高一物理人教版必修1课件：用牛顿运动定律解决问题（一）

1、6 用牛顿运动定律解决问题（一）,6 用牛顿运动定律解决问题（一）,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 三维目标,三维目标,【知识与技能】 (1)知道应用牛顿运动定律解决的两类主要问题 (2)掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法 (3)能结合物体的运动情况对物体的受力情况进行分析 (4)能根据物体的受力情况推导物体的运动情况 (5)会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题.,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 三维目标,【过程与方法】 (1)通过实例感受研究力和运动关系的重要性 (2)通过收集展示资料，了解牛顿定律对社会进步的价值 (3)培养学生利用物理语言表达、描述物理实际问题的能

2、力 (4)帮助学生提高信息收集和处理能力，分析、思考、解决问题的能力和交流、合作的能力 (5)帮助学生学会运用实例总结归纳一般问题的解题规律的能力 (6)让学生认识数学工具在表达解决物理问题中的作用,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 三维目标,【情感、态度与价值观】 (1)初步认识牛顿运动定律对社会发展的影响 (2)初步建立应用科学知识的意识 (3)培养学生科学严谨的求实态度及解决实际问题的能力,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 重点难点,重点难点,【重点】 (1)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 【难点】 (1)物体的受力分析及运动状态分析；重

3、要的解题方法的灵活选择和运用 (2)正交分解法,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 教学建议,教学建议,本节课的主要任务是培养学生应用学过的知识去分析、解决实际问题，提高学生的综合运用能力，提醒学生具体问题要具体分析，要以科学、严谨的态度对待实际问题，特别注意画受力图时，不要多画力，也不要少画力力的平衡知识是初中内容，在此应注意加强复习“正交分解法”是非常实用的分解方法，需明确给学生提出.,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 教学建议,学生在前面已经学习了物体受力分析、牛顿运动定律、匀变速直线运动的有关规律、二力平衡及建立平面直角坐标系的有关知识，但由于本节课的综合程度较高，对高一学生来说他们一时

4、会不太适应，所以解说例题时需要规范学生的解题步骤，注意提醒学生每写一个式子，都必须有客观依据，必须从基本公式着手式子中的每一项，甚至每一个“”、“”号，必须有根据，不可想当然，主观臆断由于题目分析过程中牵涉的知识点比较多，例题分析和书写过程需要教师着力引导,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 新课导入,新课导入,【导入一】 引入新课 利用多媒体投影播放“神舟5号飞船的升空及准确定点回收情景的实况录像资料，教师提出问题，引导启发学生初步讨论 学生活动：观看录像，思考老师所提问题，在教师的引导下初步讨论 点评：通过实际问题的分析激发学生探索的兴趣,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 新课导入,教师活动

5、：提出两个问题让大家思考讨论： 1我国科技工作者能准确地预测火箭的变轨，卫星的着落点，他们靠的是什么？ 2利用我们已有的知识是否也能研究与此类似的较为简单的问题？ 学生活动：学生思考讨论、阅读教材并回答：牛顿第二定律确定了力和运动的关系，使我们能够把物体的运动情况和受力情况联系起来，从受力情况确定出物体的运动情况 点评：趁热打铁，设置疑问，使学生将新问题与所学知识联系挂钩,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 新课导入,教师活动：限于目前的知识水平，我们还不能直接研究上述问题，但我们可以本着由易到难的原则，从最简单的例子入手去探讨运动和力的关系问题的求解思路下面我们就来学习有关知识 点评：充分利用

6、新时期的高科技成果展示自然科学规律的巨大魅力，同时激发学生的爱国热情和奋发学习探索的精神,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 新课导入,【导入二】 情景导入 播放资料：汽车的运动、行星围绕太阳运转、“神舟”五号飞船的升空及准确定点回收情景、导弹击中目标等 我国科技工作者能准确地预测火箭的升空、变轨，列车的再一次大提速节约了很多宝贵的时间，“缩短”了城市间的距离，这一切都得益于人们对力和运动的研究我们现在还不能研究如此复杂的运动，但是现在研究问题的方法将会对以后的工作有很大的帮助现在就从类似的较简单的问题入手，寻求解决此类问题的研究方法,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 知识必备,知识必备,知识点

