【志鸿优化 高中优秀教案】2014-2015学年高中物理 4.6用牛顿运动定律解决问题学案 新人教版必修1

第一篇：【志鸿优化 高中优秀教案】2014-2015学年高中物理 4.6用牛顿运动定律解决问题学案 新人教版必修1

第四章 牛顿运动定律 6 用牛顿运动定律解决问题(一)

学习目标

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.能结合物体的运动情况对物体的受力情况进行分析.4.能根据物体的受力情况推导物体的运动情况.5.会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题.自主探究

1.匀变速直线规律:(1)速度公式:

(2)位移公式:

(3)速度与位移的关系式:

2.牛顿运动定律:(1)牛顿第一定律:.(2)牛顿第二定律:.(3)牛顿第三定律:.合作探究

一、从物体的受力情况确定物体的运动情况

【例1】一个静止在光滑水平地面上的物体,质量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动.求物体在4s末的速度和4s内的位移.问题:(1)研究对象是谁?它一共受几个力的作用,画出受力图.(2)研究对象受到的合力沿什么方向?大小是多少?(3)研究对象的运动是匀变速运动吗?依据是什么? 1.如果已知物体的受力情况,可以由牛顿第二定律求出物体的,再通过

规律确定物体的运动情况.2.解题思路

(1)确定研究对象,对研究对象进行

和,并画出

;(2)根据力的合成与分解的方法,求出物体所受的;(3)根据牛顿第二定律列方程,求出物体的;(4)结合给定的物体的运动的初始条件,选择

求出答案.二、从物体的运动情况确定物体的受力情况 【例2】一个滑雪者,质量m=75kg,以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ=30°.在 t=5s的时间内滑下的路程x=60m,求滑雪人受到的阻力.(包括摩擦力和空气阻力)问题:(1)研究对象是谁?找出它的关于运动状态的描述.(2)求出研究对象的加速度,并画出受力图.(3)研究对象沿斜面方向下匀加速运动,应如何建立坐标系求合力? 1.如果已知物体的运动情况,可以由运动学公式求出物体的,再通过

确定物 体的受力情况.2.解题思路

(1)确定研究对象,对研究对象进行

和,并画出物体的;(2)选择合适的运动规律,求出物体的;(3)根据牛顿第二定律列方程,求出物体的所受的;(4)根据的方法,找到各力之间的关系求出答案.课堂检测

1.如果力F在时间t内使原来静止的质量为m的物体移动距离x,那么（）A.相同的力在一半的时间内使质量为的物体移动相同的距离 B.相同的力在相同的时间内使质量为的物体移动相同的距离 C.相同的力在两倍的时间内使质量为2m的物体移动相同的距离 D.一半的力在相同的时间内使质量为的物体移动相同的距离

2.同学们小时候都喜欢滑滑梯,如图所示,已知斜面的倾角为θ,斜面长度为l,小孩与斜面的动摩擦因数为μ,小孩可看成质点,不计空气阻力,则下列有关说法正确的是（）A.小孩下滑过程中对斜面的压力大小为mgcosθ B.小孩下滑过程中的加速度大小为gsinθ C.到达斜面底端时小孩速度大小为

D.下滑过程小孩所受摩擦力的大小为μmgcosθ

3.有三个光滑斜轨道1、2、3,它们的倾角依次是60°、45°和30°,这些轨道交于O点,现有位于同一竖直线上的3个小物体甲、乙、丙,分别沿这3个轨道同时从静止自由下滑,如图所示,物体滑到O点的先后顺序是（）A.甲最先,乙稍后,丙最后

B.乙最先,然后甲和丙同时到达 C.甲、乙、丙同时到达 D.乙最先,甲稍后,丙最后

4.一个木块放在水平面上,在水平拉力F的作用下做匀速直线运动,当拉力为2F时木块的加速度大小是a,则水平拉力为4F时,木块的加速度大小是()

A.a B.2a C.3a D.4a 5.A、B两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上,若两物体的质量mA>mB,两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同,则两物体能滑行的最大距离xA与xB相比为（）A.xA=xB B.xA>xB C.xA

