人教版高中物理必修一 4.7用牛顿运动定律解决问题(二)教案设计

第一篇：人教版高中物理必修一 4.7用牛顿运动定律解决问题(二)教案设计

用牛顿运动定律解决问题

（二）教案设计4.7 高中物理必修一 教材分析

一、超重和失重，每个问2.共点力的平衡条件，1.本节课教材上设计了两个大问题，题都给出了相关定义和一个配套例题，要能灵活应用第一个问题，还需要设计相关练习，第二个问题理解起来有难度，需要设计贴近生活易于理解的实验，帮助学生理解。

二、教学目标 知识与技能 理解共点力作用下物体平衡状态的概念，能推导出共点力作用下物体的平衡条件。

会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题。通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质。

进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤。过程与方法 培养学生处理多共点力平衡问题时一题多解的能力。

引导帮助学生归纳总结发生超重、失重现象的条件及实质。情感态度与价值观 勇于探究与日常生活有将物理知识应用于生产和生活实践的意识，的思想，“学以致用”渗透 有关的物理问题。培养学生联系实际，实事求是的科学态度和科学精神。

三、教学重点、难点 共点力作用下物体的平衡条件及应用。

发生超重、失重现象的条件共点力平衡条件的应用。超重、失重现象的实质及本质。

四、学情分析对于第二个问题的实质还是和第一个问题的相关例题，能够理解基本定义，学生预习知识后，会存在问题。

五、教学方法 引导法和实验法

六、课前准备 充分备课，设计过程、练习、实验和实验仪器。

七、课时安排 一个课时完成

八、教学过程、回顾）（一 上节课我们学习了牛顿运动定律解决问题的有关知识，都是哪两种类型：、引入

（二）今天我们继续来学习用牛顿定律解决问题。首先请同学们回忆一个概念：平衡状态。师： 什么叫做平衡状态。如果一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平生： 衡状态。物体处于平衡状态时它的受力特点是什么？师： F合a生： 知当合因为牛顿定律是力与运动状态相联系的桥梁，所以根据牛顿第二定律 m，物体将静止或匀速直线运动。0时，物体的加速度为0外力为

当一个物体受几个力作用时，如何求解合力？师： 根据平行四边形定则将力进行分解合成。生： 力的分解合成有注意点吗？或力的分解合成有适用范围吗？师： 学生会思考一会儿，但肯定会找到答案 力的分解合成只适用于共点力。生： 那什么是共点力？师： 如果几个力有共同的作用点或它们的延长线交于一点，那这几个力叫做共点力。生： 回答得很好，其实在我们刚才的讨论中有一点我要给大家指出来的就是：物体处于平师： 在一类是有固定转动轴的物体的平衡。一类是共点力作用下物体的平衡；衡状态时分为两类，今天我们先来研究共点力作用下我们主要研究共点力作用下物体的运动状态。整个高中阶段，物体的平衡条件。、共点力作用下物体的平衡条件

（三）。0在共点力作用下物体的平衡条件是合力为：【定义】

同学们能列举生活中物体处于平衡状态的实例吗？师： 很多。如桌上的书、吊着的电灯、做匀速直线运动的汽车等等。生： 竖直上抛运动的物体到达最高点的瞬间是否处于平衡状态？师：，物体不能保g，但仍受到重力，加速度仍为0不是！因为物体在最高点虽然速度为生： 持静止或匀速直线运动。并不说若指某一时刻静止，平衡状态是指物体保持静止或匀速直线运动，回答得很好！师：

的状态。0那这一时刻就是平衡状态。平衡状态是一个持续的过程。或平衡状态是指加速度为城市中的路灯，无轨电车的供电线路等，经常用三解形的结构悬挂。图为这类结构的、1例 钢索和杆的重量都可忽略。点且垂直于纸面的轴转动，B可绕通过OB图中硬杆一种简化模型。等于AOB角，G如果悬挂物的重量为点的支持力各是多O对OB点的拉力和杆O对OA钢索，θ 大？、轻质细绳中的受力特点：两端受力大小相等，1 A 内部张力处处相等。、轻质直杆仅两端受力时（杆处于平衡状态）2 θ B 的特点：这两个力必然沿杆的方向且大小相等。O O、节点3 也是一理想化模型。G 举重是中国代表团在奥运会上重要的夺金项目。在举重比赛中，运动员举起杠铃时必、1练习运动员可通过改变两手握杆的距举成功。（或抓）才能被裁判视为挺须使杠铃平衡一定时间，若双臂夹角变大，离来调节举起时双臂的夹角。则下面关于运动员保持杠铃平衡时手臂用力大）C 小变化的说法正确的是（．不能确定 D．增大 C．减小 B．不变A 所两手举杠铃的力沿竖直方向的分力之和应与重力抵消。为了保证棒静止，如下图：【解析】

