的改变，又包括速度方向的改变，同时也包括速度大小和方向同时改变。2、理解力是物体运动状态改变的原因，即产生加速度的原因。3、理解质量是物体惯性大小的量度。重点

7、难点： 1. 正确认识什么是物体运动状态的改变；2理解质量是物体惯性大小的量度；3. 理解惯性的意义。教学方法：讲授、分析归纳教学步骤：1问题：牛顿第一定律的内容是什么？物体如果没有受到力的作用，将保持原来的运动状态不变，直到有外力迫使它改变这种状态为止。那么，什么是物体运动状态的改变？导致物体运动状态发生改变的原因是什么？这就是本节课要讨论的问题。2力是物体产生加速度的原因。(1)、举例说明什么是物体运动状态的改变a：列车出站时，在机车牵引力作用下，由静止开始运动，并且速度不断增大。b：列车进站时，由于受到阻力的作用，速度不断减小，最后停下来。c：抛出的手榴弹，射出的炮弹，由于受到重力的作用

8、，速度的大小和方向都不断发生改变。(2)、通过对上述实例的分析，得到：a：物体运动状态的改变指的是物体的速度发生了变化。包括三种情形：即速度的大小改变；速度的方向改变；或速度的大小、方向同时改变。物体的运动状态变化注意：象物体做沿同一直线的往复运动，或沿曲线转弯等运动时，只要其速度方向变化，物体的运动状态就要发生变化，此时物体将具有加速度b：在上述例子中，物体的运动状态即速度都发生了改变，原因是受到了力的作用。力是改变物体速度的原因力是改变物体运动状态的原因结论:力是物体运动状态发生改变的原因。c：当物体的运动状态即速度发生改变时，物体必定具有加速度。结论：力是使物体产生加速度的原因。力是产生

9、加速度的原因 3：质量是物体惯性大小的量度。（1）比较惯性大小的方法：根据牛顿第一运动定律可知：力是改变物体速度的原因、惯性是物体保持原来速度的性质。当物体受到的外力的合力不为零时，合外力就要迫使物体的速度性变化，而惯性却要力图保持物体的速度不变，但是物体的速度却是一定要生变化的，因此惯性就表现为阻碍物体速度的变化：惯性大，阻碍作用就大，物体的运动状态就不容易被改变，在相同的外力作用下，速度就变化得慢，产生的加速度就小；惯性小，阻碍作用就小，物体的运动状态就容易被改变，在相同的外力作用下，产生的加速度就大；因此讨论物体惯性大小的方法是：在相同外力的作用下，对比产生加速度的大小产生加速度越大，表

10、示物体惯性越小 (2)、实例分析：用相同的牵引力分别拉一辆空车和一辆装满货物的车，使它们由静止开始运动，它们的运动情况改变相同吗？不相同。空车的质量小，在较短的时间内可以达到某一速度，产生的加速度大，运动状态容易改变；装满货物的车，质量大，要在较长的时间内才能得到相同的速度，产生的加速度小，运动状态难以改变。结论：质量是物体惯性大小的量度（即质量大的物体惯性大，运动状态难以改变，质量小的物体惯性小，运动状态容易改变） (3)、惯性的大小在实际中是经常要加以考虑的，阅读课文最后一段，并回答问题:a：当我们要求物体的运动状态容易改变时，应该怎么办？举例说明。b：当我们要求物体的运动状态不易改变时，

11、应该怎么办？举例说明。4、巩固训练（1）某人用力推一下原来静止在水平地面上的物体，此物体便开始运动，此后改用较小的力就可使物体做匀速直线运动，可见： A：力是使物体运动的原因B：力是维持物体运动的原因C：力是改变物体运动状态的原因D：力是改变物体惯性的原因 选（2）关于惯性，下列哪些说法是正确的A：惯性除了跟物体质量有关外，还跟物体速度有关B：物体只有在不受外力作用的情况下才能表现出惯性C：乒乓球可快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小的缘故D：战斗机投入战斗时，必须丢掉副油箱，减小惯性以保证其运动的灵活性选5、课堂小结: 本节内容:（1）什么是物体运动状态的改变;（2）力是物体运动状态改变的原因；（