6.如图所示,在沿平直轨道行驶的车厢内,有一轻绳的上端固定在车厢的顶部,下端拴一小球,当小球相对车厢静止时,悬线与竖直方向的夹角为θ,则下列关于车厢的运动情况正确的是（）A.车厢加速度大小为gtanθ,方向水平向左 B.车厢加速度大小为gtanθ,方向水平向右 C.车厢加速度大小为gsinθ,方向水平向左 D.车厢加速度大小为gsinθ,方向水平向右

7.如图所示,质量m0=60kg的人通过定滑轮将质量为m=10kg的货物提升到高处.滑轮的质量和摩擦均不计,货物获得的加速度a=2m/s2,则人对地面的压力为(g取10m/s2)（）A.120N B.480N C.600N D.720N

8.如图所示,弹簧测力计外壳质量为m0,弹簧及挂钩的质量忽略不计,挂钩处吊着一质量为m的重物,现用一方向竖直向上的外力F拉着弹簧测力计,使其向上做匀加速运动,则弹簧测力计的示数为（）A.mg B.mg C.F D.F 9.将“超级市场”中运送货物所用的平板车固定在水平地面上,配送员用400N的水平力推动一箱100kg的货物时,该货物刚好能在平板车上开始滑动;若配送员推动平板车由静止开始加速前进,要使此箱货物不从车上滑落,配送员推车时的加速度的取值可以为(g取10m/s2)（）A.3.2m/s2 B.5.5m/s2 C.6.0m/s2 D.2.8m/s2

10.如图所示,小车上固定一弯折硬杆ABC,C端固定一质量为m的小球.已知α角恒定,当小车 水平向左做变加速直线运动时,BC杆对小球的作用力的方向（）A.一定沿着杆向上 B.一定竖直向上 C.一定不是水平方向

D.随加速度a的数值的改变而改变

11.质量为m=2kg的物体,放在水平面上,它们之间的动摩擦因数μ=0.5,现对物体施加F=20N的作用力,方向与水平面成θ=37°(sin37°=0.6)角斜向上,如图所示,(g取10m/s2)求:(1)物体运动的加速度为大小;(2)物体在力F作用下5s内通过的位移大小;(3)如果力F的作用经5s后撤去,则物体在撤去力F后还能滑行的距离.12.如图所示为游乐场中深受大家喜爱的“激流勇进”的娱乐项目,人坐在船中,随着提升机达到高处,再沿着水槽飞滑而下,劈波斩浪的刹那给人惊险刺激的感受.设乘客与船的总质量为100kg,在倾斜水槽和水平水槽中滑行时所受的阻力均为重力的0.1倍,水槽的坡度为30°,若乘客与船从槽顶部由静止开始滑行18m经过斜槽的底部O点进入水平水槽(设经过O点前后速度大小不变,g取10m/s2).求:(1)船沿倾斜水槽下滑的加速度的大小;(2)船滑到斜槽底部O点时的速度大小;(3)船进入水平水槽后15s内滑行的距离.参考答案 自主探究 1.(1)v=v0+at(2)x=v0t+at2(3)v2-=2ax 2.(1)一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.(2)物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比;加速度方向跟作用力方向相同.(3)两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上.合作探究

