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用牛顿定律解决问题教案

用牛顿定律解决问题教案
用牛顿定律解决问题教案

第六节用牛顿定律解决问题(一)

教学目标:

(一)知识与技能

1.巩固对物体进行受力分析的方法。

2.掌握用牛顿第二定律解决问题的基本思路和基本方法。

3.通过例题分析、讨论,培养学生掌握用牛顿第二定律解题的方法。

4.通过解题训练、培养学生审题能力及分析问题、解决问题的能力。

(二)过程与方法

1.培养学生分析问题和总结归纳的能力。

2.培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。

(三)情感、态度和价值观

培养学生形成积极思维,解题规范的良好习惯。

教学重点:正确地对物体进行受力分析,掌握用牛顿第二定律解决的两类力学问题及解决这两类问题的基本思想和方法。

教学难点:对物理情景及物理过程的分析。

教学方法:实例分析法、归纳法、讲练结合法。

教学用具:投影仪、投影片、教学课件。

教学过程:

(一)导入新课

教师:到目前为止我们学习了牛顿的几条运动定律?

学生:三条。

教师:三条定律中,哪条定律是动力学中的核心内容呢?

学生: 牛顿第二定律。

教师: 为什么它是核心呢?

学生: 因为它把物体的受力和物体的运动情况有机地结合起来了。

教师: 本节我们就一起应用牛顿的运动定律来解决一些生活中的实际问题,以加深我们对定律的理解。

(二) 新课教学

1、动力学的两类基本问题

教师:牛顿第二定律定量地确定了运动和力的关系,使我们能够把物体的运动情况和受力情况联系起来,那么,如果已知物体的受力情况,如何确定物体的运动速度、位移等运动情况?如果已知物体的运动情况;能否判断物体的受

力情况?

学生讨论与探究,教师引导:

通过讨论教师总结:一类是根据物体受力情况确定物体的运动情况;一类是根据运动情况确定受力情况,解这两类问题的关键是抓住联系力和运动的桥梁——加速度。因为由受力可求出物体的加速度,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,也就确定了物体的运动情况.这在实际问题中有重要应用,如指挥“神舟五号”飞船的科学家,根据飞船的受力情况可以确定飞船在任意时刻的位置和速度。

相反,如果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,由此推断物体的受力情况。在实际问题中,常常需要从物体的运动情况来确定未知力。例如,知道了列车的运动情况,可以确定机车对列车的牵引力;根据天文观测知道了月球的运动情况,就可以知道地球对月球的引力情况。牛顿当初就探讨了这个问题,并进而发现了著名的万有引力定律,为人类研究宇宙、开发太空奠定了坚实的基础。下面我

们分类学习这两类问题的解题方法和解题思路。

2、从物体受力情况确定物体的运动情况

例题1.一个静止在水平地面上的物体,质量是2kg,在6.4N的水平拉力作

用下沿水平地面向右运动,物体与水平地面间的滑动摩擦力是4.2N,求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。

教师:请同学们仔细阅读题目,注意题中给出的已知条件、未知量及可能用

到的原理、定理、定律、公式等。

学生活动:阅读题目,思考。

教师:现在我们共同来分析一下本题.请同学们看一下本题要求哪些物理量呢?学生:物体在4s末的速度和物体在这4s内通过的位移大小。

教师:对于这两个物理量应用什么规律去求呢?

学生:应用运动学的规律去求。

教师: 为什么呢?

学生:因为待求的两个量都是有关运动学的两个物理量,故想到用运动学去求。教师:我们现在的知识只能解决匀变速运动的速度和位移,在此题中物体的运动是匀变速运动吗?

学生:物体原来是静止的,受到恒定的合外力,产生恒定的加速度,所以物体作初速度为零的匀加速直线运动。

教师:初速度为零的匀加速直线运动的规律有哪些?

学生:速度公式:v t=a t;位移公式:

2

1

2

x at

=

;末速度加速度和位移的关系

式:

22

t

v ax

=。

教师:根据运动学规律,要求出速度和位移我们还需要知道那个物理量?

学生:加速度a.

教师:加速度a如何求出?

学生:根据牛顿第二定律,F = m a 可以求出。

教师:牛顿第二定律中的力F是合外力,分析物体的受力情况是解决这个问题的关键所在。下面我们一起分析物体的受力情况。

其受力分析如图4.6-1,物体受4个力作用,其中竖直方向的重力G与弹力F N 大小相等,方向相反,互相平衡,在水平方向受到拉力F1和摩擦力F2。那么,物体的合外力如何求出呢?

学生:由于物体在竖直方向没有位移,没有加速度,重力G和支持力F N大小相等、方向相反,彼此平衡.物体所受合力等于水平方向的拉力F1和滑动摩擦力F

2

的合力,若取水平方向右为正,则合力F合=F1-F2=(6.4-4.2)N=2.2 N

教师:求出合力就可根据牛顿定律求得物体的加速度,求得加速度就可求得末速度和位移。请同学们完成求解过程。

学生活动:写解题步骤和过程(5分钟)

解析:已知:F 1=6.4 N ,F 2=4.2 N ,m =2 kg ,t =4 s .求:v t =?;x =? ①确定研究对象,对物体进行受力分析,由物体受力分析得:

F 合=F 1-F 2=(6.4-4.2)N=2.2 N

②由求出的物体所受合力用牛顿第二定律求解物体加速度 根据牛顿第二定律:F 合=ma ,得:

222.2m/s 1.1m/s 2F a m =

==

③根据运动学公式求解速度与位移 由:v t =a t ,得:

v t =1.1×4 m/s=4.4 m/s

由:

2

12x at =

得:

211

1.116m=8.8m 22x at =

=??

教师总结:通过上面的分析可见,应用牛顿运动定律可以来解决:已知物体的受力情况,求物体运动情况的一大类问题。而解决这类问题的一般思路可以表述为:

3、从物体运动情况确定物体的受力情况

例题2. 如图4.6-2所示, 一个滑雪的人,质量m =75kg ,以v 0=2m /s 的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角为θ=30o,在t =5s 的时间内滑雪人滑下的

路程x=60m, 求滑雪人受到的阻力(包括滑动摩擦力和空气阻力)。

教师:请同学们仔细阅读题目,阅读时请注意题中给出的已知条件.

学生活动:阅读题目.

教师:本题要求什么?

学生:求滑雪人所受阻力.

教师:求滑雪人所受阻力,则我们就必须清楚滑雪人的受力情况,故我们一起来对滑雪人进行受力分析。

滑雪人在下滑过程中受重力G、支持力F N、阻力F阻三个力的作用。如图4.6-3所示。

教师:本题的受力示意图和第一题的受力示意图有何区别?

学生:重力竖直向下,支持力垂直斜面向上,阻力沿斜面向上,这三个力不像第一题中那样垂直分布在两个相互垂直的方向上。

教师:例1中,我们根据物体在竖直方向上没有运动得出,在这个方向上的合力为零,进而得出物体在运动方向上的合力就是物体的合力的结论.而本题的力并没有分布在两个相互垂直的方向上,那我们该怎么办呢?

