牛顿运动定律的应用(李文化)说课稿

牛顿运动定律的应用(李文化)说课稿
牛顿运动定律的应用(李文化)说课稿

《牛顿运动定律的应用》说课教案(第1课时)各位老师,我说课的题目是牛顿运动定律的应用(第1学时),课题选自高一物理第三章第五节,下面我从教材分析,学情分析,教法分析、学法分析、教学程序、板书设计六个方面进行说课。

一、教材分析

1、地位和作用

A、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;本节是探究利用力的知识,运动学知识和牛顿运动定律分析解决动力学问题的一般思路和方法,为学生学好整个物理学奠定基础。

B、本节课是前面所学知识的综合应用,是培养学生良好逻辑推理能力、规范分析问题、解决题能力的良好素材。

2、教学目标:

(1)知识与技能目标:掌握利用牛顿运动定律对“已知受力情况求解运动情况”问题的逻辑推理顺序,形成一套科学的分析方法,进而学会规范的解答能力。

(2)过程与方法目标:

A、通过实例与理论相结合,培养学生由已知到未知或由未知到已知的分析推理能力。

B、培养学生发散思维和合作学习的能力,方法应用的迁移能力。

C、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。

(3)情感态度与价值观:

A、通过问题探究培养学生主动自主学习,受到科学方法的训练,养成积极思维,解题规范的良好习惯;

B、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,再从物理走向生活,从而进一步培养学生学习物理的兴趣。

3、重、难点

本节为习题课,重点是建立起利用牛顿运动定律对“已知受力情况求运动情况”问题的分析求解的逻辑思维程序。同时学会规范的解答。本节的难点是对不在一条直线上的受力情形,如何合理建立坐标系并通过正交分解求出合力。

二、学情分析

A、学生在前面已经学习了物体受力分析、牛顿运动定律、

匀变速直线运动的有关规律、二力平衡及建立平面直角坐标系的有关知识,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一时不可过多,应循序渐进。解题时要规范学生的解题步骤,注意提醒学生每写一个式子,都必须有客观依据,必须从基本公式着手。式子中的每一项,甚至每一个“+”、“-”号,必须有根据,不可想当然,主观臆断。

B、由于题目分析过程中牵涉到的知识点比较多,在课堂上可

放手让学生讨论、交流。

C、学生在波及到不在一条直线上的多个力的合成可能是本节学习的关键,应加以突破。

D、当物体经历一个较复杂涉及多个物理量的物理过程时,建立物理情景构建物理模型,形成一套分析问题、解决问题的思路是学生学习的障碍。

三、教法分析

A、本节将采用实例分析法、归纳法和讲练结合法,通过例题变式总结分析问题的推理程序、建立坐标系的正确方法。

B、通过例题变式培养学生多角度、全方位的思维品质,陪学生的迁移能力。

C、引导学生对物理问题要先弄清问题的物理情景、理清解题的思路后再动笔,并养成画情景图的良好习惯。

D、最大限度调动学生积极参与教学活动,充分体现“教为主导,学为主体”的教学原则,本节采用引导学生自主探究,充分调动学生学习的积极性和主动性。

四、学法指导

学生是课堂教学的主体,现代教育更重视在教学过程中对学生的学法指导,本节课的教学过程中要注意引导学生自主探究,调动课堂气氛,赞赏学生提高各种问题,让学生在课堂中能感受如何发现问题,并更多地体会成功的喜悦。

鼓励学生动手画物体受力示意图,运动情景示意图,构建物理模型以达到培养学生抽象思维能力的目的。

五、教学程序

1、创设情景,引入新课(约2分钟)

(多媒体展示)A、,航天科学家是如何把宇宙飞船送上天并控制它的速度高度按人们的要求与转的呢?