12、3）惯性是物体的固有属性，质量是惯性大小的量度。a：当物体不受外力或所受合外力为零时，惯性表现为运动状态不变；b：当物体所受合外力不为零时，惯性则表现为改变物体运动状态的难易程度。6、课外作业: 略第三节 牛顿第二定律教学目标：1理解加速度与力和质量的关系； 2理解牛顿第二定律的内容，知道公式的确切含义； 3知道得到牛顿第二定律的实验过程; 4. 培养学生的实验能力、分析总结能力和解决问题的能力; 5. 知道控制变量法.重点难点 重点: 牛顿第二定律. 难点: 实验和总结定律的过程. 教学方法实验法(控制变量) 、归纳法教具多媒体设备，两辆质量相同的小车，光滑的水平板（一端带有定滑轮）；砝码（

13、一盒），细绳、夹子 五、教学过程 （一）新课引入 我们知道：物体运动状态改变时就一定产生加速度，而加速度又和物体的质量及所受外力的大小有关，那么：加速度跟物体所受外力的大小及物体质量之间有什么关系呢？本节课就来研究这个问题。 （二）加速度和力的关系：（控制质量不变） 1、实验装置：两辆完全相同的小车，分别放在两块完全相同的水平板上，小车的前端各系上细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里放有数量不等的砝码，使两辆小车在不同的拉力下做匀加速运动。 2、说明 砝码跟小车相比质量较小，细绳对小车的拉力近似地等于砝码所受的重力。 3、实验方法： a.在两砝码盘中放不同数量的砝码，使两小车所受的拉力

14、不同。 b.让两辆小车同时从同一位置由静止开始运动直到它们冲到水平板的另一端。 C.比较两辆车通过相等的位移需要的时间。 结果: 所受拉力大的那辆小车需要的时间短。 、分析推理： a.由公式得到在时间s一定时，加速度和时间成反比，因为； b.由实验结果得到：小车的位移与他们所受的拉力成正比； 、结论：对质量一定的物体，加速度跟作用在物体上的力成正比，即： （三）、加速度和质量的关系（控制外力不变） 1、实验装置(同上) 2、实验方法 使两辆小车所受拉力相同，而在一辆小车上加放砝码，以增大质量，研究加速度和质量之间的关系。 3、实验现象 在通过的位移相同的情况下，质量小的那辆小车需要的时间短。

15、、分析推理，得到结论： 在相同的力作用下，物体的加速度跟物体的质量成反比，即a1/a2=m2/m1 或 a（四）牛顿第二运动定律 1、表述 物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，且加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同。2、公式表示：a或者Fma 即：F=kma 如果每个物理量都采用国际单位，则k1； 、力的单位（牛顿）的定义：使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力叫做1N。 、当物体受到几个力作用时，上述关系可推广为： 物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。即F合ma 、对牛顿第二定律的理解（）同体性：是指F合、m和a都是对于

16、同一个物体而言的。（）矢量性：是指加速度和合外力都是矢量，加速度的方向取决于合外力的方向，牛顿第二定律公式是一个矢量式。（）瞬时性：是指加速度与合外力存在瞬时对应关系，无论物体所受合外力的大小和方向如何变化，物体运动的加速度大小和方向总与合外力同步变化。即物体在某一时刻的加速度是由物体在该时刻受到的所有外力的合力决定的。（）独立性：是指作用在物体上的每个力都将独立地产生各自的加速度，与物体是否受其他力的作用无关，我们常称之为力的独立作用原理。合力的加速度即是这些加速度的矢量和。、用牛顿第二定律解题的一般步骤（） 选对象（） 分析力（画受力图）（） 建坐标（） 分解力（） 列方程（） 解联立（联

17、立方程，求解结果）、例题（课本例题） （1）学生阅读例题 （2）解答： 如图所示，建立平面直角坐标系，把力F1和F2分别沿x轴和y轴的方向分解，F1的两个分力为： F2的两个分力为：F1y和F2y大小相等，方向相反，相互抵消，F1x和F2x的方向相同，所以： 已知合力F合和质量m，据F合ma，即可求得：（五）、力和运动关系小结：物体所受的合外力决定物体产生的加速度：当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相同物体做匀加速直线运动当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相反物体做匀减速直线运动以上小结教师要带着学生进行，