一、从物体的受力情况确定物体的运动情况 1.合力 匀变速直线运动

2.(1)受力分析 运动分析 受力分析图(2)合力(3)加速度(4)运动规律

二、从物体的运动情况确定物体的受力情况 1.加速度 牛顿第二定律

2.(1)受力分析 运动分析 受力分析图(2)加速度(3)合力(4)力的合成与分解 课堂检测

1.D 解析:根据牛顿第二定律得F=ma,物体运动的位移为x=at2,联立两式可得x=.由各选项中各物理量的变化可判断选项D正确.2.AD 解析:在下滑过程中,小孩受重力mg、支持力FN=mgcosθ、摩擦力Ff=μFN,由牛顿第二定律,得mgsinθ-μFN=ma,故a=gsinθ-μgcosθ=(sinθ-μcosθ)g,到达底端时的速度为v=,故选项A、D正确,选项B、C错误.3.B 解析:设轨道的底边长度为d、倾角为α,则轨道的长为x=.物体沿轨道下滑时的加速度a=gsinα.由x=at2可得t=,所以当倾角为45°时下滑时间最短,倾角为60°和30°时下滑时间相等.4.C 解析:物体做匀速运动时受的摩擦力Ff=F.当拉力为2F时,由牛顿第二定律知2F-Ff=ma;当拉力为4F时,有4F-Ff=ma',解得a'=3a.5.A 解析:在滑行过程中,物体所受摩擦力提供加速度,设物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则aA==μg,aB==μg,即aA=aB;又由运动学公式x=可知两物体滑行的最大距离xA=xB.6.A 解析:小球受力分析如图所示,重力与拉力的合力方向水平向左,大小F=mgtanθ,所以加速度大小为gtanθ.7.B 解析:对货物,根据牛顿第二定律有F-mg=ma,对人根据平衡条件有F+FN=m0g,由以上两式得FN=480N.8.D 解析:设弹簧测力计的示数为FT,以弹簧测力计和重物为研究对象,根据牛顿第二定律有F-(m+m0)g=(m+m0)a,解得a=-g.以重物为研究对象,根据牛顿第二定律有FT-mg=ma,由以上几式可得FT=F.9.AD 解析:根据题意可知,货物与平板车之间的最大静摩擦力为Fm=400N.要使货物不从车上滑落,推车的加速度最大时,货物受到的摩擦力刚好达到最大值,有Fm=mam,解得am=4m/s2,选项A、D正确.10.CD 解析:BC杆对小球的作用力有两个效果,竖直方向与重力平衡,竖直方向分力不变,水平方向提供产生加速度的力,大小随加速度变化而变化,所以BC杆对小球的作用力的方向一定不是水平方向,随加速度a数值的改变而改变,选项C、D正确.11.解析:(1)对物体受力分析如图所示.水平方向有Fcosθ-Ff=ma 竖直方向有Fsinθ+FN=mg 另有Ff=μFN 代入数据解得a=6m/s2.(2)物体在5s内通过的位移 x=at2=×6×52m=75m.(3)5s末物体的速度 v=at=6×5m/s=30m/s 撤去力F后,物体运动的加速度大小 a'==μg=5m/s2 则物体在撤去力F后还能滑行的距离 x'=m=90m.答案:(1)6m/s2(2)75m(3)90m 12.解析:(1)对船进行受力分析,根据牛顿第二定律,有 mgsin30°-Ff=ma Ff=0.1mg 得a=4m/s2.(2)由匀加速直线运动规律有 v2=2ax 代入数据得v=12m/s.(3)船进入水平水槽后,据牛顿第二定律有-Ff=ma' a'=-0.1g=-0.1×10m/s2=-1m/s2 由于t止=-=12s<15s 即船进入水平水槽后12s末时速度为0 船在15s内滑行的距离 x=t止=×12m=72m.答案:(1)4m/s2(2)12m/s(3)72m

第二篇：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。）

第三篇：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。

第四篇：高中物理：3.5 牛顿运动定律的应用 教案(教科版必修1)

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

12svat02据Fma求得a据vtv0at已知物体的受力情况可求得s..v0..vt..t

22vv02astvtv0at1据sv0at222vv2t02asFma已知物体的运动情况求得a据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，0现对物体施加大小F=10N与水平方向夹角θ＝37的斜向上的拉力，使物体向右做匀加速直线运动。已知002sin37=0.6,cos37=0.8取g=10m/s，求物体5s末的速度及

用心

爱心

专心

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。c.判定物体应作什么运动？

（物体原来是静止的，初速度V0=0，在恒定的合力作用下产生恒定的加速度，所以物体作初速度为零的匀加速直线运动。）（1）引导学生正确写出本题的解题过程。

解：设向右为正方向，以物体为研究对象，物体受3个力，受力示意图如图所示。其中F1是力F沿水平方向的分力，F1Fcos10cos370N8N

小车由静止开始加速度前进，在此过程中： 水平方向：F合F18N 由牛顿第二定律：F合＝ma得

aF合m84m/s2 2第5s末的速度由运动学公式有： vtv0at45m/s20m/s 5s内的位移由运动学公式有：sv0t121at452m50m 22第5s末的速度为20m/s,5s内的位移为50m。

（2）归纳处理第一类问题的基本方法：（先有学生归纳，然后再进行总结）

a..对物体进行受力分析并画出示意图。

b..求出合力，利用牛顿第二定律求出物体的加速度。c..利用运动学公式确定物体的运动情况。【巩固练习】

如图所示，质量m=2Kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面的滑动摩擦因数μ＝0.25。现对物体施加大小F=10N0与水平方向夹角θ＝37的斜向上的拉力，使物体向右做匀