B、交通事故后交警是如何如根据事故现场盘顿车辆是否超速行驶了呢?引入课题

2、新课教学(约35分钟)

例题1、在某城市的一条道路上,规定车辆行驶速度不得超过36Km/h.在一次交通事故中,量的一辆质量2000Kg的肇事车紧急刹车时留下的刹车痕迹长为14m,已知该车轮胎与路面的动摩擦因数为0.7,判断该车是否超速. (g取10m/s2)

首先通过牛顿第二定律的复习,抓住运动和力的关系是通过加速度这个桥梁为纽带,由物体的受力情况依据牛顿第二定律求物体的加速度,然后根据运动性质、结合初始条件由运动学规律求物体在任意时刻的位置、速度,这就是动力学第一类问题的分析思路(多媒体展示:逻辑推理分析导图)

然后例题分析:重点介绍分析方法

先确定研究对象,采用隔离法对物体作受力分析,画出受力示意图,采用代数法求合外力,对物体进行运动情况分析画出运动过程示意草图,,找出已知运动学量,明白待求量,由牛顿第二定律求a,由运动学公式求解运动学量,介绍书写答题规范要求,讨论结果的物理意义,让学生讨论归纳总结出求解方法(多媒体展示解题程序)。

练习:已知椅子与地面间的动摩擦因数为0.4,它从离手到停下共经历了1s的时间,请求一下椅子离手后可以滑行多远?(g 取10m/s2)

例题2:如图,质量为m=2kg的物体静止在水平地面上,物体与水平面间的动摩擦因数为 0.2,现对物体施加一个大小F=5N、与水平方向成θ=370角的斜向上的拉力(如图),已知:g=10m/s2,求:物体在拉力的作用下4s内通过的位移小.

学生探究不在一条直线上多个力求合力的方法,然后老师重点介绍正交分解求合力以培养学生归纳和抽象思维的能力。

归纳利用正交分解法求合力是正确、合理的的建立坐标系的方法。

练习2、一个滑雪人,质量为m=75kg,以 v0=2m/s的初速度沿山坡加速滑下,山坡倾角为30°,在t=5s的时间内滑下的位移为x=60m,求:滑雪人受到的阻力多大?(g=10m/s2)

3、(多媒体展示)归纳小结本节内容(约2分钟)

六、板书设计(略)

展示逻辑思维导图,并竖向排列,以便与解题步骤相对应

高考物理牛顿运动定律的应用练习题及答案

高考物理牛顿运动定律的应用练习题及答案 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.如图所示,倾角α=30°的足够长传送带上有一长L=1.0m ,质量M=0.5kg 的薄木板,木板的最右端叠放质量为m=0.3kg 的小木块.对木板施加一沿传送带向上的恒力F ,同时让传送带逆时针转动,运行速度v=1.0m/s 。已知木板与物块间动摩擦因数μ1=3 ,木板与传送带间的动摩擦因数μ2= 3 4 ,取g=10m/s 2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 (1)若在恒力F 作用下,薄木板保持静止不动,通过计算判定小木块所处的状态; (2)若小木块和薄木板相对静止,一起沿传送带向上滑动,求所施恒力的最大值F m ; (3)若F=10N ,木板与物块经过多长时间分离?分离前的这段时间内,木板、木块、传送带组成系统产生的热量Q 。 【答案】(1)木块处于静止状态;(2)9.0N (3)1s 12J 【解析】 【详解】 (1)对小木块受力分析如图甲: 木块重力沿斜面的分力:1 sin 2 mg mg α= 斜面对木块的最大静摩擦力:13 cos 4 m f mg mg μα== 由于:sin m f mg α> 所以,小木块处于静止状态; (2)设小木块恰好不相对木板滑动的加速度为a ,小木块受力如图乙所示,则 1cos sin mg mg ma μαα-=

木板受力如图丙所示,则:()21sin cos cos m F Mg M m g mg Ma αμαμα--+-= 解得:()9 9.0N 8 m F M m g = += (3)因为F=10N>9N ,所以两者发生相对滑动 对小木块有:2 1cos sin 2.5m/s a g g μαα=-= 对长木棒受力如图丙所示 ()21sin cos cos F Mg M m g mg Ma αμαμα--+-'= 解得24.5m/s a =' 由几何关系有:221122 L a t at =-' 解得1t s = 全过程中产生的热量有两处,则 ()2121231cos cos 2Q Q Q mgL M m g vt a t μαμα?? =+=+++ ??? 解得:12J Q =。 2.如图所示,有1、2、3三个质量均为m =1kg 的物体,物体2与物体3通过不可伸长轻绳连接,跨过光滑的定滑轮,设长板2到定滑轮足够远,物体3离地面高H =5.75m , 物体1与长板2之间的动摩擦因数μ=O .2.长板2在光滑的桌面上从静止开始释放,同时物体1(视为质点)在长板2的左端以v =4m/s 的初速度开始运动,运动过程中恰好没有从长板2的右端掉下.(取g =10m/s2)求: (1)长板2开始运动时的加速度大小;

