4.5 牛顿运动定律的应用 教学设计-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

教 学 过 程 设 计 教学 程序 成果导入→设问→师生探讨→内容分析→拓展训练→总结→作业布置 实施 环节 教学过程与教学内容 师/生活动 设计意图 新 知 学 习 过 程 新 知 学 习 过 程 1、 新课导入 复习：1、牛顿运动定律。 2、匀变速直线运动规律。 二、新课教学 （一）从受力情况分析运动情况 播放资料：汽车的运动、行星围绕太阳运转、导弹击中目标等。 思考：我国科技工作者能准确地预测火箭的变轨、卫星的着地点，他们靠的是什么？ ——牛顿运动定律及力和运动的关系。 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）本题的研究对象是谁？ ——水平面上运动的物体。 （2）它共受几个力作用？ ——四个力，分别是重力、支持力、拉力、摩擦力。 （3）物体所受的合力沿什么方向？大小是多少？ ——沿物体运动的方向，即向右；大小为2.2N。 （4）本题要求计算位移和速度，而我们只会解决匀变速直线运动问题，这个物体的运动是匀变速运动吗？依据是什么？ ——这个物体的运动是匀加速直线运动，根据是物体所受的合力保持不变。 总结： 基本思路：先分析物体受力情况求合力，据牛顿第二定律求加速度，再用运动学公式求所求量(运动学量)。 （二）从运动情况确定受力 例2：一个滑雪的人，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= 30o，在 t = 5s的时间内滑下的路程x=60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。 问题：（1）本题的研究对象是谁？ ——滑雪者。 （2）它共受几个力作用？ ——三个力，分别是重力、支持力、阻力。 （3）它们之中哪个力是待求量？哪个力实际上是已知的？物体所受的合力沿什么方向？ ——重力是已知力，阻力是待求量，合力沿斜面向下。 总结： 基本思路：先确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出受力分析图，选择合适的运动学公式求加速度，再根据牛顿第二定律列方程求解。 （3） 应用牛顿运动定律的解题步骤 1、确定研究对象； 2、 分析受力情况和运动情况，画示意图(受力和运动过程)； 3、用牛顿第二定律或运动学公式求加速度； 4、用运动学公式或牛顿第二定律求所求量。 引导学生口述解题步骤，并画出受力分析图，教师板演解题过程，并提示学生注重代数式的运算，必要时再代入数值 师生总结 引导学生口述解题步骤，并画出受力分析图，教师板演解题过程，并提示学生注重代数式的运算，必要时再代入数值 师生总结 引导学生理清解题思路，使学生认识到牛顿运动定律的重要意义，培养学生分析问题、归纳总结的能力，培养学生良好的学习习惯 引导学生理清解题思路，使学生认识到牛顿运动定律的重要意义，培养学生分析问题、归纳总结的能力，培养学生良好的学习习惯 技 能 训 练 过 程 三、 例题精讲 例：一个静止在水平地面上的物体，质量是2Kg，在6.4N的拉力F作用下沿水平地面向右运动。已知F与水平地面的夹角为37°，物体与地面的动摩擦因数为0.25，求物体在4s末的速度和4s内的位移。（cos37°=0.8，g=10m/s2）。 分析：画出物体受力分析图，由牛顿第二定律可求出物体的加速度，再根据动力学公式求解。 四、巩固练习 滑雪者以v0=20m/s的初速度沿直线冲上一倾角为30°的山坡，从刚上坡即开始计时，至3.8s末，滑雪者速度变为0。如雪橇与人的总质量为m=80kg，求雪橇与山坡间的摩擦力为多少？ （g=10m/s2） 五、拓展训练 作业：练习册练习4.4。 讲授法 讨论法 学生分组讨论，教师梳理思路，总结归纳 巩固新知 培养学生分析、解决问题的能力，落实巩固性原则 体会从生活走向物理，从物理走向生活，体现学以致用的思想，注重学生的情感体验，激发学生的求知欲和探索欲 课 堂 小 结 板 书 设 计 牛顿运动定律的应用 一、从受力情况分析运动情况 二、从运动情况分析受力情况 三、应用牛顿运动定律的解题步骤 教 学 评 价 （反思） 学科网（北京）股份有限公司 $$