以当手臂夹角变大时，为了保证举力竖直方向的分力大小不变，则要求举力增大。

、超重与失重

（四）自从神州六号师： 下面我们就来研究这那什么是超重和失重呢，人们经常谈到超重和失重。飞船发射成功以来，个问题。播放一段视频增加学生的感性认识m。人站在电梯中，人的质量为、2例 ①人和电梯一同静止时，人对地板的压力为多大？ N 求解人对地板的压力，该题中如果选电梯为研究对象，受力情况会:【解析】

比较复杂，甚至无法解题。所以我们只能选人为研究对象，那选人为研究对象能求解出人对电梯的压力吗？能！根据牛顿第三定律：作用力与反作用力是等在反向的。只要求出电梯对人的支持力，再根据牛顿第三定律就可求出

G

人对电梯的压力。mgN 有：0因为人是静止的所以合外力为a 匀加速上升，人对地板的压力为多大？②人随电梯以加速度

学生自己分析解答。不会有太大难度mgmamgNmaNmg④⑤两题加速度方向均向下，合外力向下，于是有 从上面的解题结果我们发现，当人加速上升和减速下降时，人对地面的压力大于本身师： 物理学中分别把这两种现人对地面的压力小球本身重力。当人加速下降和减速上升时，重力； 象叫做超重和失重。物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受的重力，这种现象叫做超：【定义】 重。物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受的重力，这种现象叫做失：【定义】

重。虽然从理论上我们推导出了应该有这样的现象，但我估计大家在日常生活中都没有注师： 你会心慌也那你们有坐过电梯的经验吗？电梯启动上升时，可能都有点怀疑。意到这些现象，的感觉，“飘飘然”同时有种你会头晕，电梯停止上升时，的感觉，“脚踏实地”会充分体会到还有坐汽车时，这就是超重失重引起的。大家会突然觉得心汽车速度很快上桥并从桥顶下桥，突然变得空空的，很难受，那是失重造成的。实验验证 其实大家完全可以利用身边的器材来验证。师：、用弹簧秤挂上钩码，然后迅速上提和迅速下放。1实验在钩码被迅速上提的一瞬间，弹簧秤读数突然变大；在钩码被迅速下放的一现象： 瞬间，弹簧秤读数突然变小。

第二篇：4.7 用牛顿运动定律解决问题(二)教学设计

保山曙光学校 高一年级物理 教学设计 2010年12月25日

第四章 牛顿运动定律

七 用牛顿运动定律解决问题

（二）主备教师：曾光芬

一、内容及其解析

1、内容：共点力的平衡条件、超重和失重、从动力学看自由落体运动。

2、解析：牛顿运动定律是经典力学的基础，它在科学研究和生产技术中有着广泛的应用.上一节课主要是以理论的分析为主，研究如何根据已知运动情况求解物体的受力情况和已知受力情况求解物体的运动情况.本节课是从应用角度学习牛顿运动定律，举例说明了牛顿运动定律的两个具体应用.物体的平衡是物体加速度为零的一种特殊情况，分析物体平衡时应该紧紧地抓住这一点，主要利用力的分解知识列出方程进行求解，主要用到的方法是力的正交分解和建立直角坐标系.超重和失重研究的是在竖直方向上物体的受力情况和物体运动情况的关系，要注意引导学生区别视重和实际重力.了解加速下落和减速上升其实加速度的方向是一样的。

二、目标及其解析

1、目标定位：

（1）理解共点力作用下物体平衡状态的概念，能推导出共点力作用下物体的平衡条件。

（2）会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题。

（3）通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质。（4）进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤。

2、目标解析：

（1）理解共点力作用下物体平衡状态的概念，能推导出共点力作用下物体的平衡条件就是指培养学生的分析推理能力和实验观察能力。

（2）会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题就是指培养学生处理三力平衡问题时一题多解的能力。

（3）通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质就是指引导帮助学生归纳总结发生超重、失重现象的条件及实质。

（4）进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤就是指培养学 保山曙光学校 高一年级物理 教学设计 2010年12月25日

生联系实际、实事求是的科学态度和科学精神。

三、问题诊断分析

在本节课的教学中，学生可能遇到的问题是对超重和失重现象的理解不太容易，产生这一问题的原因是学生习惯于分析平衡状态，要解决这一问题就要通过多媒体播放超重和失重演示实验，其中关键是引导学生通过观看和分析实验自己总结出超重和失重。

四、教学支持条件分析

在本节课的教学中，准备使用多媒体，使用多媒体播放超重和失重演示实验可以让学生更好的理解超重和失重现象。

五、教学过程设计

［新课导入］

师：上一节课中我们学习了用牛顿运动定律解决问题的两种方法，根据物体的受力情况确定物体的运动情况和根据物体运动情况求解受力情况.这一节我们继续学习用牛顿运动定律解题.师：我们常见的物体的运动状态有哪些种类？