《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

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。

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)

高中物理牛顿运动定律的应用模拟试题含解析

高中物理牛顿运动定律的应用模拟试题含解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.某智能分拣装置如图所示,A为包裹箱,BC为传送带.传送带保持静止,包裹P 以初速度v0滑上传送带,当P滑至传送带底端时,该包裹经系统扫描检测,发现不应由A收纳,则被拦停在B处,且系统启动传送带轮转动,将包裹送回C处.已知v0=3m/s,包裹P 与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,传送带与水平方向夹角θ=37o,传送带BC长度L=10m,重力加速度g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8,求: (1)包裹P沿传送带下滑过程中的加速度大小和方向; (2)包裹P到达B时的速度大小; (3)若传送带匀速转动速度v=2m/s,包裹P经多长时间从B处由静止被送回到C处;(4)若传送带从静止开始以加速度a加速转动,请写出包裹P送回C处的速度v c与a的关系式,并画出v c2-a图象. 【答案】(1)0.4m/s2 方向:沿传送带向上(2)1m/s(3)7.5s (4) 2 2 2 200.4/ 80.4/ c a a m s v a m s ?< =? ≥ ? () () 如图所示: 【解析】 【分析】 先根据牛顿第二定律求出包裹的加速度,再由速度时间公式求包裹加速至速度等于传送带速度的时间,由位移公式求出匀加速的位移,再求匀速运动的时间,从而求得总时间,这是解决传送带时间问题的基本思路,最后对加速度a进行讨论分析得到v c2-a的关系,从而画出图像。 【详解】

(1)包裹下滑时根据牛顿第二定律有:1sin cos mg mg ma θμθ-= 代入数据得:2 10.4/a m s =-,方向:沿传送带向上; (2)包裹P 沿传送带由B 到C 过程中根据速度与位移关系可知:220 L=2v v a - 代入数据得:1/v m s =; (3)包裹P 向上匀加速运动根据牛顿第二定律有:2cos sin mg mg ma μθθ-= 得2 20.4/a m s = 当包裹P 的速度达到传送带的速度所用时间为:12250.4 v t s s a = == 速度从零增加到等于传送带速度时通过的位移有:2245220.4 v x m m a = ==? 因为x

应用牛顿运动定律解决“四类”热点问题

专题强化三应用牛顿运动定律解决“四类”热点问题 专题解读 1.本专题是应用动力学方法分析动力学图象问题、连接体问题、临界和极值问题以及多运动过程问题.在高考中主要以选择题形式考查,且每年都有命题. 2.学好本专题可以培养同学们的分析推理能力、应用数学知识和方法解决物理问题的能力. 3.本专题用到的规律和方法有:整体法和隔离法、牛顿运动定律和运动学公式、临界条件和相关的数学知识. 1.常见图象 v-t图象、a-t图象、F-t图象、F-a图象等. 2.题型分类 (1)已知物体受到的力随时间变化的图线,要求分析物体的运动情况. (2)已知物体的速度、加速度随时间变化的图线,要求分析物体的受力情况. (3)由已知条件确定某物理量的变化图象. 3.解题策略 (1)分清图象的类别:即分清横、纵坐标所代表的物理量,明确其物理意义,掌握物理图象所反映的物理过程,会分析临界点. (2)注意图线中的一些特殊点所表示的物理意义:图线与横、纵坐标的交点,图线的转折点,两图线的交点等. (3)明确能从图象中获得哪些信息:把图象与具体的题意、情景结合起来,应用物理规律列出与图象对应的函数方程式,进而明确“图象与公式”“图象与物体”间的关系,以便对有关物理问题作出准确判断. 例1(多选)(2019·全国卷Ⅲ·20)如图1(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平.t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4 s时撤去外力.细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示.木板与实验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取10 m/s2.由题给数据可以得出() A.木板的质量为1 kg B.2~4 s内,力F的大小为0.4 N C.0~2 s内,力F的大小保持不变 D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2