002加速直线运动。已知sin37=0.6,cos37=0.8取g=10m/s，求物体第5s末的速度及5s内的位移各为多少。

解：设向右为正方向，以物体为研究对象，对物体进行受力分析，如图，分别沿水平，竖直方向分解，据Fma有：

FcosFfma

据Fy0有

FNFsinmg0

据滑动摩擦力公式有：

用心

爱心

专心

FfFN

代入数据可得到a2.25m/s

第5s末的速度由运动学公式有： vtv0at2.255m/s12.25m/s 5s内的位移由运动学公式有：sv0t2121at2.2552m28.125m 22 总之：根据牛顿第二定律从物体得受力情况确定运动情况，在实际中有重要得应用。指挥宇宙飞船飞行得科学工作者，根据飞船得受力情况可以确定飞船在任意时刻得速度和位置。他们解决问题的思路和我们在前面讲的一样，只是计算很复杂，要用电子计算机才行。(三)已知物体的运动情况，确定物体的受力情况

例2．如图所示，质量m=2Kg的物体静止在光滑的水平地面

0上，现对物体施加与水平方向夹角θ＝37的斜向上的拉力F作用，使物体向右做匀加速直线运动。已知002sin37=0.6,cos37=0.8取g=10m/s，第5s末的速度为20m/s,求拉力F的大小。

问：a.本题属于那一类动力学问题？

（已知物体的运动情况，求解物体的受力情况）b.判定物体应作什么运动？

（物体原来是静止的，初速度V0=0，在恒定的合力作用下产生恒定的加速度，所以物体作初速度为零的匀加速直线运动。）

（1）引导学生正确写出本题的解题过程。

解：设向右为正方向，以物体为研究对象，物体受3个 力，受力示意图如图所示。

小车由静止开始加速度前进，在此过程中： 有vtatavt20m/s24m/s2 t5ma24N10N 0coscos37水平方向有：F合F1FcosmaF（2）归纳处理第二类问题的基本方法：（先有学生归纳，然后再进行总结）a..根据物体 的运动情况对物体运用运动学公式求出加速度。b.对物体进行受力分析并画出力的示意图。c.根据牛顿第二定律求出合力。

d.结合物体受力分析求出所求受力情况。【巩固练习】

如图所示，质量m=2Kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面的滑动摩擦因数μ＝0.25。现对物体施加与水平方向夹0角θ＝37的斜向上的拉力F的作用，使物体向右做匀加速直线运动。已知002sin37=0.6,cos37=0.8取g=10m/s，5s内的位移为28.125m，求力F的大小。

解：设向右为正方向，以物体为研究对象，用心

爱心

专心

对物体进行受力分析，如图，分别沿水平，竖直方向分解，据Fma有：

FcosFfma

据Fy0有

FNFsinmg0

据滑动摩擦力公式有：

FfFN

Fmamg

cossinv00122s sata22t

2s228.125mg20.2521022t5N10N 所以F00cossincos370.25sin37m延伸：

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，根据牛顿运动定律可以确定机车的牵引力。又如，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。再如，牛顿从苹果落地联想到物体间相互作用的引力并进而发现了万有引力。思考：

如图所示，质量m=2Kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面的滑动摩擦因数μ＝0.25。现对物体施加与水平方向夹0角θ＝37的斜向上的拉力F的作用，使物体向右做匀加速直线运动，运动9s后撤去拉力，又经过10s物体刚好停止。已002知sin37=0.6,cos37=0.8取g=10m/s，求力F的大小。

三、小结

本节课我们主要学习了用加速度作为桥梁求解常见的两类动力学问题，以及处理斜面问题的一般方法：建立直角坐标系进行力的分解，求解有关物理量。这种方法也叫正交分解法。

四、板书设计

用心

爱心

专心

牛顿运动定律情况已知受力情况，求运动求解两类问题情况已知运动情况，求受力分析方法： F合ma动力学公式合力F合加速度a运动情况s、v、t等受力分析Fxmax正交分解法：Fymay