生：我们常见的运动有变速运动和匀速运动，最常见的是物体静止的情况.师：如果物体受力平衡，那么物体的运动情况如何？

生：如果物体受力平衡的话，物体将做匀速直线运动或静止，这要看物体的初速度情况.［新课教学］

问题1 那么共点力作用下物体的平衡条件是什么？

设计意图：通过举例画图分析得出共点力作用下物体的平衡条件。师生活动：

师：那么共点力作用下物体的平衡条件是什么？

生：因为物体处于平衡状态时速度保持不变，所以加速度为零，根据牛顿第二定律得：物体所受合力为零.师：同学们列举生活中物体处于平衡状态的实例.生1：悬挂在天花板上的吊灯，停止在路边的汽车，放在地面上的讲桌以及放在讲桌上的黑板擦等等.2 保山曙光学校 高一年级物理 教学设计 2010年12月25日

生2：竖直上抛运动的物体到达最高点的瞬间.师：大家讨论一下竖直上抛的物体到达最高点的瞬间是否处于平衡状态.学生讨论，回答提问

生1：竖直上抛的最高点物体应该处于平衡状态，因为此时物体速度为零.生2：我不同意刚才那位同学的说法，物体处于平衡状态指的是物体受合力为零的状态，并不是物体运动速度为零的位置.处于竖直上抛最高点的物体只是在瞬间速度为零，它的速度立刻就会发生改变，所以不能认为处于平衡状态.师：刚才的同学分析得非常好，大家一定要区分到底是速度为零还是合外力为零时物体处于平衡状态，经过讨论分析我们知道应该是合外力为零时物体处于平衡状态.为了加深同学们对这个问题的理解，我们通过一个例子来进一步探究物体的平衡是怎样进行研究的.多媒体投影课本中的例题、三角形的悬挂结构及其理想化模型 师：轻质细绳中的受力特点是什么？

生：轻质细绳中的受力特点是两端受力大小相等，内部张力处处相等.师：节点O的受力特点是什么？

生：节点O的受力特点是一理想化模型，所受合外力为零.师：我们分析的依据是什么？

生：上面的分析借助牛顿第二定律进行，是牛顿第二定律中合力等于零的特殊情况.师：同学们把具体的解答过程写出来.投影学生的解答过程

解答：如图4－7－1所示，F1、F2、F3三个力的合力为零，表示这三个力在x方向的分矢量之和及y轴方向的分矢量之和也都为零，也就是：

图4－7－1 F2－F1cosθ=0 3 保山曙光学校 高一年级物理 教学设计 2010年12月25日

F1sinθ－F3=0 由以上两式解出钢索OA受到的拉力F1

F1=F3G= sinsin硬杆OB的支持力F2

F2=F1cosθ=G tan师：在这个同学解题的过程中，他采用的是什么方法？

生：正交分解法：将其中任意一个力沿其余两个力的作用线进行分解，其分力必然与其余两个力大小相等.师：除了这种方法之外，还有没有其他的方法？

生1：可以用力的合成法，任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反.生2：也可以用三角形法，将其中任意两个力进行平移，使三个力首尾依次连接起来，应构成一闭合三角形.师：总结：处理多个力平衡的方法有很多，其中最常见的就是刚才几位同学分析的这三种方法，即正交分解法、力的合成法和三角形定则.这几种方法到底采用哪一种方法进行分析就要看具体的题目，在实际操作的过程中大家可以灵活掌握.例题1 如图4－7－2所示，质量为m的木块在推力F的作用下，在水平地面上做匀速直线运动.已知木块与地面间的动摩擦因数为μ，F的方向与水平方向成θ角斜向下.那么木块受到的滑动摩擦力为下列各值的哪个（BD）

图4－7－2 A.μmg

B.μ（mg＋Fsinθ）

D.Fcosθ C.μ（mg－Fsinθ）

解析：物体受力如图4－7－3所示，水平方向有f=Fcosθ，故D正确.竖直方向有FN=Fsinθ+G，由于匀速运动，f=μFN=μ（Fsinθ+G），故选项B正确.点评：要注意问题的多解性.4 保山曙光学校 高一年级物理 教学设计 2010年12月25日

图4－7－3 变式练习在一个封闭装置中，用弹簧秤称一物体的重力，根据读数与实际重力之间的关系，以下说法中正确的是（C）

A.读数偏大，表明装置加速上升 B.读数偏小，表明装置减速下降

C.读数为零，表明装置运动加速度等于重力加速度，但无法判断是向上还是向下运动

D.读数准确，表明装置匀速上升或下降

问题2 当人下蹲和突然站起的过程中人受到的重力并没有发生变化，为什么体重计的示数发生了变化呢？

设计意图：让学生带着问题观察演示实验，理解超重和失重现象。师生活动：

【演示实验】

一位同学甲站在体重计上静止，另一位同学说出体重计的示数.注意观察接下来的实验现象.学生活动：观察实验现象，分析原因

师：甲突然下蹲时，体重计的示数是否变化？怎样变化？ 生：体重计的示数发生了变化，示数变小了.师：甲突然站起时，体重计的示数是否变化？怎样变化？ 生：体重计的示数发生了变化，示数变大.师：当人下蹲和突然站起的过程中人受到的重力并没有发生变化，为什么体重计的示数发生了变化呢？