7、一牛顿第二定律的作用 牛顿第二定律揭示了运动和力的关系：加速度的大小与物体_的大小成正比，与物体的_成反比；加速度的方向与物体_的方向相同,受到的合力,受到的合力,质量,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 知识必备,知识点二两类基本问题 1根据受力情况确定运动情况 如果已知物体的受力情况，则可由牛顿第二定律求出物体的_，再根据运动规律就可以确定物体的_情况 2根据运动情况确定受力情况 如果已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的_，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的_，结合受力分析可求解物体受到的_,运动,加速度,加速度,合力,各个力,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 知识必备,特别提醒

8、 解决两类动力学基本问题应把握的关键： (1)做好两个分析物体的受力分析和物体的运动过程分析； (2)抓住一个“桥梁”物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 学习互动,学习互动,考点一由受力情况确定运动情况 想一想 高速公路上的车辆发生故障后，需要在公路上停车检修，应在离车150 m远的地方竖一警示牌，这150 m距离的设置参考了哪些因素？,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 学习互动,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 学习互动,要点总结 1解题的基本思路： (1)确定研究对象并对其进行_分析，建立平面直角坐标系xOy，把不在x、y方向上的力沿x、y方向进行分解；

9、 (2)根据力的运算法则求出物体所受的合力； (3)根据牛顿第二定律求出物体运动的_； (4)根据初始条件和运动规律列出运动方程，求解要求的运动量，如速度、时间、位移等,受力,加速度,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 学习互动,2注意问题：(1)若物体受两个力作用，可用平行四边形定则求合力；若物体受三个或三个以上力的作用，常用正交分解法求合力；(2)用正交分解法求合力时，通常以加速度a的方向为x轴正方向，建立直角坐标系，将物体所受的各力分解在x轴和y轴上，分别得x轴和y轴上的合力Fx和Fy，根据力的独立作用原理，各个方向上的力分别产生各自的加速度，解方程组Fxma，Fy0.,6 用牛顿运动定律

10、解决问题（一） 学习互动,例1如图461甲所示，有一足够长的粗糙斜面，倾角37，一滑块以初速度v016 m/s从底端A点滑上斜面，滑至B点后又返回到A点滑块运动的vt图像如图乙所示(已知：sin 370.6，cos 370.8，重力加速度g取10 m/s2)求：,图4-6-1,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 学习互动,(1)A、B之间的距离； (2)滑块再次回到A点时的速度大小,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 学习互动,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 学习互动,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 学习互动,考点二由运动情况确定受力情况 想一想 一位同学通过电视机观看火箭发射的实况转播，听到

11、现场总指挥发出“点火”命令后，立刻用停表计时，测得火箭底部从发射到通过发射架顶端所用的时间是4.8 s，他想算出此过程火箭所受的推动力大小请你帮助该同学思考一下，还需知道哪些条件和数据？,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 学习互动,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 学习互动,要点总结 由运动情况确定受力情况题型的解题与第一类问题类似，解题的基本思路： (1)确定研究对象，对研究对象进行运动过程分析，并画出运动草图； (2)选择合适的运动学公式，求出物体的加速度； (3)对研究对象进行受力分析并画出受力图，根据牛顿第二定律列方程，求物体所受的合外力； (4)根据力的合成与分解的方法或正交分解法，

12、由合力求出所需的力,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 学习互动,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 学习互动,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 学习互动,例3如图462所示，倾角为37、足够长的斜面体固定在水平地面上，小木块在沿斜面向上的恒定外力F作用下从斜面上的A点由静止开始向上做匀加速运动，前进了4.0 m抵达B点时，速度为8 m/s.已知木块与斜面间的动摩擦因数0.5，木块质量m1 kg.(g取10 m/s2, sin 370.6，cos 370.8),图4-6-2,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 学习互动,(1)木块的加速度为多大？ (2)木块受到的外力F为多大？,6 用牛顿运动定律解