学生:把重力分解到沿斜面方向和垂直于斜面的两个方向上。因为物体运动的方向在沿斜面方向上,同时支持力和阻力又正好是在沿斜面和垂直于斜面方向,所以可分解重力。

教师总结:把某个力或者某些力分解到两个相互垂直的方向上去,我们把这种力的分解方法叫正交分解法.在应用正交分解法时,正如刚才同学所说那样,我们既要考虑物体的运动情况,又要考虑需要分解的力的数目,还要考虑分析问题的方便与否.这些在以后的练习中要逐步掌握。

教师:这样分解后,在垂直于斜面方向上没有运动,所以合力为零;而在沿斜面方向上,物体做匀加速运动,所以这个方向上的合力也就是物体的合力。这时怎样去求阻力呢?

学生:只要求得沿斜面方向的合力,根据同一直线上两个力合成原理,再加上重力的分力已知,即可求得阻力;F 阻=G x -F 合 教师:怎样去求合力呢?

学生:根据牛顿第二定律:F 合=ma 知,只要求得a ,则可求得F 合 教师:又怎样去求a 呢?

学生:结合本题已知条件,可以根据物体的运动情况去求a . 教师:如何求出来呢?

学生:因为人的初速v 0已知,运动时间t 已知,且通过的位移x 已知,所以根

据运动学公式:2

01

2x v t at =+,即可求得a .

教师:求得a 以后本题也就解决了.现在请同学们根据刚才的分析过程,把本题的求解过程写一下.

学生活动:写解题步骤和过程(5分钟)待学生写完后,用投影片给出具体求解过程.

[解]已知:v 0=2 m/s ,m =75 kg ,θ=30°,t =5 s ,x =60 m .求:F 阻

由运动学公式:2

01

2x v t at =+得: 022()

x v t a t -=

= 4 m/s 2

根据牛顿第二定律:F 合=ma ,结合物体的受力情况得:

F 阻=

G x -F 合=mg sin θ-ma =75×9.8×sin30°-75×4 N=67.5 N

教师总结:从上面分析求解过程中可知,应用牛顿第二定律也可以解决已知物

体的运动情况,求解物体受力这一类问题.解决这类问题的一般思路可表示为:

思考题1.在水平地面上有两个彼此接触的物体A和B,它们的质量分别为m l和m

2

,与地面间的动摩擦因数均为μ,若用水平推力F作用于A物体,使A、B 一起向前运动,如图4.6-4所示,求两物体间的相互作用力为多大?若将F作用于B物体,则A、B间的相互作用力又为多大

?

[思路点拨]题目中要求A、B间的相互作用力,就要对A、对B分别隔离出来受力分析,利用牛顿第二定律列方程求解,由于两物体相互接触,在水平推力F 作用下做加速度相同的匀加速直线运动,如果把两个物体看作为一个整体,用牛顿第二定律求加速度更方便,所以本题有两种解法

解法一:隔离法:对A、B分别使用牛顿第二定律列方程联立解得A、B间相互作用力N,方程分别为:对A:F-N-μm1g=m1a① 对B:N-μm2g=m2a②解法二:整体法:先将A B视为一个整体,则对整体有:

F-μ(m

l

+m2)g=(m1+m2)a,(实际上述①式加②式也得此方程)

对B有:N-μm2g=m2a

答案若力所作用于A上,则

2

12

m F

F

m m

'=

+;若力作用于B上,则

1

12

m F

F

m m

'=

+.

[教师总结]使用整体法解多体问题时,只需分析整体所受外力,而不需要考虑整体内物体相互作用力,因为整体内每一对内力对整体作用效果相互抵消,整体的运动状态由整体所受的合外力决定.使用整体法可简化解题过程,提高解题速度

思考题2. 一个质量为0.2kg的小球用细绳吊在倾角为θ=53°的斜倾面顶端如图4.6-5所示,斜面静止时,球紧靠在斜面上,绳与斜面平行,不计摩擦,当斜面以10m/s2的加速度向右运动时,求绳中的拉力及斜面对小球的弹力.

[思路点拨]当小球静止或加速度较小时,小球受到三个力(重力、绳的拉力及斜面的支持力),此时绳平行于斜面;当加速度较大时,由日常生活经验可知:小球将“飞”起来,脱离斜面相对斜面静止在空中,此时小球只受两个力(重力,绳的拉力),且绳与水平方向的夹角未知,那么,当a=10 m/s2向右时,究

竟是上述哪一种情况呢?

解题时必须先求出小球要离开斜面的临界值加速度a0.然后才能确定.

根据正交分解法、可知小球的加速度。是由拉力的水平分力和支持力的水平

分力的合力提供.

即F cosθ-N sinθ=ma

又在竖直方向保持合力为零:

F sinθ十N cosθ=mg

故随着加速度的增长,拉力F增大,支持力N减小.

当加速度达到某一值a0时,N刚好为零,如果加速度再增大,小球就要脱离斜面,所以N刚好为零的状态,就是小球要离开斜面的临界状态,由牛顿定律可求出临界加速度值a0,如果实际加速度a> a0则小球飞离斜面;如a< a0,则

小球还停在斜面上且受支持力N.

解:先求临界值,设加速度为a0时,小球所受支持力N恰好为零,则

a

=g cotθ=7.5 m/s2

因为a=10 m/s2> a0故小球飞起,压力大小N=0

F==

由三角形知识得: 2.83N

小结:

1.应用牛顿第二定律的解题步骤为:

①认真分析题意,建立物理图景.明确已知量和所求量.

②选取研究对象,所选取的对象可以是一个物体.也可以是几个物体组成的

系统(有关这一点.我们以后再讲解).

③对研究对象的受力进行分析.利用力的合成与分解,求合力表达式方程或分力表达式方程.

④对研究对象的运动状态进行分析,运用运动学公式,求得物体加速度表达式.

⑤根据牛顿第二定律F=ma ,联合力的合成、分解的方程和运动学方程组成方程组.

⑥求解方程组,解出所求量,若有必要,对所求量进行讨论.

2.动力学问题的求解思路框图

作业:课本第91页问题与练习1、2、3、4

人教版八年级物理下册牛顿第一定律教案

牛顿第一定律 课前预习学案 一、预习目标: 1.通过实验认识牛顿第一定律的内容 2.知道物体的惯性并能解释生活现象 二、预习内容: 1.阅读44页,思考关闭的发动机的列车会停下来;自由摆动的秋千会停下来;还有打出去的球也会停下来的真正原因。 找出关于“物体运动是否需要力”的观点 亚里士多德的观点: 伽利略的观点: 你支持谁的观点: 2、预习45页探究阻力对物体运动的影响实验,思考 (1)让小车从斜面的同一高度自由下滑,是为了使小车在三种不同材料的水平面上开始运动的_________相同,使实验起始条件相同。这里蕴含着研究方法。 (2)小车最终停下来的原因是 (3)使用三种不同材料的水平路面是为了让小车运动时受到的________不同。 3.预习45页牛顿第一定律说出牛顿第一定律的内容是什么?这个定律是怎样得出的?牛顿第一定律也叫什么定律? 4.预习48页何谓惯性?你知道哪些利用惯性和防止惯性危害的例子(每种至少举出2个例子) 三、在你预习的过程中,你还有哪些自己不能解决的疑问,请记录下来。(每人至少要提出一个问题) 课内探究学案 一、明确学习目标: 二、合作探究,自主研修: 探究一:阻力对物体运动的影响 要求:请同学们按照探究要求,边实验,边记录数据到课本表格中,实验结束,自己先独立思考,然后小组内交流、讨论,归纳总结结论。 探究二:用手指向下猛击纸条,使纸条抽出,观察笔套状态,总结结论: 三、全班交流,精讲拓展 交流一:英国科学家牛顿最终概括出了“牛顿第一定律”,通过这一规律的得出,你知