【物理】物理牛顿运动定律的应用练习题

【物理】物理牛顿运动定律的应用练习题 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.如图,质量为m =lkg 的滑块,在水平力作用下静止在倾角为θ=37°的光滑斜面上,离斜面末端B 的高度h =0. 2m ,滑块经过B 位置滑上皮带时无机械能损失,传送带的运行速度为v 0=3m/s ,长为L =1m .今将水平力撤去,当滑块滑 到传送带右端C 时,恰好与传送带速度相同.g 取l0m/s 2.求: (1)水平作用力F 的大小;(已知sin37°=0.6 cos37°=0.8) (2)滑块滑到B 点的速度v 和传送带的动摩擦因数μ; (3)滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量. 【答案】(1)7.5N (2)0.25(3)0.5J 【解析】 【分析】 【详解】 (1)滑块受到水平推力F . 重力mg 和支持力F N 而处于平衡状态,由平衡条件可知,水平推力F=mg tan θ, 代入数据得: F =7.5N. (2)设滑块从高为h 处下滑,到达斜面底端速度为v ,下滑过程机械能守恒, 故有: mgh = 212 mv 解得 v 2gh ; 滑块滑上传送带时的速度小于传送带速度,则滑块在传送带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动; 根据动能定理有: μmgL = 2201122 mv mv 代入数据得: μ=0.25 (3)设滑块在传送带上运动的时间为t ,则t 时间内传送带的位移为: x=v 0t 对物体有: v 0=v ?at

ma=μmg 滑块相对传送带滑动的位移为: △x=L?x 相对滑动产生的热量为: Q=μmg△x 代值解得: Q=0.5J 【点睛】 对滑块受力分析,由共点力的平衡条件可得出水平作用力的大小;根据机械能守恒可求滑块滑上传送带上时的速度;由动能定理可求得动摩擦因数;热量与滑块和传送带间的相对位移成正比,即Q=fs,由运动学公式求得传送带通过的位移,即可求得相对位移. 2.如图,有一质量为M=2kg的平板车静止在光滑的水平地面上,现有质量均为m=1kg的小物块A和B(均可视为质点),由车上P处开始,A以初速度=2m/s向左运动,同时B 以=4m/s向右运动,最终A、B两物块恰好停在小车两端没有脱离小车,两物块与小车间的动摩擦因数都为μ=0.1,取,求: (1)开始时B离小车右端的距离; (2)从A、B开始运动计时,经t=6s小车离原位置的距离。 【答案】(1)B离右端距离(2)小车在6s内向右走的总距离: 【解析】(1)设最后达到共同速度v,整个系统动量守恒,能量守恒 解得:, A离左端距离,运动到左端历时,在A运动至左端前,木板静止 ,, 解得 B离右端距离 (2)从开始到达共速历时,,, 解得 小车在前静止,在至之间以a向右加速: 小车向右走位移

应用牛顿运动定律解题的方法和步骤

§3.4应用牛顿运动定律解题的方法和步骤 应用牛顿运动定律的基本方法是隔离法,再配合正交坐标运用分量形式求解。 解题的基本步骤如下: (1)选取隔离体,即确定研究对象 一般在求某力时,就以此力的受力体为研究对象,在求某物体的运动情况时,就以此物体为研究对象。有几个物体相互作用,要求它们之间的相互作用力,则必须将相互作用的物体隔离开来,取其中一物体作研究对象。有时,某些力不能直接用受力体作研究对象求出,这时可以考虑选取施力物体作为研究对象,如求人在变速运动的升降机内地板的压力,因为地板受力较为复杂,故采用人作为研究对象为好。 在选取隔离体时,采用整体法还是隔离法要灵活运用。如图3-4-1要求质量分别为M 和m 的两物体组成的系统的加速度a ,有 两种方法,一种是将两物体隔离,得方程为 ma T mg =- Ma Mg T =-μ 另—种方法是将整个系统作为研究对象,得方 程为 a M m Mg mg )(+=-μ 显然,如果只求系统的加速度,则第二种方法好;如果还要求绳的张力,则需采用前一种方法。 (2)分析物体受力情况:分析物体受力是解动力学问题的一个关键,必须牢牢 图3-4-1

