人教版必修一 4.6 用牛頓運(yùn)動定律解決問題（一） 教案 （2）.doc

力和物體運(yùn)動的關(guān)系問題，一直是動力學(xué)研究的基本問題，人們對它的認(rèn)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(xué)的基礎(chǔ).牛頓三定律成為力學(xué)乃至經(jīng)典物理學(xué)中最基本、最重要的定律.牛頓第一定律解決了力和運(yùn)動的關(guān)系問題；牛頓第二定律確定了運(yùn)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(xué)所要解決的問題由兩部分組成：一部分是物體運(yùn)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(xué) 教學(xué)重點:1、已知物體的受力情況，求物體的運(yùn)動情況;2、已知物體的運(yùn)動情況，求物體的受力情況。教學(xué)難點:1、物體的受力分析及運(yùn)動狀態(tài)分析和重要的解題方法的靈活選擇和運(yùn)用;2、正交分解法。多媒體課件【新課導(dǎo)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(xué)習(xí)了這節(jié)課就能解決這個問題?！拘抡n內(nèi)容】 一、由受力情況球運(yùn)動情況投影展示例題1并布置學(xué)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(yùn)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(yùn)動問題。這個物體的運(yùn)動是勻變速運(yùn)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(jìn)行受力分析和運(yùn)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(yùn)動的初始條件，選擇運(yùn)動學(xué)公式，求出所需的運(yùn)動參量。強(qiáng)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(biāo)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(yùn)用牛頓定律解決由受力情況確定物體的運(yùn)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(jìn)行受力分析，畫出物體的受力示意圖（3）建立直角坐標(biāo)系，在相互垂直的方向上分別應(yīng)用牛頓第二定律列式fxmax，fymay.求得物體運(yùn)動的加速度（4）應(yīng)用運(yùn)動學(xué)的公式求解物體的運(yùn)動學(xué)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(yīng)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(biāo)系的應(yīng)用二、從運(yùn)動情況確定受力投影展示例2并布置學(xué)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(biāo)系？如果沿水平和豎直方向建立坐標(biāo)系，是否方便解題？為什么？如何選擇合適的運(yùn)動學(xué)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(jìn)行受力分析和運(yùn)動分析，并畫出物體的受力示意圖； 學(xué) （2）選擇合適的運(yùn)動學(xué)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(biāo)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(yùn)動學(xué)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(xué) 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(biāo)系？3. 在運(yùn)動學(xué)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(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)異同。學(xué)生思考討論，交流合作，推舉學(xué)生回答，并相互補(bǔ)充： 學(xué) l. 兩題都需畫受力圖，都要利用牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)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(yùn)動學(xué)公式求加