人教版必修一 4.6 用牛頓運動定律解決問題（一） 教案 （2）.doc

力和物體運動的關(guān)系問題，一直是動力學研究的基本問題，人們對它的認識經(jīng)歷了一個漫長的過程，直到牛頓用他的三個定律對這一類問題作出了精確的解決.牛頓由此奠定了經(jīng)典力學的基礎(chǔ).牛頓三定律成為力學乃至經(jīng)典物理學中最基本、最重要的定律.牛頓第一定律解決了力和運動的關(guān)系問題；牛頓第二定律確定了運動和力的定量關(guān)系；牛頓第三定律確定了物體間相互作用力遵循的規(guī)律.動力學所要解決的問題由兩部分組成：一部分是物體運動情況；另一部分是物體與周圍其他物體的相互作用力的情況.牛頓第二定律恰好為這兩部分的鏈接提供了橋梁. 學 教學重點:1、已知物體的受力情況，求物體的運動情況;2、已知物體的運動情況，求物體的受力情況。教學難點:1、物體的受力分析及運動狀態(tài)分析和重要的解題方法的靈活選擇和運用;2、正交分解法。多媒體課件【新課導入】這張圖片中交警正在測量剎車的痕跡，根據(jù)這個長度交警能判斷出車輛是否超速，這是怎么做到的呢？學習了這節(jié)課就能解決這個問題。【新課內(nèi)容】 一、由受力情況球運動情況投影展示例題1并布置學生審題：一個靜止在水平地面上的物體，質(zhì)量是 2kg，在6.4n的水平拉力作用下沿水平地面向右運動。物體與地面間的摩擦力是4.4n。求物體在4s末的速度和4s內(nèi)的位移。思考與討論l.本題研究對象是誰？它共受幾個力的作用？物體所受的合力沿什么方向？大小是多少？2.本題要求計算位移和速度，而我們只會解決勻變速運動問題。這個物體的運動是勻變速運動嗎？依據(jù)是什么？3.fn和g在豎直方向上，它們有什么關(guān)系？基本思路：（1）確定研究對象，對研究對象進行受力分析和運動分析，并畫出物體的受力示意圖；（2）根據(jù)力的合成與分解的方法，求出物體所受的合外力（包括大小和方向）； （3）根據(jù)牛頓第二定律列方程，求出物體的加速度；（4）結(jié)合給定的物體的運動的初始條件，選擇運動學公式，求出所需的運動參量。強調(diào)：（1）速度的方向與加速度的方向要注意區(qū)分；（2）題目中的力是合力還是分力要加以區(qū)分。解析：取水平向右的方向為坐標軸的正方向f合=f1f2=6.4n-4.4n=2n由牛頓第二定律得，4s末的速度4s內(nèi)的位移 小結(jié)：運用牛頓定律解決由受力情況確定物體的運動情況大致分為以下步驟：（1）確定研究對象（2）對確定的研究對象進行受力分析，畫出物體的受力示意圖（3）建立直角坐標系，在相互垂直的方向上分別應用牛頓第二定律列式fxmax，fymay.求得物體運動的加速度（4）應用運動學的公式求解物體的運動學量受力分析的過程中要按照一定的步驟以避免“添力”或“漏力”一般是先場力，再接觸力，最后是其他力即一重、二彈、三摩擦、四其他再者每一個力都會獨立地產(chǎn)生一個加速度但是解題過程中往往應用的是合外力所產(chǎn)生的合加速度再就是牛頓第二定律是一矢量定律，要注意正方向的選擇和直角坐標系的應用二、從運動情況確定受力投影展示例2并布置學生審題：一個滑雪的人質(zhì)量是75 kg，以v02m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角，在 t=5s的時間內(nèi)滑下的路程x60m，求滑雪人受到的阻力。（包括摩擦和空氣阻力）思考與討論：滑雪的人共受到幾個力的作用？這幾個力各沿什么方向？它們之中哪個力是待求的，哪個力實際上是已知的？（畫受力示意圖）如何建立坐標系？如果沿水平和豎直方向建立坐標系，是否方便解題？為什么？如何選擇合適的運動學公式求解未知物理量？基本思路：（1）確定研究對象，對研究對象進行受力分析和運動分析，并畫出物體的受力示意圖； 學 （2）選擇合適的運動學公式，求出物體的加速度；（3）根據(jù)牛頓第二定律列方程，求出物體的所受的合外力；（4）根據(jù)力的合成與分解的方法，由合力求出所需的力。解析：如圖，受力分析建立如圖坐標系，把重力g沿x軸和y軸的方向分解，得到gxmgsingymgcos 由于沿山坡向下的方向為正方向，所以合力fgxf阻，合力的方向沿山坡向下，使滑雪的人產(chǎn)生沿山坡向下的加速度滑雪人的加速度可以根據(jù)運動學的規(guī)律求得：xv0tat2aa4 m/s2根據(jù)牛頓第二定律fmagxf阻maf阻gxmaf阻mgsinma代入數(shù)值后， 學 得f阻67.5 n.思考與討論l. 上述兩個例題在解題方法上有什么相同和不同之處？2. 在例2中，為什么要建立平面直角坐標系？3. 在運動學公式中通常是以v0為正方向的，但在利用牛頓第二定律列方程時，選什么方向為正方向較為方便？努力啟發(fā)引導學生發(fā)現(xiàn)異同。學生思考討論，交流合作，推舉學生回答，并相互補充： 學 l. 兩題都需畫受力圖，都要利用牛頓第二定律和運動學公式，畫受力圖是重要的解題步驟。不同之處是例1先用牛頓第二定律求加速度，而例2先用運動學公式求加