生：这是因为当人静止在体重计上时，人处于受力平衡状态，重力和体重计对人的支持力相等，而实际上体重计测量的是人对体重计的压力，在这种静止的情况下，压力的大小是等于重力的.而当人在体重计上下蹲或突然站起的过程中，运动状态发生了变化，也就是说产生了加速度，此时人受力不再平衡，压力的大小不再等于重力，所以体重计的示数发生了变化.保山曙光学校 高一年级物理 教学设计 2010年12月25日

这位同学分析得非常好，我们把物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力叫做物体的视重，当物体运动状态发生变化时，视重就不再等于物体的重力，而是比重力大或小.大家再看这样一个问题：

多媒体投影例题：人站在电梯中，人的质量为m.如果当电梯以加速度a加速上升时，人对地板的压力为多大？

学生思考解答

生1：选取人作为研究对象，分析人的受力情况：人受到两个力的作用，分别是人的重力和电梯地板对人的支持力.由于地板对人的支持力与人对地板的压力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，只要求出地板对人的支持力就可以求出人对地板的压力.生2：取向上为正方向，根据牛顿第二定律写出支持力F、重力G、质量m、加速度a的方程F－G=ma，由此可得：F=G+ma=m（g+a）

人对地板的压力F′与地板对人的支持力大小相等，即F′=m（g+a）由于m（g+a）>mg，所以当电梯加速上升时，人对地板的压力比人的重力大.师：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体受到的重力的现象称为超重现象.物体处于超重现象时物体的加速度方向如何呢？

生：物体的加速度方向向上.师：当物体的加速度方向向上时，物体的运动状态是怎样的？ 生：应该是加速上升.师：大家看这样一个问题：

投影展示：人以加速度a减速下降，这时人对地板的压力又是多大？ 学生讨论回答

生1：此时人对地板的压力也是大于重力的，压力大小是：F=m（g+a）.生2：加速度向上时物体的运动状态分为两种情况，即加速向上运动或减速向下.师：大家再看这样几个问题： 【投影展示】

1.人以加速度a加速向下运动，这时人对地板的压力多大？ 2.人随电梯以加速度a减速上升，人对地板的压力为多大？

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3.人随电梯向下的加速度a＝g，这时人对地板的压力又是多大？ 师：这几种情况物体对地板的压力与物体的重力相比较哪一个大？ 生：应该是物体的重力大于物体对地板的压力.师：结合超重的定义方法，这一种现象应该称为什么现象？

生：应该称为失重现象.当物体对支持物的压力和对悬挂物的拉力小于物体重力的现象称为失重.师：第三种情况中人对地板的压力大小是多少？ 生：应该是零.师：我们把这种现象叫做完全失重，完全失重状态下物体的加速度等于重力加速度g.师：发生超重和失重现象时，物体实际受的重力是否发生了变化？ 生：没有发生变化，只是物体的视重发生了变化.师：为了加深同学们对完全失重的理解，我们看下面一个实验，仔细观察实验现象.课堂演示实验：取一装满水的塑料瓶，在靠近底部的侧面打一小孔，让其做自由落体运动.生：观察到的现象是水并不从小孔中喷出，原因是水受到的重力完全用来提供水做自由落体运动的加速度了.师：现在大家就可以解释人站在台秤上，突然下蹲和站起时出现的现象了.例题2 某人站在台秤的底板上，当他向下蹲的过程中（D）

A.由于台秤的示数等于人的重力，此人向下蹲的过程中他的重力不变，所以台秤的示数也不变

B.此人向下蹲的过程中，台秤底板既受到人的重力，又受到人向下蹲的力，所以台秤的示数将增大

C.台秤的示数先增大后减小 D.台秤的示数先减小后增大

变式练习如图4－7－4所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C（包括支架）的总质量为M，B为铁片，质量为m，整个装置用轻绳悬挂于O点.当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F的大小为（D）

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图4－7－4 A.F=mg

C.F=（M+m）g

六、本课小结

本节课是牛顿运动定律的具体应用，分别是两种特殊情况，一种是物体受合力为零时物体处于平衡状态时的分析，应该注意三力合成与多力合成的方法，注意几种方法的灵活运用，另一种情况就是物体在竖直方向上做变速运动时超重和失重现象.对于这两种现象，我们应该注意以下几个问题：物体处于“超重”或“失重”状态，并不是说物体的重力增大了或减小了（甚至消失了），地球作用于物体的重力始终是存在的且大小也无变化.即使是完全失重现象，物体的重力也没有丝毫变大或变小.当然，物体所受重力会随高度的增加而减小，但与物体超、失重并没有联系.超（失）重现象是指物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于（小于）重力的现象。“超重”“失重”现象与物体运动的速度方向和大小均无关，只决定于物体的加速度方向。