道了哪种研究物理问题的最新方法?你在以前的学习中,已经知道的研究方法有哪些?交流二:一切物体都具有惯性,惯性是物体的属性,根据你知道的惯性应用和危害的实例,说一说,生活中为防止由于惯性而造成交通事故,交通规则中都有哪些相应规定? 四、课堂小结,反思整合: (请同学们整理、反思刚才的学习内容,然后小组内交流完善。并提出对于本节课的学习还有什么疑惑?) 五、达标测试,反馈提升: (请先独立完成以下题目,然后小组内交流,并提出存在疑问的题目) 1、下列关于惯性的说法中,正确的是 A.物体只有在静止时才具有惯性 B.物体运动速度越大,其惯性也越大 C.太空中的物体没有惯性 D.不论物体运动与否,受力与否, 物体都具有惯性 2、以下说法中正确的是 A.牛顿第一定律反映了物体不受外力的作用时的运动规律 B.不受外力作用时,物体的运动状态保持不变 C.在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持木块运动的结果 D.飞跑的运动员,由于受到障碍而被绊倒,这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态 3、火车在长直轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在 A.手的后方 B.手的前方 C.落在手中 D.无法确定 课后练习学案 1.交通事故中,有很多是因为行驶的车辆不能及时停下来造成的。为减小因惯性而出现的交通事故,相应制定的交通规则有:_________________________等。(答出一条即可) 2.有一气球以10m/s的速度匀速竖直上升到某一高度时,从气球里脱出一个物体,这个物体离开气球后将() A.继续上升一段距离,然后下降 B.立即下落 C.以原来速度一直上升 D.以上所说都不对 3.北京奥运,举世瞩目,下列有关奥运项目比赛的现象中,不能用惯性知识解释的是( ) A.射到球门框架上的足球被反弹

牛顿运动定律教案

§ 3—3 牛顿运动定律的综合应用 勉县一中张华【考纲分析】“牛顿运动定律的应用”要求为II类,是高考必考的21个考点之一。超重和失重要求 为I类,也是考试的高频考点。由于整合了物体的受力分析和运动状态分析,使得本节成为高考的热点和必考内容。受力分析和运动状态分析,是解决物理问题的两种基本方法。并且,本单元的学习既是后继“动能”和“动量”等复杂物理过程分析的基础,也是解决“带电粒子在电场、磁场中运动”等问题的基本方法。 【学情分析】由于本部分知识对分析、综合和解决实际问题的能力要求高,不少同学在此感到困惑,疑难较多,主要反映在研究对象的选择和物理过程的分析上及规范解答上。 【教学目标】 一、知识与技能 1.超重和失重的的概念及实质; 2?用整体法和隔离法处理简单的连接体问题; 3?针对计算题分析、规范解答、列得分点方程加强训练。 二、过程与方法 掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法,学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题。 三、情感态度与价值观 通过相关问题的分析和解决,培养学生的思维严谨和科学精神。 【教学重点】整体法和隔离法的选取。 【教学难点】物体受力情况和运动状态的分析;处理实际问题时“物理模型”和“物理情景”的建立。 【教学方法】分析法、讨论法、图示法。 【课时计划】3课时 教学过程: 第1课时超重失重连接体问题 一.复习回顾: 上一节复习过的牛顿第二定律讲过和做过的典型题型都有哪些? 二.本节考点梳理: 考点1超重和失重 1.视重 (1)当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数称为视重。 (2)视重大小等于弹簧测力计所受物体的拉力或台秤所受物体的压力。 2.超重和失重: 定义:物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于物体所受重力的现象。 超重』条件:物体具有竖直向上的加速度。 原理式:F-mg=ma 所以F=m(g+a)>mg '-运动形式:加速上升或减速下降。 屜义:物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)小于物体所受重力的现象。失重Y 条件:物体具有竖直向下的加速度。 原理式:mg_F =ma 所以F=m(g_a)

高中物理学业水平考试复习教案-牛顿运动定律

高中物理学业水平考试复习教案 课题牛顿运动定律复习课1节 教学目标 (一)知识与技能 1.使学生理解力与运动的关系。 2.理解牛顿第二定律并掌握应用牛顿运动定律解题的步骤与方法。 3.理解作用力与反作用力跟平衡力的区别。 (二)过程与方法 1.通过运用物理知识解决实际问题的过程,体会分析问题,抓住事物本质的重要性。 2.通过规范化示范,体会规范化解题的重要性。 (三)情感、态度与价值观 通过解释生活现象,激发学习兴趣,培养学生尊重科学相信科学的精神。 重 点、难点重点:应用牛顿运动定律解题。难点:力与运动的关系。 知识结构学法指导 一、牛顿第一定律 1.历史上关于力和运动关系的两种不同认识 1)古希腊哲学家亚里斯多德根据人们的直觉经验提出: 2)伽俐略通过实验指出: 3)伽俐略以实验为基础,经过抽象思维,把可靠的事实和严密的推理结合起来 的科学方法,是物理研究的正确方向. 课堂练习 1.下面的叙述与史实不相符的是(C ) A、亚里斯多德认为力是维持运动的原因 B.伽俐略最先指出亚里斯多德上述观点是不正确的 C.第一个明确表述物体惯性的是伽俐略 D.第一个明确表述物体惯性的是牛顿 2.牛顿第一定律的内容及其物理意义 1)定律的内容: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)物理意义:定律反映了物体不受外力(合外力为零)作用时的运动规律,指出 了力不是维持运动的原因,是迫使物体改变运动状态的原因,说明了一切物体都具有 保持匀速直线运动或静止状态的性质,即惯性. 即包含下列三点意义: ①。物体不受外力或所受外力之和为零时的状态为: 匀速直线运动状态或静止状态 ②。外力的作用是:迫使物体改变运动状态。 ③.物体具有惯性: 质量是物体惯性大小的唯一量度 课堂练习 2.下列说法正确的是( CD ) A、静止或做匀速直线运动的物体,一定不受外力作用 学法指导 体会理想实验的 魅力 掌握物理学史

