4.5 牛顿第二定律及其应用-连接体问题 教学设计 - 2025-2026学年高一上学期物理粤教版必修第一册

牛顿第二定律的应用——连接体问题

一、教学目标

1.物理观念：理解连接体、外力、内力的基本概念，知道连接体系统一般具有共同加速度。

2.科学思维：熟练运用整体法与隔离法分析连接体受力，规范推导绳拉力、弹力、摩擦力等内力。

3.科学探究：通过多情景对比，归纳连接体内力通用规律，建立连接体物理模型。

4.科学态度与责任：体会物理规律的简洁性与普适性，能用规律快速、准确解决典型考题。

二、教学重难点

1.重点：整体法与隔离法的使用；连接体内力公式推导与应用。

2.难点：双外力（同向 / 反向）下内力计算；多物体连接体内力判断。

三、教学方法

讲授法、例题驱动法、对比归纳法、讲练结合法。

四、教学过程

（一）新课导入（3 分钟）

情景展示：光滑水平面上两物体用轻绳连接，在拉力下一起加速运动。

提出问题：多个物体连在一起运动，如何用牛顿第二定律求解内力？

引出课题：牛顿第二定律的应用 —— 连接体问题。

（二）核心概念与方法（3 分钟）

1.连接体

两个或两个以上物体组成、具有相同加速度的系统。常见形式：绳连接、杆连接、叠放、并排接触。

2.外力与内力

（1）外力：外界对系统的作用力（拉力、重力、摩擦力、支持力）。

（2）内力：系统内部物体间的相互作用力（绳拉力、弹力、静摩擦力）。

3.基本处理方法

（1）整体法：把系统看成一个整体，求加速度。

（2）隔离法：单独分析某一物体，求内力。

（三）典型例题精讲（20 分钟）

[例题1]如图，水平面光滑，质量为，水平向右拉力为F，一起向右匀加速直线运动。试求间绳子的拉力T的大小？

•                   整体：
•                   加速度：
•                   隔离B：

[例题2] 如图，水平面粗糙，与地面间的动摩擦因数均为，质量为，水平向右拉力为F，一起向右匀加速直线运动。试求间绳子的拉力T的大小？

•                   整体：
•                   隔离B：

结论：

规律：T与地面摩擦无关！

[例题3] 如图，倾角为的粗糙斜面固定在水平地面上，与斜面间的动摩擦因数均为μ，质量为，现用平行斜面方向拉力F使一起沿斜面向上做匀加速直线运动。试求间绳子的拉力T的大小？

结论：

规律：与斜面、摩擦均无关，只由质量分配决定！

[例题4] 如图，质量为，竖直向上拉力为F，一起向上匀加速直线运动。试求间绳子的拉力T的大小？（忽略空气阻力作用）

 

 

 

 

结论：

（四）规律归纳（3分钟）