18、同时可以让学生考虑是否还有其它情况，应满足什么条件 （六）、课堂小结 1.控制变量法2.牛顿第二定律F合ma3.解题步骤方法（七）、课外作业课本P53练习二 第四节 牛顿第三定律知识目标（1）认识物体间的作用是相互的；（2）会用准确的文字叙述牛顿第三定律；（3）理解作用力和反作用力的关系与两个物体相互作用的方式、相互作用时的运动状态均无关；（4）理解作用力和反作用力是分别作用在两个不同的物体上或分别作用在一个物体的两部分上这两个力之间不存在平衡的问题，两个力各自引起的效果一般是不同的（5）理解作用力与反作用力是同时产生、同时消失、同样变化、同一性质的力（6）能区分相互平衡的两个力与一对作用力、

19、反作用力（7）能综合运用牛顿第二、第三定律综合解决有关问题能力目标培养语言表达能力、观察能力情感目标与实际问题相结合，培养学习兴趣教学设计教学重点：牛顿第三定律；作用力和反作用力与二力平衡的异同教学难点：相互作用力与二力平衡的异同教学教程一、力是物体间的相互作用（一）作用力和反作用力的概念1、请认真分析并解释下列现象：用手拉弹簧时，会感觉到弹簧也在拉手；坐在椅子上用力推桌子时，会感觉到桌子也在推我们；在平静的水面上，在一只船上用力推另一只船时，两只船将同时向相反的方向运动；在平静的水面上放两个软木塞，在一个软木塞上放一根小磁铁，在另一根软木塞上放一根小铁条，放手后两个软木塞将向相反的方向运动；

20、2、从上述现象的分析中可以概括出什么结论？力是物体对物体的作用，力的作用是相互的，甲物体对乙物体施加了力的作用时，乙物体也要对甲物体施加力的作用，存在于甲、乙两物体之间的这一对相互作用的力就叫做一对作用力和反作用力。3、作用力和反作用力的概念分别作用在相互作用着的两个物体上的、由于两个物体之间的相互作用而产生的一对力，分别叫做作用力和反作用力。（二）作用力和反作用力之间的关系【演示】把两个相同的弹簧秤A和B连结在一起，用手拉弹簧秤A，可以看到两个弹簧秤的指针同时移动，弹簧秤B的示数指出弹簧秤A对它的拉力F的大小，而弹簧秤A的示数指出弹簧秤B对它的拉F的大小，可以看出两弹簧秤的示数是相等的，改变

21、手拉弹簧秤的力，弹簧秤的示数随着改变（同时增大，同时减小，同时为零），但两个弹簧秤示数总相等，方向总相反。通过观察，教师引导得出结论：1、力是两物体间的相互作用，作用力与反作用力的性质相同，同时产生，同时存在，同时消失。2、作用力和反作用力总是在一条直线上，且大小相等，方向相反，分别作用在两个相互作用的物体上。二、牛顿第三定律1、牛顿第三定律的表达：存在于相互作用着的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。2、牛顿第三定律的数学表达式：FF（负号表示反作用力F与作用力F的方向相反）3、 牛顿第三定律的深层理解（1）同时性：作用力和反作用力的产生和消失是同时的，因

22、为两者中若有一个产生或消失，则另一个必须同时产生或消失。否则其间的相等关系就不成立了，可见作用力和反作用力的产生没有先后之分。（2）普遍性 ：定律中的“总是”这两个字是强调对于任何物体，在任何条件下，这两个相等的关系都成立，即：不管物体大小形状如何，例如大物体与大物体之间，或大物体与小物体之间，还是任何形状的物体之间，其相互作用力都是大小相等的。不管物体的运动状态如何，例如静止的物体之间，运动的物体之间或静止物体与运动物体之间的相互作用力都大小相等。（3）相互性 ：有大小相等，方向相反，作用在两个物体上，同时产生，同时消失，作用时间相同，力的性质相同，作用在同一条直线上等性质的力，不一定是作用

23、力和反作用力，还必须具有是两个物体之间的相互作用才可肯定其为作用力和反作用力。4、作用力和反作用力跟平衡力的区别作用力和反作用力跟平衡力虽有相似之处（力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上）但更重要的是它们之间存在本质的区别。（1）作用物体不同，作用力和反作用力是作用在两个不同物体上，而平衡力是作用在同一物体上。（2）力的性质不同，作用力和反作用力必是同性质的力，而平衡力可以是性质不同的一对力。（3）力的作用时间不同，作用力和反作用力同时产生，同时变化，同时消失，而一对平衡力中的一个消失，另一个可以存在。（4）作用的效果不同，作用力和反作用力作用在两个不同物体上，效果可以不同，作用力和反作用