第4章牛顿运动定律8份-章末总结

物理·必修1(人教版) 章末总结

1.掌握解决动力学两类问题的思路方法. 其中受力分析是基础,牛顿第二定律和运动学公式是工具,加速度是连接力和运动的桥梁. 2.力的处理方法. (1)平行四边形定则. 由牛顿第二定律F 合=ma 可知,F 合是研究对象m 受到的外力的合力;加速度a 的方向与F 合的方向相同.解题时,若已知加速度的方向就可推知合力的方向;反之,若已知合力的方向,亦可推知加速度的方向. (2)正交分解法. 物体受到三个或三个以上的不在同一直线上的力作用时,常用正交分解法. 表示方法????? F x =ma x F y =ma y 为了减少矢量的分解,建立直角坐标系时,一般不分解加速度. 风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力.现将 一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径(如 动力学两类基本问题

图所示) (1)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍,求小球与杆间的动摩擦因数. (2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间夹角为37°并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8) 解析:(1)设小球所受的风力为F,小球的质量为m,因小球做匀速运动,则F=μmg,F=0.5mg,所以μ=0.5. (2)小球受力分析如图所示.根据牛顿第二定律,沿杆方向上有 F cos 37°+mg sin 37°-F f=ma, 垂直于杆的方向上有F N+F sin 37°-mg cos 37°=0 又F f=μF N 可解得:

《牛顿运动定律的运用》教案

牛顿运动定律的应用 教学目标 一、 知识目标 1. 知道运用牛顿运动定律解题的方法 2. 进一步学习对物体进行正确的受力分析 二、 能力目标 1. 培养学生分析问题和总结归纳的能力 2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力 三、 德育目标 1. 培养学生形成积极思维,解题规范的良好习惯 教学重点 应用牛顿运动定律解决的两类力学问题及这两类问题的基本方法 教学难点 应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法 教学方法 实例分析发归纳法讲练结合法 教学过程 一、 导入新课 通过前面几节课的学习,我们已学习了牛顿运动定律,本节课我们就来学习怎样运用牛顿运动定律解决动力学问题。 二、 新课教学 (一)、牛顿运动定律解答的两类问题 1.牛顿运动定律确定了运动和力的关系,使我们能够把物体的受力情况和运动情况联系起来,由此用牛顿运动定律解决的问题可分为两类: a.已知物体的受力情况,确定物体的运动情况。 b.已知物体的运动情况,求解物体的受力情况 2.用投影片概括用牛顿运动定律解决两类问题的基本思路 已知物体的受力情况???→?=ma F 据 求得a ?→?据t v v s as v v at v v at v s t t t ......2210202020可求得???? ?????=-?→?+=+= 已知物体的运动情况???→?????→?=???????=-+=+=ma F as v v at v s at v v a t t 据据求得2221022 00求得物体的受力情况 3.总结 由上分析知,无论是哪种类型的题目,物体的加速度都是核心,是联结力和运动的桥梁。 (二)已知物体的受力情况,求解物体的运动情况

高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律1牛顿运动三定律复习教案

第三章 牛顿运动定律 第1单元 牛顿运动三定律 知识网络: 一、牛顿第一定律(内容): (1)保持匀速直线运动或静止是物体的固有属性;物体的运动不需要用力来维持 (2)要使物体的运动状态(即速度包括大小和方向)改变,必须施加力的作用,力是改变物体运动状态的原因 1.牛顿第一定律导出了力的概念 力是改变物体运动状态的原因。(运动状态指物体的速度)又根据加速度定义:t v a ??=,有速度变化 就一定有加速度,所以可以说:力是使物体产生加速度的原因。(不能说“力是产生速度的原因”、“力是维持速度的原因”,也不能说“力是改变加速度的原因”。) 2.牛顿第一定律导出了惯性的概念 惯性:物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。惯性应注意以下三点: (1)惯性是物体本身固有的属性,跟物体的运动状态无关,跟物体的受力无关,跟物体所处的地理位置无关 (2)质量是物体惯性大小的量度,质量大则惯性大,其运动状态难以改变 (3)外力作用于物体上能使物体的运动状态改变,但不能认为克服了物体的惯性 3.牛顿第一定律描述的是理想化状态 牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。而不受外力的物体是不存在的。物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的,所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F=0时的特例。 4、不受力的物体是不存在的,牛顿第一定律不能用实验直接验证,但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种方法,即通过大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律。

5、牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。 二、牛顿第三定律(12个字——等值、反向、共线 同时、同性、两体、) 1.区分一对作用力反作用力和一对平衡力 一对作用力反作用力和一对平衡力的共同点有:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。不同点有:作用力反作用力作用在两个不同物体上,而平衡力作用在同一个物体上;作用力反作用力一定是同种性质的力,而平衡力可能是不同性质的力;作用力反作用力一定是同时产生同时消失的,而平衡力中的一个消失后,另一个可能仍然存在。 2.一对作用力和反作用力的冲量和功 一对作用力和反作用力在同一个过程中(同一段时间或同一段位移)的总冲量一定为零,但作的总功可能为零、可能为正、也可能为负。这是因为作用力和反作用力的作用时间一定是相同的,而位移大小、方向都可能是不同的。 3、效果不能相互抵消 三、牛顿第二定律 1.定律的表述 物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,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=ma (其中的F 和m 、a 必须相对应) 特别要注意表述的第三句话。因为力和加速度都是矢量,它们的关系除了数量大小的关系外,还有方向之间的关系。明确力和加速度方向,也是正确列出方程的重要环节。 若F 为物体受的合外力,那么a 表示物体的实际加速度;若F 为物体受的某一个方向上的所有力的合力,那么a 表示物体在该方向上的分加速度;若F 为物体受的若干力中的某一个力,那么a 仅表示该力产生的加速度,不是物体的实际加速度。 2.对定律的理解: (1)瞬时性:加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系,这种对应关系表现为:合外力恒定不变时,加速度也保持不变。合外力变化时加速度也随之变化。合外力为零时,加速度也为零 (2)矢量性:牛顿第二定律公式是矢量式。公式m F a 只表示加速度与合外力的大小关系.矢量式的含义在于加速度的方向与合外力的方向始终一致. (3)同一性:加速度与合外力及质量的关系,是对同一个物体(或物体系)而言,即 F 与a 均是对同一个研究对象而言. (4)相对性;牛顿第二定律只适用于惯性参照系

牛顿第一定律教学设计

牛顿第一定律教学设计 教学目标 知识目标: 1.知道牛顿第一定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程。 能力目标: 1.通过斜面小车实验,培养学生的观察能力。 2.通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理)。情感目标: 1.通过科学史的简介,对学生进行严谨的科学态度教育。 2.通过伽利略的理想实验,给学生以科学方法论的教育。 教学建议 本节课的重点是揭示物体不受力时的运动规律,即牛顿第一运动定律。 教法建议 1.学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念,认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体,它就动,不再推它时,它便静止。为使学生摆脱这种错误观念,首先要把运动和运动的变化区别开,树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念,这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。其次,通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。 2.通过演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心,可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。 3.本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学,让学生体会规律的认识过程,对学生进行学史教育。从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。 教学设计示例 牛顿第一定律 教学重点:通过对小车实验的分析比较得出牛顿第一定律。 教学难点: 1.明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。 2.伽利略理想实验的推理过程教学用具:斜面,小车,毛巾,棉布,玻璃板,微机,实物投影,大倍投电视。 教学过程 一、实验引入:批驳亚里士多德的观点