B.Mg

D.F>（M+m）g

第三篇：高中物理用牛顿运动定律解决问题(一)说课稿新人教版必修1

用牛顿运动定律解决问题

（一）说课稿

大家好：

今天我说课的题目是《用牛顿运动定律解决问题

（一）》。下面我从教材分析、学情分析、教学方法、教学程序设计、板书设计五个方面进行说课。

一、教材分析

1、教材的地位与作用

课题选自人教版高中物理必修一第四章第六节。牛顿运动定律是力学乃至整个物理学的基本规律，是动力学的基础。教科书通过两个简单的实例，向学生展示了利用牛顿运动定律解决实际问题的一般方法。为学生学好整个物理学奠定基础。

2、教学目标

结合以上教材分析，充分考虑了学生的心理特点，根据新课程标准对三维目标的要求，我制定了这节课的教学目标：

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）会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题。

过程与方法

通过例题变式、学生探究，培养学生发散思维和合作学习的能力，通过例题示范让学生学会画受力分析图和过程示意图，培养学生分析物理情景构建物理模型的能力。

情感态度与价值观

通过问题探究让学生主动自主学习，受到科学方法的训练，养成积极思维，解题规范的良好习惯；让学生体会到生活中处处蕴含着物理知识，从生活走向物理，再从物理走向社会，从而进一步培养学生学习物理的兴趣。

3、重点、难点

重点：应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。

难点：物体的受力分析及运动状态分析，解题方法的灵活选择和运用。正交分解法的应用。

二、学情分析

学生已经学习了牛顿运动定律和运动学的基本规律，已经具备了进一步学习求解动力学问题的知识基础。同时，高中学生思维活跃，关心生活，对物理规律和现实生

活的联系比较感兴趣。但由于本节课的综合程度较高，特别是对高一学生来说，他们一时不太适应，所以在选题时每个题中出现的难点不可过多，应循序渐进。

三、教学方法

这节课我主要根据三勤四环节教学法，其要义是通过“定向·诱导”、“自学·探究”、“讨论·解疑”、“反馈·总结”四个环节的教与学，促使学生养成“勤动脑、勤动口、勤动手（三勤）”的良好的学习习惯，提升学生的学习能力，促进学生的全面发展。在学生课前预习的基础上，创设学习情境，诱导学生独立思考探究。对例题的处理：①展示例题，展示分步提示（降低难度），学生独立完成。②小组讨论，教师巡视指导。③小组展示、点评。④教师展示标准答案。⑤在教师的引导下由学生自己归纳总结此类问题的处理方法。⑥例题变式，举一反三，触类旁通。

四、教学程序设计

为了完成这节课的教学目标，依据三勤四环节教学模式，我是这样安排教学过程的：

1、定向·诱导

（多媒体展示）日常生活中为了安全，高速公路上行驶的汽车之间，保持必要的距离，安全距离是怎样确定的？将学生由生活情境引向物理问题激发学生的学习兴趣。这个环节要让学生明确本节课应解决的两类问题：（1）从受力确定运动情况（2）从运动确定受力情况。这个环节还要复习运动学公式、受力分析及牛顿运动定律的内容，从而为本节课的学习打好基础。

2、自学·探究

（一）从受力确定运动情况

①展示例题１，展示分步提示（降低难度），学生独立完成。

②小组讨论，教师巡视指导。

3、讨论·解疑

③小组展示、点评，一定要注意规范。

④教师展示标准答案，答案一定要排版得当，以利于学生对方法规律的总结。⑤在教师的引导下由学生自己归纳总结此类问题的处理方法。

该环节教师要对表现突出的小组给予表扬和鼓励。

4、反馈·总结

在例题１做完后又总结出方法规律，这是学生们的劳动成果，通过激励性的引导，引起学生有将此方法规律应用到实际中去的强烈愿望，这时出示设计好的例题，从而

起到良好的巩固提升的作用。

比如对例题1，我进行了两个拓展，学生自主讨论解决问题后，我再引导学生自主创新，比如把“水平地面”改成“倾角是30°的斜面”，物块沿斜面可以上升，还可以下滑。这样一个例题就变成了多个题，实现了一题多变、以点带面的教学效果。

（二）从运动确定受力情况

例题２的处理方法与例题１相同，在此就不再多说。

课堂小结：

为了体现课程改革的新理念——学生是学习的主人，我改变传统的教师总结为学生总结的模式，既强化了学生所学的知识，又培养了学生的归纳和概括能力。

布置作业：

①为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离，已知某高速公路上大巴车最高限速v =90km／h。假设前方车辆因故障突然停止，后车司机从发现这一情况，经操纵刹车，到汽车开始减速所经历的时间（即反应时间）t=0.40s。刹车时汽车受到的阻力的大小f为汽车重量的0.50倍。该高速公路上汽车间的距离ｓ至少应为多少？

