高一物理人教版必修一 4.6用牛頓定律解決問題（一）教案

1、.用牛頓定律解決問題一重/難點重點：1物體的受力情況，求物體的運動情況。2物體的運動情況，求物體的受力情況。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敏選擇和運用。2正交分解法。重/難點分析重點分析：由于本節(jié)課的綜合程度較高，特別是對高一學(xué)生來說，他們一時不太適應(yīng)，所以老師在選題時每個題中出現(xiàn)的難點一時不可過多，應(yīng)循序漸進。解題時要標(biāo)準(zhǔn)學(xué)生的解題步驟，注意提醒學(xué)生每寫一個式子，都必須有客觀根據(jù)，必須從根本公式著手。式子中的每一項，甚至每一個“、“號，必須有根據(jù)，不可想當(dāng)然，主觀臆斷。難點分析：牛頓運動定律Fma，實際上是提醒了力、加速度和質(zhì)量三個不同物理量之間的關(guān)系，要列出牛頓定

2、律的方程，就應(yīng)將方程兩邊的物理量詳細化，方程左邊是物體受到的合力，這個力是誰受的，方程告訴我們是質(zhì)量m的物體受的力，所以今后的工作是對質(zhì)量m的物體進展受力分析。首先要確定研究對象；那么，這個合力是由哪些力合成而來的？必須對物體進展受力分析，求合力的方法，可以利用平行四邊形定那么或正交分解法。方程右邊是物體的質(zhì)量m和加速度a的乘積，要確定物體的加速度，就必須對物體運動狀態(tài)進展分析，由此可見，解題的方法應(yīng)從定律本身的表述中去尋找。打破策略1從受力確定運動情況根本方法、步驟：確定研究對象，對研究對象進展受力分析和運動分析，并畫出物體的受力圖。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

3、向。根據(jù)牛頓第二定律列方程，求出物體的加速度。結(jié)合給定的物體運動的初始條件，選擇運動學(xué)公式，求出所需運動參量。例1一個滑雪人從靜止開場沿山坡滑下，山坡的傾角30°，滑雪板與雪地的動摩擦因數(shù)0.04，求10s內(nèi)滑下來的路程和10s末的速度大小。g取10ms2解析：以滑雪人為研究對象，受力情況如圖461所示。研究對象的運動狀態(tài)為：垂直于山坡方向，處于平衡；沿山坡方向，做勻加速直線運動。將重力mg分解為垂直于山坡方向和沿山坡方向，據(jù)牛頓第二定律列方程：FNmgcos0 mgsinFfma 又因為FfFN 由可得：agsincos 故xsincost2 ×10×0.04&

4、#215;×m233m vat10×0.04××10ms46.5ms答案233m，46.5ms。方法點撥物理運算過程中盡量使用代表物理量的字母，必要時再代入量。學(xué)后反思物體的運動情況是由物體所受合外力及物體初始條件決定的，在解決動力學(xué)問題過程中應(yīng)注重受力分析才能的培養(yǎng)和進步。例2如圖462所示，傳送帶地面傾角37°，AB之間的長度為L16m，傳送帶以速率v10ms逆時針轉(zhuǎn)動，在傳送帶上A端無初速地放一個質(zhì)量為m0.5kg的物體，它與傳送帶之間的動擦系數(shù)0.5，求物體從A運動到B需要多少時間？g10ms2，sin37°0.6，cos37

5、°0.8解析物體放到傳送帶上，開場相對于傳送帶向上運動，所受摩擦力方向沿傳送帶向下，物體由靜止開場做初速為零的勻速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律：物體速度由零增大到10ms所用的時間：t1x1v物體下滑的位移： 當(dāng)物體速度等于10ms時，相對于傳送帶，物體向下運動，摩擦力方向與原來相反，沿傳送帶向上，此時有：mgsinmgcosma2從速度增大到10ms后滑到B所用時間為t2，根據(jù)運動學(xué)知識：聯(lián)立方程組解得： 所以從A到B時間為答案2s。方法總結(jié)此題應(yīng)注意，開場時物體的速度小于傳送帶速度，相對傳送帶向上運動，受摩擦力方向沿斜面向下；當(dāng)物體速度加速到大于傳送帶速度時，相對傳送帶向下運動，摩

6、擦力方向沿斜面向上。因此，物塊在傳送帶上運動時，分加速度不同的兩個階段進展研究。2從運動情況確定受力解題的根本方法步驟：確定研究對象，對研究對象進展受力分析和運動分析，并畫出物體的受力圖；選擇適宜的運動學(xué)公式，求出物體的加速度；根據(jù)牛頓第二定律列方程，求出物體所受的合外力；根據(jù)力的合成與分解的方法，由合力求出所需的力。例3. 質(zhì)量為200t的機車從停車場出發(fā)，行駛225m后，速度到達54kmh，此時，司機關(guān)閉發(fā)動機讓機車進站，機車又行駛了125m才停在站上。設(shè)運動阻力不變，求機車關(guān)閉發(fā)動機前所受到的牽引力。解析：機車關(guān)閉發(fā)動機前在牽引力和阻力共同作用下向前加速；關(guān)閉發(fā)動機后，機車只在阻力作用下

7、做減速運動。因加速階段的初末速度及位移均，故可由運動學(xué)公式求出加速階段的加速度，由牛頓第二定律可求出合力；在減速階段初末速度及位移，同理可以求出加速度，由牛頓第二定律可求出阻力，那么由兩階段的力可求出牽引力。在加速階段初速度v00，末速度54kmh15ms位移225m由得：加速度ms20.5 ms2由牛頓第二定律得減速階段：初速度由加速度ms20.9 ms2，。由牛頓第二定律得 由得機車的牽引力為方法總結(jié)解題前應(yīng)對問題先作定性和半定量的分析，弄清物理情景，找出解題的關(guān)鍵，以養(yǎng)成良好的思維品質(zhì)和解題習(xí)慣，在求解加速度過程中要注意加速度和速度方向關(guān)系，在求a2時也可不考慮方向，直接求其大小，然后根據(jù)阻力方向得出的結(jié)果。打破反思本節(jié)課的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用學(xué)過的知識去分析、解決實際問題，進步學(xué)生的綜合運用才能，應(yīng)該著重培養(yǎng)學(xué)生詳細問題詳細分析，以科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對待實際問題，特別注意畫受力圖時，不要多畫力，也不要少畫力。力的平衡知識是初中