24、力不存在平衡问题，而一对平衡力的作用效果是使物休处于平衡状态。可见：作用力和反作用力“异体（相互作用的两物体）、共线（作用在一条直线上）、等值（大小相等）、反向（方向相反）、同存（同时存在同时消失）”，平衡力是“同体（作用在同一物体上）、共线、等值、反向”。例1：一个大人跟一个小孩站在水平地面上手拉手比力气，结果大人把小孩拉过来了，对这个过程中作用于双方的力的关系，不正确的说法是A 大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大B 大人拉小孩的力不一定比小孩拉大人的力大C 大人拉小孩的力与小孩拉大人的力一定相等D 地面对大人的最大静摩擦力一定比地面对小孩的最大静摩擦力大解析：作用力和反作用力总是大小相等

25、的，大人与小孩手拉手比力气时，无论是相持阶段还是小孩被大人拉过来的过程中，大人拉小孩的力与小孩拉大人的力总是相等的。大人为什么能把小孩拉过来呢？关键在于地面对两者的最大静摩擦力不同，答案为A B。例2、如图所示，A、B两物体叠放在一起，A受到一向右的力F4N的作用，A、B与地面保持相对静止，试分析A、B两物体的受力，并指出哪两个力是作用力和反作用力，哪两个力是平衡力。解析：如图所示，A受到向右的力F作用，处于静止状态，A必然受到B给它的向左的摩擦力F1，且FF1，F与F1是一对平衡力，A在竖直方向上受重力和B对A的支持力FN1，FN1和mAg也是一对平衡力。力的作用是相互的，则A对B施加了向下

26、的压力、向右的摩擦力,F1与是一对作用力与反作用力,FN1与是一对作用力与反作用力,B在水平方向上还受到与方向相反的地面的摩擦力F2,F2与是一对平衡力,如图所示.三、课堂小结两物体间的相互作用力叫做作用力和反作用力,它们总是大小相等,方向相反,作用在一直线上,它们跟一对平衡力有本质的区别.四、课外作业课本 P55练习三（1）（7）第五节 力学单位制教学目标 1、知道什么是单位制，什么是基本单位，什么是导出单位。 2、知道力学中的三个基本单位。 4、培养学生在计算中采用国际单位制，以简化运算 。重点难点重点：单位制及其应用。难点：正确理解单位制在物理计算中的作用。教学方法 讲练结合 教学过程(

27、一)、新课引入物理学是以观察和测量为基础的学科，测量实际上就是比较，就是将待测物理量与标准物理量进行比较，从而确定待测物理量的大小。要比较就要有标准，因此每一个物理量都必须有一个大小的标准才能进行比较和测量，物理量大小的标准就叫做物理量的单位，一般说来物理量的单位可以任意选取。但是物理量又是非常多的，如果给每一个物理都单独规定一个大小的标准即单位的话将会非常的麻烦和混乱甚至是不可能的，为了解决这一困难我们就引入了单位制。(二)、单位制1、基本单位 ：选定几个基本物理量的单位 学生阅读课文，明确力学中的三个基本单位： a：长度的单位厘米(cm)、米(m)、千米(km)； b：时间的单位秒(s)、

28、分(min)、时(h)； c：质量的单位克(g)、千克(kg)。2、导出单位：根据物理公式中其他物理量和基本物理量之间的关系，推导出其他物理量的单位，叫导出单位。 物理公式在确定物理量的数量的同时，也确定了物理量的单位关系。 举例说明： ( 1）我们选定位移的单位米，时间的单位秒，就可以利用推导得到速度的单位米每秒。 ( 2）再结合公式，就可以推导出加速度的单位：米每二次方秒。 ( 3）如果再选定质量的单位千克，利用公式Fma就可以推导出力的单位牛。 3、单位制：基本单位和导出单位一起构成了单位制。 (三)、学生阅读课文：力学中的国际单位制及三个基本单位 1、长度单位米(m) 2、时间单位秒(

29、s) 3、质量单位千克(kg) (四)、巩固训练： 1、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 。2、例题： 一个原来静止的物体，质量是7kg，在14N的恒力作用下： a：5s末的速度是多大？ b：5s内通过的路程是多大？ 分析：本题中，物体的受力情况已知，需要明确物体的运动情况，物体的初速度v0=0，在恒力作用下产生恒定的加速度，所以它作初