《牛顿运动定律》教案完美版

第四章牛顿运动定律 一、牛顿第一定律 [要点] 1.伽利略的成功在于把“明明白白的实验事实和清清楚楚的逻辑推理结合在一起”,物理学从此走上了正确的轨道。 2.力与运动的关系。(1)历史上错误的认识是“运动必须有力来维持” (2)正确的认识是“运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因”。 3.对伽利略的理想实验的理解。这个实验的事实依据是运动物体撤去推力后没有立即停止运动,而是运动一段距离后再停止的,摩擦力越小物体运动的距离越长。抓住这些事实依据的本质属性,并作出合理化的推理,这就是伽利略的高明之处,我们要学习的就是这种思维方法。 4.对“改变物体运动状态”的理解——运动状态的改变就是指速度的改变,速度的改变包括速度大小和速度方向的改变,速度改变就意味着存在加速度。 5.维持自己的运动状态不变是一切物体的本质属性,这一本质属性就是惯性。揭示物体的这一本质属性是牛顿第一定律的伟大贡献之一。 惯性:物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。一切物体都具有惯性。 6.牛顿第一定律的内容:切物体在没有受到外力的作用时,总保静止状态或匀速直线运动状态。(1)“一切物体总保持匀速直线运动或者静止状态”——这句话的意思就是说一切物体都有惯性。(2)“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”——这句话的意思就是外力是产生加速度的原因。 7.任何物理规律都有适用范围,牛顿运动定律只适用于惯性参照系。 8.质量是惯性大小的量度。 二、实验:探究加速度与力、质量的关系 [要点] 1.实验目的:探究加速度与外力、质量三者的关系。这个探究目的是在以下两个定性研究的基础上建立起来的。 (1)小汽车和载重汽车的速度变化量相同时,小汽车用的时间短,说明加速度的大小与物体的质量有关。 (2)竞赛用的小汽车与普通小轿车质量相仿,但竞赛用的小车能获得巨大的牵引力,所以速度的变化比普通小轿车快,说明加速度的大小与外力有关。 2.实验思路:本实验的基本思路是采用控制变量法。 (1)保持物体的质量不变,测量物体在不同外力作用下的加速度,探究加速度与外力的关系。探究的方法采用根据实验数据绘制图象的方法,也可以彩比较的方法,看不同的外力与由此外力产生的加速度的比值有何关系。 (2)保持物体所受的力相同,测量不同质量的物体在该力作用下的加速度,探究加速度与力的关系。探究的方法采用根据实验数据绘制图象的方法。 3.实验方案:本实验要测量的物理量有质量、加速度和外力。测量质量用天平,需要研究的是怎样测量加速度和外力。 (1)测量加速度的方案:采用较多的方案是使用打点计时器,根据连续相等的时间T内的位移之差Δx=a T2求出加速度。条件许可也可以采用气垫导轨和光电门。教材的参考案例效果也比较好。(2)提供并且测量物体所受的外力的方案:由于我们上述测量加速度的方案只能适用于匀变速直线运动,所以我们必须给物体提供一个恒定的外力,并且要测量这个外力。教材的参考案例提供的外力比较容易测量,采用这种方法是不错的选择。 4.对实验结果的分析是本实验的关键。如果根据实验数据描出的a-F图象和a-1/m图象都非常接

高一物理必修一牛顿运动定律章末测试题及答案

偃师高中高一物理牛顿运动定律章末检测 1、在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块,木块和车厢通过一 根轻质弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k.在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量 为m2的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ,在这段时间内木块与 车厢保持相对静止,如图所示.不计木块与车厢底部的摩擦力,则在这段时间内弹簧的形变为( ) A 伸长量为 B. 压缩量为 C. 伸长量为 D. 压缩量为 2、汽车正在走进千家万户,在给人们的出行带来方便的同时也带来了安全隐患.行车过程中,如果车距较近,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人可能受到伤害,为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害,人们设计了安全带,假定乘客质量为70 kg,汽车车速为90 km/h,从踩下刹车到完全停止需要的时间为5 s,安全带对乘客的作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)( ) A.450 N B.400 N C.350 N D.300 N 3、(2012·衡阳模拟)如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖 直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,竿对地面上的人的压力大小为( ) A.(M+m)g-ma B.(M+m)g+ma C.(M+m)g D.(M-m)g 4、如图所示,物体A叠放在物体B上,B置于光滑水平面上,A、B质量分别为mA=6 kg,m B=2 kg,A、B 之间的动摩擦因数μ=0.2,开始时F=10 N,此后逐渐增加,在增大到45 N 的过程中,则( ) A.当拉力F<12 N时,物体均保持静止状态 B.两物体开始没有相对运动,当拉力超过12 N时,开始相对滑动 C.两物体从受力开始就有相对运动 D.两物体始终没有相对运动 5、某人在地面上用弹簧测力计称得其 体重为490 N,他将弹簧测力计移至电 梯内称其体重,t0至t3时间段内,弹簧 测力计的示数如图所示,电梯运行的v -t图可能是(取电梯向上运动的方向为 正)( ) 6、(2012·大连模拟)如图所示,一个重力G=4 N的物体放在倾角为30°的光滑斜面上,斜面放在台秤上,当烧断细线后,物块正在下滑的过程中与稳定时比较,台秤示数( ) A.减小2 N B.减小1 N D.增大1 N C.增大2N 7、一名学生为了体验超重和失重的感觉,从一楼乘电梯到十五楼,又从十五楼下到一楼,他的感觉是( ) A.上楼时先超重,然后正常 B.上楼时先失重,然后正常,最后超重 C.下楼时先失重,然后正常 D.下楼时先失重,然后正常,最后超重 8、如图甲所示,用同种材料制成的倾角为30°的斜面和长水平面,斜面和水平面之间由光滑圆弧连接,斜面长为2.4 m且固定.一小物块从斜面顶端以沿斜面向下的初速度v0开始自由下滑.当v0=2 m/s时,经过0.8 s后小物块停在斜面上.多次改变v0的大小,记录下小物块从开始运动到最终停下的时间t,作出t-v0图象如图乙所示,g取10 m/s2,则( ) A.小物块与该种材料间的动摩擦因数为0.25 B. 小物块与该种材料间的动摩擦因数为 C.若小物块初速度为1 m/s,则根据图象可知小物块运动时间为0.4 s D.若小物块初速度为4 m/s,则根据图象可知小物块运动时间为1.6 s 9、(2012·海口模拟)五个质量相等的物体置于光滑的水平面上,如图所示,现向右施加大小为F、方向水平向右的恒力,则第2个物体对第3个物体的作用力等于( ) A. F B. F C. F D. F 10、如图所示是一架直升机悬停在空中在向灾区地面投放装有救灾物资的箱子,设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态.在箱子下落过程中,下列说法正确的是( ) A.箱内物体对箱子底部始终没有压力 B.箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大 C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大 D.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”