该作业题是为了呼应课前设计的问题情境。

②开放性探究问题：例题1还可拓展为哪些情况，请大家课后自编题目作好解答。

五、板书设计

由于多媒体在物理教学中仅是一种辅助手段，不能完全取代黑板，因此一节课的主要内容和学生的必要参与还需要借助黑板来帮助。我在这节课的板书设计中突出了主要内容，简洁明了。

（多媒体展示板书内容。）

第四篇：人教版高中物理必修一牛顿运动定律教案

基础夯实

1．(宁波市12～13学年高一上学期期末)关于物体惯性，下列说法中正确的是（）A．把手中的球由静止释放后，球能加速下落，说明力是改变物体惯性的原因

B．公交汽车在启动时，乘客都要向后倾，这是乘客具有惯性的缘故

C．战斗机在空战时，甩掉副油箱是为了减小惯性，提高飞行的灵活性

D．运动员在百米冲刺时，速度很大，很难停下来，说明速度越大，物体的惯性也越大

答案：BC 2．关于伽利略理想实验，下列说法正确的是（）A．完全是理想的，没有事实为基础的

B．是以可靠事实为基础的，经科学抽象，深刻反映自然规律的 C．没有事实为基础，只有理想推理 D．以上说法都不对 答案：B 解析：真实的实验是一种实践的活动，是可以通过一定的实验器材和实验方法而实现的实验。“理想实验”是一种思维活动，是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的“实验”。“理想实验”并不是脱离实际的主观臆想，它是以实践为基础的，是在真实的科学实验的基础上抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，是以一定的逻辑法则为依据的，而这些逻辑法则，都是从长期的社会实践中总结出来的，并为实践所证实了的。理想实验可以深刻地揭示自然规律。3．人从行驶的汽车上跳下来后容易（）A．向汽车行驶的方向跌倒 B．向汽车行驶的反方向跌倒 C．向车右侧方向跌倒 D．向车左侧方向跌倒 答案：A 解析：人从车上跳下来时，脚和地面接触时，因摩擦而停止运动，身体由于惯性而继续向前运动。故容易向车行驶的方向跌倒。

4.在水平面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的碗。现突然发现碗中的水洒出，水洒出的情况如图所示，则关于小车在此种情况下的运动叙述正确的是（）A．小车匀速向左运动 B．小车可能突然向左加速运动 C．小车可能突然向左减速运动 D．小车可能突然向右减速运动 答案：BD 解析：如果小车正在向左匀速运动，突然加速，则碗中的水由于惯性仍保持原有的速度，就会向右洒出，故B正确；如果小车正向右匀速运动，突然减速，则碗中的水由于惯性仍保持原来的速度，就会向右洒出，故D正确。

5．科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。在研究和解决问题过程中，不仅需要相应的知识，还要注意运用科学方法。理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，如图所示，其中有一个是经验事实，其余是推论。

①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度；

②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；

③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度；

④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动。

下列关于事实和推论的分类正确的是（）A．①是事实，②③④是推论 B．②是事实，①③④是推论 C．③是事实，①②④是推论 D．④是事实，①②③是推论 答案：B 解析：伽利略的理想实验是以经验事实为基础，设想实验步骤和过程，运用分析推理得出结论的，之所以称之为理想实验，是因为实验的结果是无法用实际的实验进行验证的，但是，分析推理的过程是合乎逻辑的，是严密的，是对实验过程的科学的抽象，因此得出的结论是对客观世界真实的反映，题给实验的四个步骤中，只有②是经验事实，其余是推论，分类正确的选项是B项。6．如图所示，一个玻璃杯内盛有半杯水，上面盖一块塑料板，板上放一只鸡蛋，用小木棒猛击塑料板，塑料板离杯飞出，鸡蛋却稳稳地落入杯中，请解释这一现象。

答案：塑料板受到小木棒的击打，外力迫使它改变原来的静止状态，因此会飞出。由于惯性，塑料板被击出后，鸡蛋的状态来不及改变，稳稳地落入杯中。

7．请根据图中的情景，说明车子所处的状态，并对这种情景做出解释。

答案：从图(1)可以看出，乘客向前倾，说明乘客相对车厢有向前运动的速度，所以汽车在减速。从图(2)可看出，乘客向后倾，说明乘客有相对车厢向右运动的速度，说明列车在加速。8．常见的柴油机、电动机等机器的底座非常的沉重，而参加作战任务的战斗机却要抛掉副油箱(如下图)以减小重量，这是为什么呢？你能解释一下吗？

答案：惯性的量度是质量，而且是唯一的量度。柴油机、电动机等机器在使用时往往要避免它们发生移动，所以要增加它们的质量，以增大它们的惯性。而战斗机在执行战斗任务时，为了使自己便于调节，灵活机动，就要抛掉副油箱以减小惯性。

能力提升

1．如图所示(俯视图)，以速度v匀速行驶的列车车厢内有一水平桌面，桌面上的A处有一小球。若车厢中的旅客突然发现小球沿图中虚线由A向B运动。则由此可判断列车()