13、决问题（一） 学习互动,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 学习互动,考点三临界问题分析方法 要点总结 1临界问题：某种物理现象(或物理状态)恰好要发生或刚好不发生的转折状态 在临界状态下往往出现某物理量达到极大值或极小值的情况；在力与运动问题中出现的“最大”“最小”“刚好”“恰能”等词语，一般都暗示了临界状态的出现，隐含了相应的临界条件,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 学习互动,2力与运动问题中的临界问题 (1)接触与脱离的临界条件：两物体相接触(或脱离的临界条件是弹力_) (2)相对静止或相对滑动的临界条件：静摩擦力达到_ (3)绳子断裂与松弛的临界条件：绳子所能承受的张力是有限的，绳子断

14、与不断的临界条件是实际张力等于它所能承受的最大张力，绳子松弛的临界条件是绳上的张力_ (4)加速度最大与速度最大的临界条件：当物体在变化的外力作用下运动时，其加速度和速度都会不断变化，当所受合力最大时，具有最大加速度；合力最小时，具有最小加速度当出现加速度为零时，物体处于临界状态，对应的速度达到_值或_值,最大静摩擦力,最小,最大,FN=0,F拉=0,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 学习互动,3解题关键：正确描述物体运动情况，对临界状态进行判断与分析，找出处于临界状态时存在的独特的物理关系即临界条件,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 学习互动,例4(多选)如图463所示，质量分别为mA、mB

15、的A、B两物体用细绳连接后放在倾角为的斜面上，如果两物体与斜面间的动摩擦因数都为，则它们以相同速度下滑的过程中(),图4-6-3,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 学习互动,A它们的加速度agsin B它们的加速度agsin C细绳中的张力FT0 D细绳中的张力FTmAg(sin cos ),6 用牛顿运动定律解决问题（一） 学习互动,BC解析 对A、B组成的系统运用牛顿第二定律有(mAmB)gsin (mAmB)gcos (mAmB)a，解得a(sin cos )ggsin ，选项A错误，B正确；对A进行隔离，运用牛顿第二定律有mAgsin mAgcos FTmAa，解得FT0，选项C正确，

16、D错误,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 备用习题,备用习题,1如图所示，水平地面上放置一个质量为m10 kg的物体，在与水平方向成37角的斜向右上方的拉力F100 N的作用下沿水平地面从静止开始向右运动，物体与地面间的动摩擦因数为0.5.求：5 s末物体的速度大小和5 s内物体的位移(sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2),6 用牛顿运动定律解决问题（一） 备用习题,30 m/s75 m 解析 以物体为研究对象进行受力分析，如图所示，,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 备用习题,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 备用习题,2如图所示，一固定不动的光滑斜面，倾角为，高为h.

17、一质量为m的物体从斜面的顶端由静止开始滑下，求物体从顶端滑到底端所用的时间及滑到底端时速度的大小,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 备用习题,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 备用习题,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 备用习题,3一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动，4 s内通过8 m的距离，此后关闭发动机，汽车又运动了2 s停止，已知汽车的质量m2103 kg，汽车运动过程中所受阻力大小不变，求： (1)关闭发动机时汽车的速度大小； (2)汽车运动过程中所受到的阻力大小； (3)汽车牵引力的大小,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 备用习题,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 备用习

18、题,4一根劲度系数为k，质量不计的轻弹簧上端固定，下端系一质量为m的物体，有一水平木板将物体托住，并使弹簧处于自然伸长状态，如图所示现让木板由静止开始以加速度a(ag)匀加速向下运动，求经过多长时间木板开始与物体分离,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 备用习题,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 备用习题,5如图所示，质量为M的木板上放着一质量为m的木块，木块与木板间的动摩擦因数为1，木板与水平地面间的动摩擦因数为2，加在木板上的力F为多大，才能将木板从木块下抽出？,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 备用习题,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 自我检测,自我检测,1(由受力情况确定运动情况)(多选)一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连小球某时刻正处于如图464所示状态设斜面对小球的支持力为FN，细绳对小球的拉力为T.若某时刻T为零，则此时小车可能的运动情况是(),图4-6-4,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 自我检测,A小车向右做加速运动 B小车向右做减速运动 C小车向左做加速运动 D小车向左做减速运动,6 用牛顿运动定律解决问题（一） 自我检测,BC解析 小球和小