人教版高中物理牛顿第一定律教案

牛顿第一定律 [知识和能力目标] 1、学习牛顿第一定律内容 2、理解力和运动的关系 3、掌握惯性的概念,能应用惯性解释自然现象 4、培养学生正视直觉、剖析现象,究其本质,探索规律的能力 {情感目标} 1、让学生初步建立实践是检验真理标准的观点,同时体会到人们认识世界的长 期性与艰苦性。 2、通过学习,使学生了解到物理学中所体现出来的对称美。 过程和方法: 1、教师做好演示实验,以精彩的语言来描述人类对力和运动的研究进程激发学 生学习热情 2、观察、分析、推理教师的演示。 3、师生共同讨论总结牛顿第一定律,并分析其与惯性的不同。 [重难点] 正确认识力和运动的关系,掌握牛顿第一定律的内容,掌握惯性是物体的属性(重) 生活中形成的直觉所引起的不正确的认识及力是改变物体运动状态的原因而不是维持物体运动的原因。(难) 牛顿第一定律与惯性的区别何在(疑点) 对策:通过演示实验、推理、同学讨论,克服直觉引起的误导,掌握力是改变物体运动状态的原因,掌握惯性有关知识 [教具] 斜面(长木板和木块)和滑块(说明伽利略的理想斜面实验的装置) 气垫导轨和滑块(说明物体在不受阻力下做匀速直线运动) 演示惯性的小车和木块 [教学过程]:

<引入> (教师)介绍本章的地位:在第一章我们学习了物体在静止或匀速直线运动状态下的受力问题,这时物体处于平衡状态,所受的力为平衡力。这部分内容在物理学中叫做静力学。 第二章研究了物体在直线上的运动,包括匀速运动和变速运动。在变速运动中重点讨论了匀变速直线运动。这部分在物理学中属于运动学。 在前边两章知识的基础上,我们在第三章里来研究运动和力的关系。这部分知识的基础是牛顿第一定律和第二定律。这部分内容在物理学中属于动力学。 学习了动力学后,可以在知道物体受力情况后确定物体的运动状态;在知道物体运动状态的情况下,可以确定物体的受力情况。动力学的知识在科学研究和生产实际中有着非常广泛的应用,如研究交通工具的速度问题,天体的运动问题等。我们从牛顿第一定律开始。 (教师)要研究月亮受到地球引力情况,我们能测量吗?回答是肯定不能,但我们可以通过研究月亮的运动情况,再通过动力学关系来确定月亮的受力情况。我们开始学习牛顿定律,首先学习牛顿第一定律。 第一章第一节牛顿第一定律 对于力和运动的关系早在2000多年以前,古希腊哲学家亚里士多德根据当时人们对运动和力的关系得认识提出了一个观点:必须有力作用在物体上,物体才能运动。 一、亚里士多德的观点 (多媒体)展示亚里士多德的头像和有关观点 展示他的贡献和缺点 贡献观点:有力则动,无力则止;促进了人类的思考 不足:不是事物本质规律的反映 二、伽利略的观点 (教师)这种观点同学已经知道它是错误的,而这种观点统治了人们的思想有两千年;它同同时促进了人类的进步,到了17世纪,意大利科学家伽利略才指出这种说法是错误的,他分析:运动的车停下来时由于摩擦力的原因,运动的车停下来是由于摩擦力的原因,运动的物体一旦具有某一速度,没有加速和减速的原

大学物理 第二章牛顿运动定律教案()

第二章牛顿运动定律 教学要求: * 理解力、质量、惯性参考系等概念; * 掌握牛顿三定律及其适用条件,能熟练地用牛顿第二定律求解力学中的两大类问题; * 了解自然力与常见力; * 了解物理量的量纲。 教学内容(学时:2学时): §2-1 牛顿运动定律 §2-2 物理量的单位和量纲 §2-3 自然力与常见力 §2-4 牛顿运动定律的应用 §2-5 非惯性系中的力学问题 * 教学重点: * 掌握牛顿三定律及其适用条件;* 牛顿运动定律的应用(难点:牛顿二定律微分形式)。 作业: 2—03)、2—06)、2—08)、

2—13)、2—15)、2—17)。 ----------------------------------------------------------------------- §2–1 牛顿运动定律 一牛顿运动定律 1.牛顿第一定律(惯性定律) 任何物体都要保持其静止或匀速直线运动的状态,直到外力加于其上迫使它改变运动状态为止。 讨论: (1)肯定了力的概念 从起源看:力是物体间的相互作用。 从效果看:力是改变运动状态的原因,即力是产生加速度的原因。(2)说明了物体具有保持原有运动状态的特性------惯性。 (3)牛顿第一定律中所谈到的物体,实际上指的是质点。

即这里只涉及平动而不涉及 转动,在(2)中所说的惯性指 的是平动的惯性。 (4)牛顿第一定律是大量直观经验和实验事实的抽象概括,不能用实验直接证明。 原因是不受其它物体作用的孤立物体是不存在的。 (5)牛顿第一定律不是对任何参考系都适用。 牛顿第一定律谈到了静止和匀速直线运动,由于运动描述的相对性,必然涉及参考系问题。 例:甲看到物体A静止,乙看到物体A以加速度a向后运动。

牛顿运动定律章末测试题及答案

1、在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块,木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k.在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ,在这段时间内木块与车厢保持相对静止,如图所示.不计木块与车厢底部的摩擦力,则在这段时间内弹簧的形变为( ) A.伸长量为 B.压缩量为 C.伸长量为 D.压缩量为 2、汽车正在走进千家万户,在给人们的出行带来方便的同时也带来了安全隐患.行车过程中,如果车距较近,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人可能受到伤害,为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害,人们设计了安全带,假定乘客质量为70 kg,汽车车速为90 km/h,从踩下刹车到完全停止需要的时间为5 s,安全带对乘客的作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)( ) A.450 N B.400 N C.350 N D.300 N 3、 (2012·衡阳模拟)如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的 竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,竿对地面上的人的压力大小为 ( )A.(M+m)g-ma B.(M+m)g+ma C.(M+m)g D.(M-m)g 4、如图所示,物体A叠放在物体B上,B置于光滑水平面上,A、B质量分别为mA=6 kg, m B=2 kg,A、B之间的动摩擦因数μ=0.2,开始时F=10 N,此后逐渐增加,在增大到45 N的过程中,则( ) A.当拉力F<12 N时,物体均保持静止状态 B.两物体开始没有相对运动,当拉力超过12 N时,开始相对滑动 C.两物体从受力开始就有相对运动 D.两物体始终没有相对运动 5、某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为490 N,他将弹簧测力计移至电梯内称其体重,t0至t3时间段内,弹簧测力计的示数如图所示,电梯运行的v -t图可能是(取电梯向上运动的方向为正)( ) 6、 (2012·大连模拟)如图所示,一个重力G=4 N的物体放在倾角为30°的光滑斜面上,斜面放在台秤上,当烧断细线后,物块正在下滑的过程中与稳定时比较,台秤示数( ) A.减小2 N B.减小1 N C.增大2 N D.增大1 N