30、速度为零的匀加速直线运动，已知物体的质量m和所受的力F，根据牛顿第二定律Fma求出加速度a，即可用运动学求解得到最终结果解答： 已知：m7kg，F14N，t5s求：vt和S 解：=2m/s2=2N/kg vt=at=2m/s25s=10m/s s=at2=2m/s225s2=25m 说明：按国际单位制统一各已知量的单位后，不必一一写出各物理量的单位，只在最终结果后面写出正确单位就可以了。简化后的解题过程： 训练： 质量m200g的物体，测得它的加速度为a20cm/s2，则关于它所受的合力的大小及单位，下列运算既正确又符合一般运算要求的是 。A: F=20020=400N； B: F=0.20.

31、2=0.04N：C: F=0.20.2=0.04； D: F=0.2kg0.2m/s2 =0.04N(五)、课堂小结： (六) 、课外作业：略牛顿运动定律的应用（习题课）共2课时一、教学目标1物理知识方面的要求：(1)巩固记忆牛顿第二定律内容、公式和物理意义；(2)掌握牛顿第二定律的应用方法。2通过例题分析、讨论、练习使学生掌握应用牛顿定律解决力学问题的方法，培养学生的审题能力、分析综合能力和运用数学工具的能力。3训练学生解题规范、画图分析、完善步骤的能力。二、重点、难点分析1本节为习题课，重点内容是选好例题，讲清应用牛顿第二定律解决的两类力学问题及解决这类问题的基本方法。2应用牛顿第二定律解

32、题重要的是分析过程、建立图景；抓住运动情况、受力情况和初始条件；依据定律列方程求解。但学生往往存在重结论、轻过程，习惯于套公式得结果，所以培养学生良好的解题习惯、建立思路、掌握方法是难点。三、教具投影仪、投影片、彩笔。四、主要教学过程(一)引入新课牛顿第二定律揭示了运动和力的内在联系。因此，应用牛顿第二定律即可解答一些力学问题。我们通过以下例题来体会应用牛顿第二定律解题的思路、方法和步骤。(二)教学过程设计1已知受力情况求解运动情况例题1(投影) 一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在水平方向受到5.0N的拉力，物体跟水平面的滑动摩擦力是2.0N。1)求物体在4.0秒末的速度；2)若在4秒

33、末撤去拉力，求物体滑行时间。(1)审题分析这个题目就是根据已知的受力情况来求物体的运动情况。前4秒内运动情况：物体由静止在恒力作用下做匀加速直线运动，t=4.0s。受力情况：F=5.0N，f=2.0N，G=N；初始条件：v0=0；研究对象：m=2.0kg。求解4秒末的速度vt。4秒后，撤去拉力，物体做匀减速运动，vt=0。受力情况：G=N、f=2.0N；初始条件：v0=vt，求解滑行时间。(2)解题思路研究对象为物体。已知受力，可得物体所受合外力。根据牛顿第二定律可求出物体的加速度，再依据初始条件和运动学公式就可解出前一段运动的末速度。运用同样的思路也可解答后一段运动的滑行距离。(3)解题步骤

34、(投影)解：确定研究对象，分析过程(画过程图)，进行受力分析(画受力图)。前4秒 根据牛顿第二定律列方程：水平方向 F-f=ma竖直方向 N-G=04秒后 竖直方向N-G=0水平方向-f=ma引导学生总结解题步骤：确定对象、分析过程、受力分析、画图、列方程、求解、检验结果。(4)讨论：若无第一问如何解？实际第一问的结果是第二问的初始条件，所以解题的过程不变。(5)引申：这一类题目是运用已知的力学规律，作出明确的预见。它是物理学和技术上进行正确分析和设计的基础，如发射人造地球卫星进入预定轨道，带电粒子在电场中加速后获得速度等都属这一类题目。2已知运动情况求解受力情况例题2(投影) 一辆质量为1.

