4.5 牛顿运动定律的应用 课件 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理课件聚焦牛顿运动定律的应用，通过列车停靠车门的生活实例导入，先回顾牛顿运动定律，再系统讲解“已知受力求运动”“已知运动求受力”两类问题，以流程图、冰壶滑行等例题为学习支架，清晰呈现加速度作为联系桥梁的解题脉络。 其特色在于结合生活情境（如冰壶、滑雪者运动）培养运动和相互作用观念，通过“确定研究对象—受力分析—求加速度—用运动学公式”的步骤训练模型建构与科学推理能力，课堂练习分层设计，助力学生掌握解题方法，也为教师提供清晰教学路径。

第五节 牛顿运动定律的应用 第四章 运动和力的关系 docerID:327037375 学习目标 1.掌握用牛顿运动定律解决两类问题 2.理解加速度是解决动力学问题的桥梁 3.掌握解决动力学问题的基本思路和方法 2 docerID:327037375 新课导入 为了尽量缩短停车时间，旅客按照站台上标注的车门位置候车。列车进站时总能准确地停靠在对应车门的位置。 这是如何做到的呢？ 牛顿第二定律确定了运动和力的关系，使我们能够把物体的运动情况与受力情况联系起来。因此，它在许多基础科学和工程技术中都有广泛的应用。 3 新课讲解 回顾一下牛顿运动定律知识结构 牛顿运动定律 牛顿第一定律 牛顿第二定律 牛顿第三定律 当物体不受外力或合外力为零时总保持静止或匀速直线运动状态。 物体的加速度与合力成正比，与物体的质量成反比。合 两个物体间的作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线 新课讲解 物体运 动情况 运动学 公 式 加速度 a 牛顿第 二定律 物体受 力情况 物体运 动情况 运动学 公 式 加速度 a 牛顿第 二定律 物体受 力情况 1.已知物体的受力情况，求物体的运动情况； 2.已知物体的运动情况，求物体的受力情况。 动力学的两类基本问题 新课讲解 一、从受力确定运动情况 1.基本思路 分析物体的受力情况，求出物体所受的合力，由牛顿第二定律求出物体的加速度；再由运动学公式及物体运动的初始条件确定物体的运动情况。 2.流程图 已知物体受力情况 求得a 求得x、v0、v、t等 新课讲解 观察图片，思考讨论。 将质量为m的冰壶沿冰面以速度v0投出，如何求解它能滑行的距离？ 问题1：如图所示，以一定速度v0将冰壶沿冰面投出，冰壶滑行时受什么力？ 提示：重力、支持力和冰面对它的摩擦力。 新课讲解 问题2：冰壶滑行时速度不断变小，如何求加速度？ 冰壶受到的合力等于摩擦力 分析冰壶的受力情况，得到冰壶所受的合力，再根据牛顿第二定律即可求得冰壶滑行时的加速度。 提示： F合＝f＝μmg a＝μg （方向与运动方向相反） 新课讲解 问题3：如何求冰壶滑行的距离？ 提示：已知冰壶的初速度、末速度、滑行过程中的加速度，根据运动学公式v2－v02＝2ax，即可求得冰壶滑行的距离。 从受力确定运动情况的一般求解步骤 确定研究对象 进行受力分析，画出受力示意图 求出合外力 根据F=ma，求出加速度 选择运动学公式 求x、v0、v、t等运动学量 新课讲解 解题步骤： （1）确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出物体的受力、运动示意图。 （2）选择合适的运动学公式，求出物体的加速度。 （3）根据牛顿第二定律列方程，求出物体所受的合力。 （4）根据力的合成与分解的方法，由合力和已知力求出未知力。 新课讲解 注意：通常取加速度的方向为正方向，在垂直加速度的方向上合外力为0。在下面的例题中，加速度方向在B点发生变化，像这种情况分段研究即可。 新课讲解 应用牛顿第二定律解题时求合力的方法 1.合成法 物体只受两个力的作用产生加速度时，合力的方向就是加速度的方向，解题时要求准确作出力的平行四边形，然后运用几何知识求合力F合．反之，若知道加速度方向就知道合力方向． 2.正交分解法 当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，通常用正交分解法解答，一般把力正交分解为加速度方向和垂直于加速度方向的两个分量．即沿加速度方向：，垂直于加速度方向： 新课讲解 三、从运动情况确定受力 2.基本思路： 先分析物体的运动情况， 据运动学公式求加速度， 再在分析物体受力情况的基础上，用牛顿第二定律列方程求物体受力情况. 1.已知物体运动情况确定受力情况，指的是在运动情况（知道三个运动学量）已知的条件下，要求得出物体所受的力或者相关物理量（如动摩擦因数等）。 新课讲解 问题1：若已知滑雪运动员以初速度v0 在 t 时间内沿倾斜的直线滑道匀加速下滑的距离为x，那么如何求运动员的加速度？ 已知物体的运动情况，确定物体的受力情况 提示：根据运动学公式 求解 新课讲解 问题2：已知滑雪者的质量为m，怎样求滑雪者受到的合力？ 提示：根据受力分析，沿山坡方向有mgsinθ－f＝F合，可求得阻力f。 问题3：已知山坡的倾角为θ，如何求解滑雪者受到的阻力(包括摩擦力和空气阻力)? 提示：根据牛顿第二定律F合＝ma，求得滑雪者受到的合力。 新课讲解 解题步骤： （1）确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出物体的受力、运动示意图。 （2）选择合适的运动学公式，求出物体的加速度。 （3）根据牛顿第二定律列方程，求出物体所受的合力。 （4）根据力的合成与分解的方法，由合力和已知力求出未知力。 课堂练习 1.乘坐空中缆车饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择。若某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a上行，如图所示。在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止。则下列说法正确的是( ) A.小物块受到的摩擦力方向水平向右 B.小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下 C.小物块受到的滑动摩擦力大小为 D.小物块受到的静摩擦力大小为 17 课堂练习 18 课堂练习 22.《考工记》中记载:“马力既竭，辀犹能一取焉”，意思是马对车不施加拉力了，车还能继续向前运动一段距离。若马拉着车以速度v0在平直路面上匀速行驶，车受到的阻力大小为车重的k倍，重力加速度大小为g。则马对车不施加拉力后，车运动的位移大小为( ) A. B. C. D. 19 课堂练习 20 3.如图所示，质量m=0.5kg的物体放在水平面上，在F=3.0N 的水平恒定拉力作用下由静止开始运动，物体发生位移x=4.0m时撤去力F，物体在水平面上继续滑动一段距离后停止运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数 ，重力加速度g取10m/s2。求: (1)物体在力F作用过程中加速度的大小; (2)撤去力F的瞬间，物体速度的大小; (3)撤去力F后物体继续滑动的时间。 课堂练习 课堂练习 22 研究对象 m 分析 受力 分析运动过程 F1 、F2…Fn 合力 F＝ma 加速度 a 合成、正交分解 v0、v 、t、 x 1.正确的进行受力分析和运动过程分析是基础. 2.通过受力或运动过程分析求解加速度是关键. 课堂小结 23 感谢观看 $