用心

爱心

专心

第五篇：【志鸿优化 高中优秀教案】2014-2015学年高中物理 4.3牛顿第二定律学案 新人教版必修1

第四章 牛顿运动定律 3 牛顿第二定律

学习目标

1.理解牛顿第二定律,知道牛顿第二定律表达式的确切含义.2.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.3.会用牛顿第二定律的公式进行计算和处理有关问题.自主探究

1.内容:物体的加速度的大小跟它受到的作用力成、跟它的质量成,加速度的方向跟作用力的方向

.2.表达式:

.3.1N=1m/s2,意义是.合作探究

一、牛顿第二定律

问题:(1)比较汽车启动、飞机起飞、火箭发射的速度变化快慢(加速度)由哪些因素决定?(2)1N是如何规定的?k等于多少?(3)各符号表示什么意思?各物理量的单位是什么? 1.牛顿第二定律揭示了力与运动的关系,即,其中k为

.2.在国际单位制中,力的单位,叫做

.此时,k=,表达式为

.二、牛顿第二定律的理解

问题:(1)向右的水平力F产生的加速度方向向哪?(2)从牛顿第二定律可知,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是,我们用力提一个很重的箱子,却提不动它.这跟牛顿第二定律有没有矛盾?应该怎样解释这个现象?(3)力F1单独作用于某物体时产生的加速度是3m/s2,力F2单独作用于此物体时产生的加速度是4m/s2,两力同时作用于此物体时产生的加速度可能是多大? 是非判断:判断以下说法是否正确(1)加速度与力方向相同.(2)先有力再有加速度.(3)只有物体受到力的作用,才会产生加速度.(4)恒定的合力产生恒定的加速度,变化的合力产生变化的加速度.(5)力一旦停止作用,加速度也会为零,物体将静止.(6)当合外力减小时,加速度也随之减小,物体将做减速运动.1.矢量性:F=ma是一个矢量方程,公式不但表示了

关系,还表示了

关系.2.瞬时性:a与F

产生、变化、消失.3.独立性:当物体受到几个力作用时,每个力各自独立地使物体产生一个加速度,就像其他力不存在一样,这个性质叫力的独立作用原理.物体受到的每个力都会产生加速度,而最终表现出来的加速度是所有加速度的.4.同体性:F=ma中,F、m、a各量必须对应

物体.三、牛顿第二定律的应用 【例1】某质量为1100kg的汽车在平直路面试车,当达到100km/h的速度时关闭发动机,经过70s停下来,汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2000N,产生的加速度应为多大? 【例2】一个物体,质量是2kg,受到互成120°角的两个力F1和F2的作用.这两个力的大小都是10N,这两个力产生的加速度是多大? 1.用牛顿第二定律解题的受力分析方法:(1)

.(2)

.(3)

.2.用牛顿第二定律解题的一般步骤:(1).(2).(3).(4).课堂检测

1.下列对于牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解中,正确的是（）A.由F=ma可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比 B.由m=可知,物体的质量与其所受的合外力成正比,与其运动的加速度成反比 C.由a=可知,物体的加速度与其所受的合外力成正比,与其质量成反比

D.由m=可知,物体的质量可以通过测量它所受的合外力和它的加速度而求得

2.静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,在力刚开始作用的瞬间,下列说法中正确的是（）A.物体立即获得加速度和速度

B.物体立即获得加速度,但速度仍为零 C.物体立即获得速度,但加速度仍为零 D.物体的速度和加速度均为零

3.物体在与其初速度始终共线的合外力F的作用下运动.取v0方向为正,合外力F随时间t的变化情况如图所示,则在0~t1这段时间内（）

A.物体的加速度先减小后增大,速度也是先减小后增大 B.物体的加速度先增大后减小,速度也是先增大后减小 C.物体的加速度先减小后增大,速度一直在增大 D.物体的加速度先减小后增大,速度一直在减小

4.搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车,当力沿斜面向上,大小为F时,物体的加速度为a1;若保持力的方向不变,大小变为2F时,物体的加速度为a2,则()

A.a1=a2 B.a12a1 5.一物体做直线运动的vt图象如图所示,则下列图中能正确反映物体所受合力F随时间变化情况的是()