35、0103kg的小汽车正以10m/s的速度行驶，现在让它在12.5m的距离内匀减速地停下来，求所需的阻力。(1)审题分析这个题目是根据运动情况求解汽车所受的阻力。研究对象：汽车m=1.0103kg；运动情况：匀减速运动至停止vt=0，s=12.5m；初始条件：v0=10m/s，求阻力f。(2)解题思路由运动情况和初始条件，根据运动学公式可求出加速度；再根据牛顿第二定律求出汽车受的合外力，最后由受力分析可知合外力即阻力。(3)解题步骤(投影)画图分析据牛顿第二定律列方程：竖直方面 N-G=0水平方面 f=ma=1.0103(-4)N=-4.0103Nf为负值表示力的方向跟速度方向相反。（4）引导学

36、生总结出解题步骤与第一类问题相同。（5）引申：这一类题目除了包括求出人们熟知的力的大小和方向，还包括探索性运用，即根据观测到的运动去认识人们还不知道的物体间的相互作用的特点。牛顿发现万有引力定律，卢瑟福发现原子内部有个原子核都属于这类探索。3应用牛顿第二定律解题的规律分析(直线运动)动力学的两类基本问题1、已知物体的受力情况，要求确定物体的运动情况处理方法：已知物体的受力情况，可以求出物体的合外力，根据牛顿第二定律可以求出物体的加速度，再利用物体的初始条件（初位置和初速度），根据运动学公式就可以求出物体的位移和速度，也就是确定了物体的运动情况。2、已知物体的运动情况，要求推断物体的受力情况处理

37、方法：已知物体的运动情况，由运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合外力，由此推断物体受力情况。题目类型流程如下由左向右求解即第一类问题，可将vt、v0、s、t中任何一个物理量作为未知求解。由右向左求解即第二类问题，可将F、f、m中任一物理量作为未知求解。若阻力为滑动摩擦力，则有F-mg=ma，还可将作为未知求解。如：将例题2改为一物体正以10m/s的速度沿水平面运动，撤去拉力后匀减速滑行12.5m，求物体与水平面间动摩擦因数。据牛顿第二定律F合=ma 有-mg=ma4物体在斜向力作用下的运动例题3(投影) 一木箱质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为，现用斜向右下方与水平

38、方向成角的力F推木箱，求经过t秒时木箱的速度。解：(投影)画图分析：木箱受4个力，将力F沿运动方向和垂直运动方向分解：水平分力为Fcos竖直分力为Fsin据牛顿第二定律列方程竖直方向 N-Fsin-G=0 水平万向 Fcos-f=ma 二者联系 f=N 由式得N=Fsinmg 代入式有 f=(Fsinmg)图4可见解题方法与受水平力作用时相同。（三）巩固练习1如图4所示,质量为4 kg的物体静止于水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,物体受到大小为20 ,与水平方向成角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动,求物体的加速度是多大?(取10 m/s2)图5解析:以物体为研究对象,其受力

39、情况如图5所示,建立平面直角坐标系把F沿两坐标轴方向分解,则两坐标轴上的合力分别为物体沿水平方向加速运动,设加速度为,则轴方向上的加速度,轴方向上物体没有运动,故y,由牛顿第二定律得所以又有滑动摩擦力以上三式代入数据可解得物体的加速度a=0.58 m/s2.图6小结:当物体的受力情况较复杂时,根据物体所受力的具体情况和运动情况建立合适的直角坐标系,利用正交分解法来解.2一斜面AB长为10 ,倾角为,一质量为kg的小物体(大小不计)从斜面顶端A点由静止开始下滑,如图6所示(取10 m/s2)(1)若斜面与物体间的动摩擦因数为0.5,求小物体下滑到斜面底端B点时的速度及所用时间.图7(2)若给小物

40、体一个沿斜面向下的初速度,恰能沿斜面匀速下滑,则小物体与斜面间的动摩擦因数是多少?解析:(1)以小物体为研究对象,其受力情况如图7所示,建立直角坐标系,把重力沿轴和轴方向分解:小物体沿斜面即轴方向加速运动,设加速度为,则x,物体在轴方向没有发生位移,没有加速度则y,由牛顿第二定律得,所以又所以 设小物体下滑到斜面底端时的速度为,所用时间为,小物体由静止开始匀加速下滑,由得由得 (2)小物体沿斜面匀速下滑时,处于平衡状态,其加速度,则在图7的直角坐标中,由牛顿第二定律,得又所以所以,小物体与斜面间的动摩擦因数小结:若给物体一定的初速度,当tg时,物体沿斜面匀速下滑；当tg（mgcosmgsin）