牛顿第一定律 教案及说课稿

《牛顿第一定律》说课 一、教材的地位和作用 牛顿第一定律是经典力学中三大定律之一,是整个力学中的基础。如果我们把所有力学现象看作一座大厦,那么牛顿三大定律则是这个大厦的奠基石,牛顿第二定律又是在牛顿第一定律定义的惯性系基础上建立起来的。因此牛顿第一定律又是三大定律基础的基础,是否领会这一物理规律,不仅影响学生对这一章的学习,而且会影响整个物理课程中力学部分的学习。 前面我们学习了简单的运动,又知道力学一些简单知识,牛顿第一定律正是基于此基础上将运动和力联系起来的一条纽带一座桥梁,是进一步分析和处理直线运动和力学问题的基础,起到承上启下的作用,是本册书中的一个重要内容,也是本节、本章的重点。本节课的教学要求学生主动参与,在实验、讨论建立概念和规律的过程中,感受到透过现象看本质的思维方法,感悟观察、实验、推理、尤其是“理想实验”对形成概念和发现规律的重要作用。 二、学情分析 牛顿第一定律是由部分实验结果,部分外推假设、部分定义所构成的一个复合体,就其定义本身的表述学生不难记住,但初二学生由于接触物理时间比较短,学生平均年龄比较低,抽象思维能力及认知结构上尚不成熟,加上生活经验的影响,学生认为“必须有力作用在物体上,才能让物体运动,如果没有力的作用,它就要停下来。”对物体不受力时怎样运动是不能接受的。知道“惯性”这个词,但并不理解她的物理含义。不少学生认为“静止的物体有惯性、运动的物体没有惯性”。因此在接受牛顿第一定律上有一定的难度,怎样形成对牛顿第一定律的理解及这一概念的建立使其认识由直观的感觉上升到科学理性认识则是本节的难点。 三、教学目标 1.通过实验探究了解阻力对物体运动的影响,经过分析、归纳和推理建立牛顿第一运动定律。 2.理解牛顿第一运动定律并能用于分析简单的实际现象。 四、教学重点和难点 重点是探究阻力对物体运动的影响,初步理解牛顿第一运动定律。之所以确立它是本节教学内容的重点理由在于本节课是一节物理规律教学课,通过本节课的科学探究及实验论证的目的就是为了认识力和运动的关系,揭示力和运动之间的内在规律。 难点是纠正学生已有的错误观点,正确认识没有力物体还能运动,理解牛顿第一运动定律。学生在从生活经验中获得了一种

牛顿运动定律的运用教案

牛顿运动定律的运用教 案 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

牛顿运动定律的应用 教学目标 一、知识目标 1.知道运用牛顿运动定律解题的方法 2.进一步学习对物体进行正确的受力分析 二、能力目标 1.培养学生分析问题和总结归纳的能力 2.培养学生运用所学知识解决实际问题的能力 三、德育目标 1.培养学生形成积极思维,解题规范的良好习惯 教学重点 应用牛顿运动定律解决的两类力学问题及这两类问题的基本方法 教学难点 应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法 教学方法 实例分析发归纳法讲练结合法 教学过程 一、导入新课 通过前面几节课的学习,我们已学习了牛顿运动定律,本节课我们就来学习怎样运用牛顿运动定律解决动力学问题。 二、新课教学

(一)、牛顿运动定律解答的两类问题 1.牛顿运动定律确定了运动和力的关系,使我们能够把物体的受力情况和运动情况联系起来,由此用牛顿运动定律解决的问题可分为两类: a.已知物体的受力情况,确定物体的运动情况。 b.已知物体的运动情况,求解物体的受力情况 2.用投影片概括用牛顿运动定律解决两类问题的基本思路 已知物体的受力情况???→?=ma F 据 求得a ?→?据t v v s as v v at v v at v s t t t ......2210202020可求得???? ?????=-?→?+=+= 已知物体的运动情况???→?????→?=???????=-+=+=ma F as v v at v s at v v a t t 据据求得2221022 00求得物体的受力情况 3.总结 由上分析知,无论是哪种类型的题目,物体的加速度都是核心,是联结力和运动的桥梁。 (二)已知物体的受力情况,求解物体的运动情况 例1.如图所示,质量m=2Kg 的物体静止在光滑的水平地 面上,现对物体施加大小F=10N 与水平方向夹角θ= 370的斜向上的拉力,使物体向右做匀加速直线运动。已知sin370=,cos370=取g=10m/s 2,求物体5s 末的速度及5s 内的位移。 问:a.本题属于那一类动力学问题 (已知物体的受力情况,求解物体的运动情况) b.物体受到那些力的作用这些力关系如何 引导学生正确分析物体的受力情况,并画出物体受力示意图。

高中物理牛顿运动定律章末测试题及答案

《牛顿运动定律》章末测试 说明:本测试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,考试时间90分钟,满分100分. 第Ⅰ卷(选择题) 一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分. 每小题只有一个选项符合题目要求,错选或不答的得0分) 1.伽利略在研究力与运动关系时成功地设计了理想斜面实验,关于理想实验说法中不正确的是( ) A .理想实验是建立在经验事实基础上的合乎逻辑的科学推理 B .理想实验完全是逻辑思维的结果,不需要经过客观事实的检验 C .理想实验抓住了客观事实的主要因素,忽略次要因素,从而更深刻地揭示了自然规律 D .理想实验所提出的设想在现实生活中是不可能出现的,但得出的结论还是有价值的 2.如图,桌面上有一光滑的木块,木块上有一小球,推动木块,小球的位置可能落在桌面上的哪点( ) A .A 点 B .B 点 C .O 点 D .无法确定 3. 如图所示,A 、B 两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力).下列说法正确的是( ) A. 在上升和下降过程中A 对B 的压力一定为零 B. 上升过程中A 对B 的压力大于A 物体受到的重力 C.下降过程中A 对B 的压力大于A 物体受到的重力 D.在上升和下降过程中A 对B 的压力等于A 物体受到的重力 4.在机场货物托运处,常用传送带运送行李和货物,如图所示,靠在一起的两个质地相同,质量和大小均不同的包装箱随传送带一起上行,下列说法正确的是( ) A .匀速上行时b 受3个力作用 B .若上行过程传送带因故突然停止时,b 受4个力作用 C .匀加速上行时b 受4个力作用 D .若上行过程传送带因故突然停止后,b 受的摩擦力一定比原来大 5.在一次消防演习中, 质量为60 kg 的消防员欲到达距离楼顶l =40 m 处的房间. 如图所示, 他沿一条竖直悬垂的轻绳从静止开始匀加速下滑, 已知消防员从开始下滑到A 点共用了t =4 s, 试估算他沿绳子下滑时受到的摩擦力f 大小最接近( ) A. 100 N B. 300 N C. 600 N D. 900 N 6. 质量不等的两物块A 和B ,其质量分别为A m 和B m ,置于光滑水平面上,如图①所示,当水平恒力F 作用于左端A 上,两物块一起以1a 匀加速运动时,A 、B 间的作用力大小为1N F ,当水平恒力F 作用于右端B 上,如②图所示,