掌握。 ①一般顺序:在一般情况下,分析物体受力的顺序是先场力,如重力、电场力等,再弹力,如压力、张力等,然后是摩擦力。并配合作物体的受力示意图。 大小和方向不受其它力和物体运动状态影响的力叫主动力,如重力、库仑力;大小和主向与主动力和物体运动状态有密切联系的力叫被动力或约束力,如支持力、摩擦力。这就决定了分析受力的顺序。如物体在地球附近不论是静止还是加速运动,它受的重力总是不变的;放在水平桌面上的物体对桌面的压力就与它们在竖直方向上有无加速度有关,而滑动摩擦力总是与压力成正比。 ②关于合力与分力:分析物体受力时,只在合力或两个分力中取其一,不能 同时取而说它受到三个力的作用。一般情况下选取合Array力,如物体在斜面上受到重力,一般不说它受到下滑力 和垂直面的两个力。在—些特殊情况下,物体其合力不 图3-4-2 能先确定,则可用两分力来代替它,如图3-4-2横杆左 端所接铰链对它的力方向不能明确之前,可用水平和竖直方向上的两个分力来表示,最后再求出这两个分力的合力来。 ③关于内力与外力:在运用牛顿第二定律时,内力是不可能对整个物体产生加速度的,选取几个物体的组合为研究对象时,这几个物体之间的相互作用力不能列入方程中。要求它们之间的相互作用,必须将它们隔离分析才行,此时内力转化成外力。 ④关于作用力与反作用力:物体之间的相互作用力总是成对出现,我们要分 清受力体与施力体。在列方程解题时,对一对相互作用力一般采用同一字线表示。在不考虑绳的质量时,由同一根绳拉两个物体的力经常作为一对相互作用力处

《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

牛顿运动定律的应用

第3讲牛顿运动定律的应用 ★考情直播 1.考纲解读 考纲内容能力要求考向定位 1.牛顿定律的应用 2.超重与失重 3.力学单位制1.能利用牛顿第二定 律求解已知受力求运 动和已知运动求受力 的两类动力学问题 2.了解超重、失重现 象,掌握超重、失重、 完全失重的本质 3.了解基本单位和导 出单位,了解国际单 位制 牛顿第二定律的应 用在近几年高考中出 现的频率较高,属于 Ⅱ级要求,主要涉及 到两种典型的动力学 问题,特别是传送带、 相对滑动的系统、弹 簧等问题更是命题的 重点.这些问题都能 很好的考查考试的思 维能力和综合分析能 力. 考点一已知受力求运动 [特别提醒] 已知物体的受力情况求物体运动情况:首先要确定研究对象,对物体进行受力分析,作出受力图,建立坐标系,进行力的正交分解,然后根据牛顿第二定律求加速度a,再根据运动学公式求运动中的某一物理量. 一轻质光滑的定滑轮,一条不可伸长的轻

绳绕过定滑轮分别与物块A 、B 相连,细绳处于伸直状态,物块A 和B 的质量分别为m A =8kg 和m B =2kg ,物块A 与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.1,物块B 距地面的高度h =0.15m.桌面上部分的绳足够长.现将物块B 从h 高处由静止释放,直到A 停止运动.求A 在水平桌面上运动的时间.(g=10m/s 2) [解析]对B 研究,由牛顿第二定律得m B g-T=m B a 1 同理,对A :T-f =m A a 1 A N f μ= 0=-g m N A A 代入数值解得21/2.1s m a = B 做匀加速直线运2112 1t a h =;11t a v = 解得s t 5.01= s m v /6.0= B 落地后,A 在摩擦力作用下做匀减速运动2a m f A = ;2 1a v t = 解得:s t 6.02= s t t t 1.121=+= [方法技巧] 本题特别应注意研究对象和研究过程的选取,在B 着地之前,B 处于失重状态,千万不可认为A 所受绳子的拉力和B 的重力相等.当然B 着地之前,我们也可以把A 、B 视为一整体,根据牛顿第二定律求加速度,同学们不妨一试. 考点二 已知运动求受力 [例2]某航空公司的一架客机,在正常航线上作水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流的作用,使飞机在10s内高度下降1700m造成众多