41、时,物体沿斜面减速下滑；当tg（mgcosmgsin）时,物体沿斜面加速下滑.3静止在水平地面上的物体的质量为2 kg,在水平恒力F推动下开始运动,4 s末它的速度达到4 m/s,此时将F撤去,又经6 s物体停下来,如果物体与地面的动摩擦因数不变,求F的大小.解析:物体的整个运动过程分为两段,前4 s物体做匀加速运动,后6 s物体做匀减速运动.前4 s内物体的加速度为 设摩擦力为F,由牛顿第二定律得 后6 s内物体的加速度为 物体所受的摩擦力大小不变,由牛顿第二定律得 由可求得水平恒力F的大小为小结:解决动力学问题时,受力分析是关键,对物体运动情况的分析同样重要,特别是像这类运动过程较复杂的问

42、题,更应注意对运动过程的分析.在分析物体的运动过程时,一定弄清整个运动过程中物体的加速度是否相同,若不同,必须分段处理,加速度改变时的瞬时速度即是前后过程的联系量.分析受力时要注意前后过程中哪些力发生了变化,哪些力没发生变化.图84如图8所示,质量为的物块A和质量为的物块B与地面的摩擦均不计.在已知水平推力F的作用下,A、B做加速运动.A对B的作用力为多大?解析:取A、B整体为研究对象,其水平方向只受一个力F的作用根据牛顿第二定律知:（）取B为研究对象,其水平方向只受A的作用力F1,根据牛顿第二定律知:1故1小结:对连结体(多个相互关联的物体)问题,通常先取整体为研究对象,然后再根据要求的问题

43、取某一个物体为研究对象. (四)课堂小结(引导学生总结)1应用牛顿第二定律解题可分为两类：一类是已知受力求解运动情况；一类是已知运动情况求解受力。2不论哪种类型题目的解决，都遵循基本方法和步骤，即分析过程、建立图景、确定研究对象、进行受力分析、根据定律列方程，进而求解验证效果。在解题过程中，画图是十分重要的，包括运动图和受力图，这对于物体经过多个运动过程的问题更是必不可少的步骤。3在斜向力作用下，可将该力沿运动方向和垂直运动方向分解，转化为受水平力的情形。解题方法相同。五、说明1本课以高中物理课本第一册(必修)为依据。例题1在原题基础上增加了一个运动过程，目的是强调过程图和受力图的重要性。因为

44、有些学生对此不够重视而导致错误，尤其是以后遇到复杂问题的处理时更加突出，比如不注意各段运动中物体受力情况的变化和与之相关的加速度的变化，用前一段运动的加速度代入后一段运动方程进行运算，得出错误结果。但教材中节练习题和章习题中没有这类题目，所以可根据学生情况加以取舍。2解题过程反复强调分析方法、解题步骤，意在培养学生的良好解题习惯和书写规范，由于解题过程要力求详尽，故本课密度较大。为此，解题过程可利用投影片以节省时间。3例题中增加了斜向力作用的情形，目的是使学生注意竖直方向运动方程的建立，对水平方向物理量的影响。因为学生长时间只考虑水平方向受力，就会忽视了竖直方向的受力分析，认为在任何情况下都无

45、须考虑竖直方向受力。另外，了解到斜向力分解后的解题方法仍是前面所述的基本方法，从而体会对复杂问题的处理方法，以巩固基本知识、基本方法。但巩固练习中有提及建立坐标系和正交分解的题目，这一部分亦可据学生情况取舍。第七节 超重和失重教学目标 1、了解超重和失重现象 2、运用牛顿第二定律研究超重和失重的原因。 3、培养学生分析和解决问题的能力。重点难点 重点：超重和失重 难点：应用教学方法 实验、讲练 教学用具弹簧秤、钩码 教学过程 （一）、新课引入 自从人造地球卫星和宇宙飞船发射成功以来，人们经常谈到超重和失重。那么，什么是超重和失重呢，本节课对此作专题研究。（二）、超重现象例题1：升降机以0.5 m/s2的加速度匀加速上升，站在升降机里的人的质量是50 kg，人对升降机地板的压力是多大？如果人站在升降机里的测力计上，测力计的示数是多大？ 分析：人和升降机以共同的加速度上升，因而人的加速度是已知的，运用隔离法,以人作为研究对象进行受力分析 人在升降机中受到两个力：重力G和地板的支持力F，升降机地板对人的支持力和人对升降机地板的压力是一对作用力和反作用力，据牛顿第三定律，只要求出前者就可以知道后者。 取竖直向上为正方向，则F支，a均取正值，G取负值，依牛顿第二定律得： F支Gma 则：F支Gma 代入数值得F支515 N，所以，