A．减速行驶，向南转弯

B．减速行驶，向北转弯 C．加速行驶，向南转弯

D．加速行驶，向北转弯 答案：A 解析：本题考查了惯性的概念，由牛顿第一定律可知，小球在水平桌面上向前运动，说明列车减速行驶，小球向北运动，则表明列车向南转弯。

2．如图所示，在一辆表面光滑足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2)，两小球原来随车一起运动。当车突然停止时，如不考虑其他阻力，则两个小球()

A．一定相碰

C．不一定相碰

答案：B 解析：因小车表面光滑，因此球在水平方向上没有受到外力作用。原来两球与小车有相同速度，当车突然停止时，由于惯性，两小球的速度不变，所以不会相碰。

3.B．一定不相碰 D．无法确定

如图所示是一种汽车安全带控制装置示意图。当汽车处于静止或匀速直线运动时，刹车摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动。当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动。若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的可能运动方向和运动状态是（）A．向右行驶、匀速直线运动 B．向左行驶、匀速直线运动 C．向右行驶、突然刹车 D．向左行驶、突然刹车 答案：C 解析：若汽车做匀速直线运动，则摆锤不会从实线位置摆到虚线位置，故A、B均错误；由图可知摆锤向右摆动，可知摆锤具有水平向左的加速度，故汽车加速度向左，汽车可能向左加速或向右减速，故C正确、D错误。

4.如图所示，重球系于线DC下端，重球下再系一根同样的绳BA，下列说法正确的是（）A．在绳的A端缓慢增加拉力，结果CD绳先断 B．在绳的A端缓慢增加拉力，结果AB绳先断 C．在绳的A端突然猛一拉，结果AB绳先断 D．在绳的A端突然猛一拉，结果CD绳先断 答案：AC

解析：受力如图所示，在绳的A端缓慢增加拉力，使得重球在足够的时间发生了微小的位移，这个过程进行缓慢，可以认为重球始终处于平衡状态，即FT2＝FT1＋mg，随着FT1增大，FT2也增大且FT2总是大于FT1，所以CD绳被拉断，A项对，B项错。

若在A端猛拉，由于重球质量很大，力的作用时间极短，由于惯性，故重球向下的位移极小(可以看成运动状态未来得及改变)以致上段绳的拉力几乎未增加，FT1已达到极限程度，故AB绳先断，C项正确，D项错误。

5.在如图所示的实验中，可以看到，从同一高度释放小车随着表面材料的改变而一次比一次停得远，如果表面绝对光滑，那么我们综合伽利略的实验，通过合理外推可以得出结论：______________ _________________________________________________________。

该实验和伽利略的斜面实验都是采用了相同的________，它是建立在事实基础上，把经验事实与抽象思维结合在一起推测的方法。

答案：物体的运动不需要力来维持 理想实验法

解析：根据伽利略的理想斜面实验，本实验中若表面绝对光滑，小车将永远运动下去，不需要力来维持；两个实验都是理想实验。

6．如图所示，有一旅游爱好者，想做环球旅行。他设想乘坐一气球将自己悬浮在高空中，因为地球在自转，所以他只要在空中停留一天，就可以环球旅行一次了。你认为这个旅游爱好者的想法能实现吗？为什么？

答案：因为地球上的一切物体，包括地球周围的大气都随着地球自转而一起运动着，人乘着气球升空后。由于惯性，仍保持原来的速度随地球、大气一起运动，不计其他与地球有相对运动(如风)的作用产生的影响，升空的气球与其下方的地面保持相对静止，所以他不可能一天相对地球绕行一周。所以不能实现。

7．如图所示，一木块和小车一块做匀速直线运动，当小车遇到一障碍物的瞬间(设小车不反弹)，则：

(1)如果小车上表面粗糙，木块将如何运动？(2)如果小车上表面光滑，木块将如何运动？ 答案：(1)向右倾倒(2)向右匀速直线运动 解析：当小车遇到障碍物时，小车将停下。

(1)如果上表面粗糙，则木块上部由于惯性将继续向右运动；木块下部受到一个向左的摩擦力，运动状态发生改变，很快停止，故此时木块将向右倾倒。

(2)如果小车上表面光滑，则木块下部不受摩擦力，此时整个木块都将由于惯性而保持向右的匀速直线运动状态。

8．如图所示，在瓶内装满水，将乒乓球用细线拴住并按入水中，线的另一端固定在瓶盖上。盖上瓶盖并将瓶子翻转，乒乓球将浮在水中。用手托着瓶子水平向右做加速直线运动，乒乓球在瓶中的位置会如何变化？解释你所观察到的现象。