高中物理牛顿运动定律的应用专题训练答案及解析

高中物理牛顿运动定律的应用专题训练答案及解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.如图,质量为m =lkg 的滑块,在水平力作用下静止在倾角为θ=37°的光滑斜面上,离斜面末端B 的高度h =0. 2m ,滑块经过B 位置滑上皮带时无机械能损失,传送带的运行速度为v 0=3m/s ,长为L =1m .今将水平力撤去,当滑块滑 到传送带右端C 时,恰好与传送带速度相同.g 取l0m/s 2.求: (1)水平作用力F 的大小;(已知sin37°=0.6 cos37°=0.8) (2)滑块滑到B 点的速度v 和传送带的动摩擦因数μ; (3)滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量. 【答案】(1)7.5N (2)0.25(3)0.5J 【解析】 【分析】 【详解】 (1)滑块受到水平推力F . 重力mg 和支持力F N 而处于平衡状态,由平衡条件可知,水平推力F=mg tan θ, 代入数据得: F =7.5N. (2)设滑块从高为h 处下滑,到达斜面底端速度为v ,下滑过程机械能守恒, 故有: mgh = 212 mv 解得 v 2gh ; 滑块滑上传送带时的速度小于传送带速度,则滑块在传送带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动; 根据动能定理有: μmgL = 2201122 mv mv 代入数据得: μ=0.25 (3)设滑块在传送带上运动的时间为t ,则t 时间内传送带的位移为: x=v 0t 对物体有: v 0=v ?at

ma=μmg 滑块相对传送带滑动的位移为: △x=L?x 相对滑动产生的热量为: Q=μmg△x 代值解得: Q=0.5J 【点睛】 对滑块受力分析,由共点力的平衡条件可得出水平作用力的大小;根据机械能守恒可求滑块滑上传送带上时的速度;由动能定理可求得动摩擦因数;热量与滑块和传送带间的相对位移成正比,即Q=fs,由运动学公式求得传送带通过的位移,即可求得相对位移. 2.如图所示,倾角α=30°的足够长传送带上有一长L=1.0m,质量M=0.5kg的薄木板,木板的最右端叠放质量为m=0.3kg的小木块.对木板施加一沿传送带向上的恒力F,同时让传送 带逆时针转动,运行速度v=1.0m/s。已知木板与物块间动摩擦因数μ1= 3 2 ,木板与传送 带间的动摩擦因数μ2=3 ,取g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 (1)若在恒力F作用下,薄木板保持静止不动,通过计算判定小木块所处的状态; (2)若小木块和薄木板相对静止,一起沿传送带向上滑动,求所施恒力的最大值F m; (3)若F=10N,木板与物块经过多长时间分离?分离前的这段时间内,木板、木块、传送带组成系统产生的热量Q。 【答案】(1)木块处于静止状态;(2)9.0N(3)1s 12J 【解析】 【详解】 (1)对小木块受力分析如图甲:

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

牛顿运动定律应用

高考第一轮复习---牛顿运动定律考点例析 牛顿三个运动定律是力学的基础,对整个物理学也有重大意义。本章考查的重点是牛顿第二定律,而牛顿第一定律和第三定律在牛顿第二定律的应用中得到了完美的体现。从近几年高考看,要求准确理解牛顿第一定律;加深理解牛顿第二定律,熟练掌握其应用,尤其是物体受力分析的方法;理解牛顿第三定律;理解和掌握运动和力的关系;理解超重和失重。本章内容的高考试题每年都有,对本章内容单独命题大多以选择、填空形式出现,趋向于用牛顿运动定律解决生活、科技、生产实际问题。经常与电场、磁场联系,构成难度较大的综合性试题,运动学的知识往往和牛顿运动定律连为一体,考查推理能力和综合分析能力。如:2000年上海物理试题第21题(风洞实验)、2001年全国物理试题第8题(惯性制导系统)、2001年上海物理试题第8题(升降机下落)、2001年上海物理试题第20题(轻绳和轻弹簧的辩析纠错题)、2002年理科综合全国卷第26题(蹦床运动)、2003年全国春季理综第16题(滑冰运动)、2004年全国理综四第19题(猫在木板上跑动)等等。同学们只要把任何一套高考试题拿来研究,总会发现有与牛顿定律有关的试题。 一、夯实基础知识 1、牛顿第一定律: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。 对牛顿第一定律的理解要点:(1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持;(2)它定性地揭示了运动与力的关系,即力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因;(3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性;(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。 2、牛顿第二定律: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,加速度的方向跟合外力的方向相同。公式F=ma. 对牛顿第二定律的理解要点:(1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律研究其效果,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础;(2)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬时效果是加速度而不是速度;(3)牛顿第二定律是矢量关系,加速度的方向总是和合外力的方向相同的,可以用分量式表示,F x=ma x, F y=ma y,F z=ma z;(4)牛顿第二定律F=ma定义了力的基本单位——牛顿(定义使质量为1kg 的物体产生1m/s2的加速度的作用力为1N,即1N=1kg.m/s2. 3、牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。 对牛顿第三定律的理解要点:(1)作用力和反作用力相互依赖性,它们是相互依存,互