6.如图所示,底板光滑的小车上用两个量程为20N的完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1kg的物块.在水平地面上当小车做匀速直线运动时,两弹簧测力计的示数均为10N.当小车做匀加速直线运动时,弹簧测力计甲的示数变为8N.这时小车运动的加速度大小是（）A.2m/s2 B.4m/s2 C.6m/s2 D.8m/s2 7.A、B两球的质量均为m,两球之间用轻弹簧相连,放在光滑的水平地面上,A球左侧靠墙.用力F向左推B球将弹簧压缩,如图所示.然后突然将力F撤去,在撤去力F的瞬间,A、B两球的加速度分别为（）

A.0,0 B.C.0, D.8.在牛顿第二定律的数学表达式F=kma中,有关比例系数k的说法,正确的是（）A.k的数值由F、m、a的数值决定 B.k的数值由F、m、a的单位决定 C.在国际单位制中,k=1 D.在任何情况下k都等于1 9.在水平地面上有一质量为2kg的物体,物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动,10s后拉力大小减为,该物体的速度随时间t的变化规律如图所示.g取10m/s2,求:

(1)物体受到的拉力F的大小;(2)物体与地面之间的动摩擦因数.10.如图所示,水平恒力F=20N,把质量m=0.6kg的木块压在竖直墙上,木块离地面的高度h=6m.木块从静止开始向下做匀加速运动,经过2s到达地面.(g取10m/s2)求:(1)木块下滑的加速度a的大小;(2)画出木块的受力示意图;(3)木块与墙壁之间的滑动摩擦因数.参考答案 自主探究

1.正比 反比 相同 2.F=kma 3.使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力的大小为1N 合作探究

一、牛顿第二定律

1.定量 F=kma 比例系数 2.kg·m/s2 牛顿 1 F=ma

二、牛顿第二定律的理解 1.大小 方向 2.同时 3.矢量和 4.同一个

三、牛顿第二定律的应用

1.合成法 分解法 正交分解法

2.选取研究对象 分析所选对象在某状态或某过程中的受力情况、运动情况 明确研究对象受到的合力和具有的加速度的表达式 根据牛顿第二定律列出方程F=ma,解方程得到答案 课堂检测

1.CD 解析:a、m、F三个物理量的决定关系是:力F和质量m决定了加速度a,而加速度a不能决定力的大小或质量的大小.若知道物体的受力大小和加速度大小,由m=可求得物体的质量.2.B 解析:由牛顿第二定律的同时性可知,力作用的瞬时即可获得加速度,但速度仍为零.3.C 解析:由a=知,物体的加速度先减小后增大,因加速度与速度方向始终相同,因此物体的速度一直在增大.4.D 解析:a1=,a2==2a1+,可知a2>2a1.5.B 解析:在0~2s内,物体做匀加速直线运动,2~4s内物体做匀减速直线运动,4~6s内物体做反方向的匀加速直线运动,且2~6s内物体的加速度相同,6~8s内物体做反方向的匀减速直线运动,综上可知B正确.6.B 解析:因弹簧的弹力与其形变量成正比,当弹簧测力计甲的示数由10N变为8N时,其形变量减少,则弹簧测力计乙的形变量必增大,且甲、乙两弹簧测力计形变量变化的大小相等,所以弹簧测力计乙的示数应为12N.物体在水平方向所受到的合外力为F=F乙-F甲=4N.根据牛顿第二定律得,物块的加速度大小为a=m/s2=4m/s2.7.C 解析:弹簧处于压缩状态时,B球受到力F和弹簧的弹力F1的作用而静止,有F=F1,A球受到弹簧的弹力F1和墙壁的弹力F2的作用而静止,且F1=F2.撤去力F的瞬间,A球仍受到弹簧的弹力F1和墙壁的弹力F2的作用,加速度a1=0;B球只受到弹力F1的作用,加速度a2=.8.BC 解析:物理公式在确定物理量数量关系的同时,也确定了物理量的单位.在F=kma中,只有“m”的单位取kg,“a”的单位取m/s2,“F”的单位取N时,才有k=1,故排除选项A、D,选项B、C正确.9.解析:0~10s间物体加速度大小a1==0.8m/s2 10~14s间物体加速度大小a2==2m/s2 根据牛顿第二定律有 F-μmg=ma1 μmg-=ma2,可得μ=0.48,F=11.2N.答案:(1)11.2N(2)0.48 10.解析:(1)由h=at2得a==3m/s2.(2)如图所示.(3)由牛顿第二定律 a= 得μ==0.21.答案:(1)3m/s2(2)见解析(3)0.21