答案：乒乓球相对瓶向右移动

解析：因为水的质量大于乒乓球的质量，所以水的惯性大于乒乓球的惯性。当水相对瓶向左移动时，将挤压乒乓球，使乒乓球相对瓶向右移动。

第五篇：用牛顿运动定律解决问题二说课稿

各位老师：

大家好，很荣幸能向各位同行汇报我对人教版高中物理必修1《用牛顿运动定律解决问题（二）》的教学设计，下面我将从以下六个方面展开我的说课。

（一）教材分析

牛顿运动定律是力学乃至整个物理学的基本规律，是动力学的基础．运用牛顿运动定律解决有关问题，对于学生学好物理，掌握力学知识和提高分析解决问题的能力是十分重要的．本节课用牛顿运动定律解决两类实际问题：一是共点力的平衡，另一个是常见的超重和失重。我在处理这节教材时本着两个指导思想，一是从实际生活中抽象出物理问题引起学生兴趣，二是注意总结归纳，讲练结合，方便学生理解记忆。

（二）教学目标

一是知识传授方面：能够解决共点力的平衡问题，了解超重和失重现象并运用牛顿第二定律研究超重和失重问题。

二是智能培养方面：培养学生运用牛顿第二定律分析和解决问题的能力

三是思想教育方面：渗透“学以致用”的思想，鼓励学生多观察生活中遇到的物理现象和用所学知识去分析解决这些物理问题。

（三）教学方法

第一：以激发学生的学习动机为主线，通过实验，观察，讨论多种形式，激发学生的学习兴趣。第二：以思维训练为中心，让学生动手画受力分析图，通过板演，提问、讨论，达到使学生多种器官协调合作的作用，充分发挥学生的主体地位

（四）重难点

处理共点力的平衡时受力分析要全面，不多力，不少力。

对超重失重的理解，在超重和失重中有关对支持物的压力和对悬挂物拉力的计算

（五）学情分析

共点力的平衡几乎年年高考都有，但学生在此处得分率很低，原因不是对共点力的条件掌握不了，而是对某些力的产生和分析不到位，所以在此处多加强调弹力和摩擦力有无的判断。再就是超重失重，对这两个概念学生能记住，但具体到一个实例中，学生经常忽视首先找出加速度的方向这一方面，而是凭想当然的去做去选，所以在讲这个专题时一定要强调出物体处于超重还是失重状态是由加速度的方向决定而不是物体的运动方向决定的。

（六）教学过程

共点力的平衡

观看幻灯片导入，该物体处于平衡状态，再通过提问学生什么是共点力的平衡条件。（此处教师提示从牛顿第二定律的角度思考），然后让学生动手画出该物体的受力图，这是正确解题的关键．养成良好的分析和处理问题的习惯，对以后的学习会很有帮助的．由受力图引出什么是共点力（几个力都作用在同一点上或者几个力的作用线交与一点），紧接着让学生动手做这个练习，用平衡条件求解某一个力。

【例题】如右图所示，在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B,足球的质量为m，悬绳与墙壁的夹角为，网兜的质量不计。求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力。

通过上面的例题拓展：

1.物体受三个力作用而平衡时，任意两个力的合力与第三个力等大反向。

2.物体受到几个共点力作用而平衡时，其中任意（n-1）个力的合力必与第n个力等大反向。

最后板书总结共点力的平衡条件。

超重和失重

实验导入：把矿泉水瓶的下部挖一个小孔，装入水后，让瓶子做竖直上抛运动，发现上升过程中水不能流出。

文字交代：自从人造地球卫星和宇宙飞船发射成功以来，人们经常谈到超重和失重，刚才的实验就是因为水完全失重造成的。通过这些引起学生兴趣。在通过例题讲解超重和失重

【例题】升降机以0.5m/s2的加速度匀加速上升，升降机里的物体的质量是50kg，物体对升降机地板的压力是多大？如果物体放在升降机里的测力计上，测力计的示数是多大？（提示学生用牛顿第二定律解题），并让学生板演，通过板演了解学生对牛顿第二定律的掌握情况。

比较前边两种情况下人对地板的压力大小，得到人对地板的压力跟物体的运动状态有关。

总结：升降机加速度向上的时候，物体对升降机地板的压力比物体实际受到的重力大，我们把这种现象叫超重。

让学生讨论什么时候物体处于超重状态，超重时重力怎么改变。

学生总结

（1）当物体向上加速度时，产生超重现象；

（2）产生超重现象时，物体的重力并没有改变，只是对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力增大。

用类比法推导失重，最后总结

（1）当物体有向下的加速度时，产生失重现象（包括匀减速上升，匀加速下降）。此时F压或F拉小于G。

（2）当物体有向下的加速度且a＝g时，产生完全失重现象，此时F压＝0或F拉＝0；

（3）产生失重和完全失重时，物体的重力并没有改变，只是对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体的重力。

回到开头的实验，让学生讨论得出水不流出的原因。

老师总结处理这类问题的一般思路

1、确定研究对象；

2、对研究对象进行运动分析和受力分析；

3、列出方程或方程组；

4、求解方程，并对结果做必要说明。

强调完全失重的情况下所有和重力有关的仪器都无法使用！

最后板书总结超重失重，这样可以给学生一个完整的概念。

板书