高中物理 第四章牛顿运动定律(复习)教案 新人教版必修1高一

第四章牛顿运动定律(复习)教案 ★新课标要求 1、通过实验,探究加速度与质量、物体受力之间的关系。 2、理解牛顿运动定律,用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。 3、通过实验认识超重和失重。 4、认识单位制在物理学中的重要意义。知道国际单位制中的力学单位。 ★复习重点 牛顿运动定律的应用 ★教学难点 牛顿运动定律的应用、受力分析。 ★教学方法 复习提问、讲练结合。 ★教学过程 (一)投影全章知识脉络,构建知识体系 (二)本章复习思路突破 Ⅰ物理思维方法 l、理想实验法:它是人们在思想中塑造的理想过程,是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要思想方法。“理想实验”不同于科学实验,它是在真实的科学实验的基础上,抓主要矛盾,忽略次要矛盾,对实际过程作出更深层次的抽象思维过程。 惯性定律的得出,就是理想实验的一个重要结论。 2、控制变量法:这是物理学上常用的研究方法,在研究三个物理量之间的关系时,先让其中一个量不变,研究另外两个量之间的关系,最后总结三个量之间的关系。在研究牛顿第二定律,确定F、m、a三者关系时,就是采用的这种方法。 3、整体法:这是物理学上的一种常用的思维方法,整体法是把几个物体组成的系统作为一个整体来分析,隔离法是把系统中的某个物体单独拿出来研究。将两种方法相结合灵活运用,将有助于简便解题。 Ⅱ基本解题思路 应用牛顿运动定律解题的一般步骤 1、认真分析题意,明确已知条件和所求量。 2、选取研究对象。所选取的研究对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成的整体.同一题目,根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象。 3、分析研究对象的受力情况和运动情况。

4、当研究对象所受的外力不在一条直线上时,如果物体只受两个力,可以用平行四边形定则求其合力;如果物体受力较多,一般把它们正交分解到两个方向上去分别求合力;如果物体做直线运动,一般把各个力分解到沿运动方向和垂直运动的方向上。 5、根据牛顿第二定律和运动学公式列方程,物体所受外力、加速度、速度等都可根据规定的正方向按正、负值代入公式,按代数和进行运算。 6、求解方程,检验结果,必要时对结果进行讨论。 (三)知识要点追踪 Ⅰ 物体的受力分析 物体受力分析是力学知识中的基础,也是其重要内容。正确分析物体的受力情况,是研究力学问题的关键,是必须掌握的基本功。 对物体进行受力分析,主要依据力的概念,分析物体所受到的其他物体的作用。具体方法如下: 1、明确研究对象,即首先要确定要分析哪个物体的受力情况。 2、隔离分析:将研究对象从周围环境中隔离出来,分析周围物体对它都施加了哪些作用。 3、按一定顺序分析:先重力,后接触力(弹力、摩擦力)。其中重力是非接触力,容易遗漏,应先分析;弹力和摩擦力的有无要依据其产生的条件认真分析。 4、画好受力分析图。要按顺序检查受力分析是否全面,做到不“多力”也不“少力”。 Ⅱ 动力学的两类基本问题 1、知道物体的受力情况确定物体的运动情况 2、知道物体的运动情况确定物体的受力情况 3、两类动力学问题的解题思路图解 注:我们遇到的问题中,物体受力情况一般不变,即受恒力作用,物体做匀变速直线运动,故常用的运动学公式为匀变速直线运动公式,如 2220000/21,,2,22 t v v x v v at x v t at v v ax v v t +=+=+-====等 (四)本章专题剖析 [例1]把一个质量是2kg 的物块放在水平面上,用12 N 的水平拉力使物体从静止开始 运动,物块与水平面的动摩擦因数为0.2,物块运动2 s 末撤去拉力,g 取10m/s 2.求: (1)2s 末物块的瞬时速度. (2)此后物块在水平面上还能滑行的最大距离. 解析:(1)前2秒内,有F - f =ma 1,f =μΝ, F N =mg ,则 m/s 8,,m/s 41121===-=t a v m mg F a μ 牛顿第二定律 加速度a 运动学公式 运动情况 第一类问题 受力情况 加速度a 另一类问题 牛顿第二定律 运动学公式