人教版八年级物理下册8.1牛顿第一定律教案

8.1 牛顿第一定律 本章是在前面对力研究的基础上,进一步探讨物体的运动状态变化和物体的受力情况间的关系,在物理学上把本章内容称为动力学,牛顿运动定律是动力学的基础,也是整个经典物理理论的基础。 正确地理解惯性的概念,理解物体间相互作用的规律,熟练地运用牛顿第一定律解决问题,是本章学习的重点,也为进一步学习今后的知识,提高分析解决问题的能力奠定基础。 本章还涉及了许多重要的研究方法,如:在牛顿第一定律的研究中采用的理想实验法,摩擦力的研究中运用假设法,对这些方法要让学生认真体会、理解,以提高认知的境界。 本章要做好有关实验,在实验中体会物理学习的收获。 物理知识来源于生活,最终应用于生活,本章的学习就是对运动分析的基础。 第1节牛顿第一定律教案 整体设计 牛顿第一定律揭示了运动和力的关系,是牛顿物理学的基石,力学的第一原理,它破除了长达两千年以来亚里士多德的错误,改变了人类的自然观和世界观,本身还包含着力、惯性和参考系的科学概念,是物理学理论的支柱和基石.在教学中,不能把它看作牛顿第二定律的特殊情况,它意在引导学生了解科学的发现和发展.本节课采用的理想实验法,在物理研究中具有十分重要的地位和作用. 本课程的教学设计,主要是让学生通过动手实验和利用贴近学生生活的实例,达到突破重难点的目的. 教学重点 1.理解力和运动的关系. 2.理解牛顿第一定律,知识惯性与质量的关系. 教学难点 惯性与质量的关系. 课时安排 1课时 三维目标 知识与技能 1.理解力和运动的关系,知道物体的运动不需要力来维持. 2.理解牛顿第一定律,知道它是逻辑推理的结果,不受力的物体是不存在的. 3.理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度. 过程与方法 培养分析问题的能力,要能透过现象了解事物的本质,不能不加研究、分析而只凭经验,对物理问题决不能主观臆断.正确地认识力和运动的关系. 情感态度与价值观 1.培养科学研究问题的态度. 2.利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系.鼓励学生大胆发言,并学以致用. 课前准备 教具准备:多媒体课件、小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块等. 知识准备:力的概念及力的作用效果. 教学过程 导入新课

牛顿运动定律优秀教案教学提纲

牛顿运动第一定律 教学目的: 1.知道亚里士多德、伽利略等对力和运动的关系的不同认识,了解伽利略的理想实验及其推理和结论,认识理想实验是科学研究的重要方法; 2.理解牛顿第一定律的内容和意义; 3.掌握惯性的概念,会应用惯性解释自然现象; 4.通过问题的分析和研究感悟科学研究的方法和规律。 重点难点:牛顿第一定律的理解和应用 教材处理:将教材第一节部分内容渗透到牛顿运动第一定律的教学过程中,并且在本章的教学过程中不断渗透其思想方法,通过不断深入的理性思维引导,提升感悟认识。 课型:规律建立课 教学方法:以讲授为主,调动学生观察与思维体验 手段:利用手边的钥匙做演示实验,多媒体辅助教学 教学过程 引入: 公共汽车急剎车, 一位男士踩到了一位女士, 女士很生气说:”瞧你这德性.”男士回答:”不是德性, 是惯性.”老师提问:”什么是惯性呢?” 教师演示实验,学生观察实验——引导学生体会、思考力与运动的关系:使一串钥匙:竖直上抛、使其摆动、使其圆周运动, 提出思考问题:为什么小球的运动过程不一样? 学生观察后绝大多数答案:小球受力情况不同。 教师变换条件,演示实验,学生观察实验——引导学生思考,感悟力不是决定具体运动形式唯一因素。 使同一串钥匙落体、上抛、平抛、斜抛 问题:小球受力情况是否相同? 答案:均只受重力 问题:为什么小球的运动过程不一样? 学生对比两次实验,深刻思考反思,有学生说到有惯性! 教师肯定,并且强调初始状态不同。 教师引出新课题: 运动学(kinematics) ——只研究物体怎样运用而不涉及运用与力的关系的理论; 动力学(dynamics) ——研究运动和力的关系的理论。 教师调动学生: 让我们走进牛顿的世界

高三牛顿运动定律的综合应用教案

教学过程

一、复习预习 应用牛顿运动定律解题的一般步骤 (1)选对象——确定研究对象. 选取研究对象,作隔离体,所选取的研究对象可以是一个物体,也可以是多个物体组成的系统. (2)画力图——对研究对象进行受力分析(和运动状态分析); (3)定方向——选取正方向(或建立坐标系),通常以加速度方向为正方向较为适宜; (4)列方程——根据牛顿运动定律列运动方程;根据运动学公式列方程; (5)解方程——统一单位,求解方程,并对计算结果进行分析检验或讨论. 二、知识讲解 课程引入: “整体隔离”和“板块模型”问题在现代生产应用中非常广泛,以传送带和整体隔离问题为情景的物理问题,能够非常方便的与牛顿力学的规律相结合,是一个很好的高考命题的平台,因此与传送带相关的物理问题在高考命题中经常出现,这类问题能够较方便的考察学生利用物理规律分析问题和解决问题的能力。 考点/易错点1整体隔离法 1.整体法:在研究物理问题时,在应用牛顿第二定律解题时,有时为了方便,可以取一组物体(一组质点)为研究对象。这一组物体一般具有相同的速度和加速度,但也可以有不同的速度和加速度。以质点组为研究对象的好处是可以不考虑组内各物体间的相互作用,这往往给解题带来很大方便。使解题过程简单明了。

把所研究的对象作为一个整体来处理的方法称为整体法。采用整体法时不仅可以把几个物体作为整体,也可以把几个物理过程作为一个整体,采用整体法可以避免对整体内部进行繁琐的分析,常常使问题解答更简便、明了。 运用整体法解题的基本步骤: ①明确研究的系统或运动的全过程. ②画出系统的受力图和运动全过程的示意图. ③寻找未知量与已知量之间的关系,选择适当的物理规律列方程求解 2.隔离法:把所研究对象从整体中隔离出来进行研究,最终得出结论的方法称为隔离法。可以把整个物体隔离成几个部分来处理,也可以把整个过程隔离成几个阶段来处理,还可以对同一个物体,同一过程中不同物理量的变化进行分别处理。采用隔离物体法能排除与研究对象无关的因素,使事物的特征明显地显示出来,从而进行有效的处理。 运用隔离法解题的基本步骤: ①明确研究对象或过程、状态,选择隔离对象.选择原则是:一要包含待求量,二是所选隔离对象和所列方程数尽可能少. ②将研究对象从系统中隔离出来;或将研究的某状态、某过程从运动的全过程中隔离出来. ③对隔离出的研究对象、过程、状态分析研究,画出某状态下的受力图或某阶段的运动过程示意图. ④寻找未知量与已知量之间的关系,选择适当的物理规律列方程求解. 3.整体和局部是相对统一的,相辅相成的。 隔离法与整体法,不是相互对立的,一般问题的求解中,随着研究对象的转化,往往两种方法交叉运用,相辅相成.所以,两种方法的取舍,并无绝对的界限,必须具体分析,灵活运用.无

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