最新高考物理牛顿运动定律的应用试题经典

最新高考物理牛顿运动定律的应用试题经典 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.如图,质量分别为m A =2kg 、m B =4kg 的A 、B 小球由轻绳贯穿并挂于定滑轮两侧等高H =25m 处,两球同时由静止开始向下运动,已知两球与轻绳间的最大静摩擦力均等于其重力的0.5倍,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.两侧轻绳下端恰好触地,取g =10m/s 2,不计细绳与滑轮间的摩擦,求:, (1)A 、B 两球开始运动时的加速度. (2)A 、B 两球落地时的动能. (3)A 、B 两球损失的机械能总量. 【答案】(1)2 5m/s A a =27.5m/s B a = (2)850J kB E = (3)250J 【解析】 【详解】 (1)由于是轻绳,所以A 、B 两球对细绳的摩擦力必须等大,又A 得质量小于B 的质量,所以两球由静止释放后A 与细绳间为滑动摩擦力,B 与细绳间为静摩擦力,经过受力分析可得: 对A :A A A A m g f m a -= 对B :B B B B m g f m a -= A B f f = 0.5A A f m g = 联立以上方程得:2 5m/s A a = 27.5m/s B a = (2)设A 球经t s 与细绳分离,此时,A 、B 下降的高度分别为h A 、h B ,速度分别为V A 、V B ,因为它们都做匀变速直线运动 则有:212A A h a t = 21 2 B B h a t = A B H h h =+ A A V a t = B B V a t = 联立得:2s t =,10m A h =, 15m B h =,10m/s A V =,15m/s B V = A 、 B 落地时的动能分别为kA E 、kB E ,由机械能守恒,则有: 21()2 kA A A A A E m v m g H h = +- 400J kA E =

高一物理牛顿运动定律的应用

第三章 D 牛顿运动定律的应用 一、教学任务分析 本节内容是对牛顿运动定律的综合提高和延伸,也为学习以后的物理学习打好力学基础。 学习本节内以受力分析、力的合成与分解、匀加速直线运动规律、牛顿运动定律等基础知识和相应的技能为基础。 通过实例情景和学生活动,了解建立国际单位制的重要性和必要性,介绍用国际单位制及其应用。 通过对典型示例的分析和讨论,归纳出用牛顿运动定律解决力学问题的一般规律和方法。 通过对观察录像、演示实验和学生小实验,感受超重、失重现象,应用牛顿第二定律分析、探究超重、失重现象的本质与规律。 二、教学目标 1、知识与技能 (1)知道国际单位制。知道基本单位和导出单位。理解力学中的三个基本单位。 (2)学会导出单位的推演方法并能进行单位换算。 (3)掌握用牛顿运动定律解决力学问题的一般规律和方法。 (4)知道超重和失重现象。 (5)学会用牛顿第二定律分析超重、失重现象。 2、过程与方法 (1)通过创设情景、实例分析和练习的过程,认识引入国际单位制的重要性和必要性。 (2)通过对典型示例的分析、讨论过程,认识分析、比较、等效、演绎、归纳、验证等科学方法。 (3)通过对电梯中进行的超重失重实验的定性观察和学生小实验,感受用牛顿运动定律解决实际问题的一般规律和方法。 3、情感、态度与价值观 (1)通过阅读关于“火星探测器失事原因”的STS材料,在了解统一单位重要性的同时,感悟严谨的治学态度对科学发展的重大意义。 (2)通过应用牛顿运动定律解决实际问题的过程,感悟物理学在社会发展中的重要作用。 (3)通过学生实验的过程,激发求知欲,获得成就感。 (4)通过观察神舟六号飞船录像片段,了解我国航天事业的发展,激发民族自豪感。三、教学重点与难点 重点:怎样应用牛顿运动定律解决力学问题。 难点:对超重失重视现象的认识。 四、教学资源 1、器材:多媒体投影仪,演示超重、失重的DIS实验器材,改锥,饮料瓶(人手一个)。

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