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2019-2020年教科版必修一3.5《牛頓運動定律的應用》WORD教案3 教學目標 一、 知識目標 1. 知道運用牛頓運動定律解題的方法 2. 進一步學習對物體進行正確的受力分析 二、 能力目標 1. 培養(yǎng)學生分析問題和總結(jié)歸納的能力 2. 培養(yǎng)學生運用所學知識解決實際問題的能力 三、 德育目標 1. 培養(yǎng)學生形成積極思維，解題規(guī)范的良好習慣 教學重點 應用牛頓運動定律解決的兩類力學問題及這兩類問題的基本方法 教學難點 應用牛頓運動定律解題的基本思路和方法 教學方法 實例分析發(fā) 歸納法 講練結(jié)合法 教學過程 一、 導入新課 通過前面幾節(jié)課的學習，我們已學習了牛頓運動定律 ，本節(jié)課我們就來學習怎樣運用牛頓運動定律解決動力學問題。 二、 新課教學 （一）、牛頓運動定律解答的兩類問題 1.牛頓運動定律確定了運動和力的關(guān)系，使我們能夠把物體的受力情況和運動情況聯(lián)系起來，由此用牛頓運動定律解決的問題可分為兩類： a.已知物體的受力情況，確定物體的運動情況。 b.已知物體的運動情況，求解物體的受力情況 2.用投影片概括用牛頓運動定律解決兩類問題的基本思路 已知物體的受力情況求得a據(jù) 已知物體的運動情況求得物體的受力情況 3.總結(jié) 由上分析知，無論是哪種類型的題目，物體的加速度都是核心，是聯(lián)結(jié)力和運動的橋梁。 （二）已知物體的受力情況，求解物體的 運動情況 例1. 如圖所示，質(zhì)量m=2Kg的物體靜止在光滑的水平地面上，現(xiàn)對物體施加大小F=10N與水平 方向夾角θ＝370的斜向上的拉力，使物體向右做勻加速直線運動。已知sin370=0.6,cos370=0.8取g=10m/s2，求物體5s末的速度及5s內(nèi)的位移。 問：a.本題屬于那一類動力學問題？ （已知物體的受力情況，求解物體的運動情況） b.物體受到那些力的作用？這些力關(guān)系如何？ 引導學生正確分析物體的受力情況，并畫出物體受力示意圖。 c.判定物體應作什么運動？ （物體原來是靜止的，初速度V0=0，在恒定的合力作用下產(chǎn)生恒定的加速度，所以物體作初速度為零的勻加速直線運動。） （1）引導學生正確寫出本題的解題過程。 解：設(shè)向右為正方向，以物體為研究對象，物體受3個力，受力示意圖如圖所示。其中F1是力F沿水平方向的分力， 小車由靜止開始加速度前進，在此過程中： 水平方向： 由牛頓第二定律：F合＝ma得 第5s末的速度由運動學公式有： 5s內(nèi)的位移由運動學公式有： 第5s末的速度為20m/s,5s內(nèi)的位移為50m。 （2）歸納處理第一類問題的基本方法：（先有學生歸納，然后再進行總結(jié)） a..對物體進行受力分析并畫出示意圖。 b..求出合力，利用牛頓第二定律求出物體的加速度。 c..利用運動學公式確定物體的運動情況。 【鞏固練習】 如圖所示，質(zhì)量m=2Kg的物體靜止在水平地面上，物體與水平面的滑動摩擦因數(shù)μ＝0.25?，F(xiàn)對物體施加大小F=10N與水平 方向夾角θ＝370的斜向上的拉力，使物體向右做勻加速直線運動。已知sin370=0.6,cos370=0.8取g=10m/s2，求物體第5s末的速度及5s內(nèi)的位移各為多少。 解：設(shè)向右為正方向，以物體為研究對象，對物體進行受力分析，如圖，分別沿水平，豎直方向分解，據(jù)有： 據(jù)有 據(jù)滑動摩擦力公式有： 代入數(shù)據(jù)可得到 第5s末的速度由運動學公式有： 5s內(nèi)的位移由運動學公式有： 總之：根據(jù)牛頓第二定律從物體得受力情況確定運動情況，在實際中有重要得應用。指揮宇宙飛船飛行得科學工作者，根據(jù)飛船得受力情況可以確定飛船在任意時刻得速度和位置。他們解決問題的思路和我們在前面講的一樣，只是計算很復雜，要用電子計算機才行。 (三)已知物體的運動情況，確定物體的受力情況 例2．如圖所示，質(zhì)量m=2Kg的物體靜止在光滑的水平地面上，現(xiàn)對物體施加與水平方向夾角θ＝370的斜向上的拉力F作用，使物體向右做勻加速直線運動。已知sin370=0.6,cos370=0.8取g=10m/s2，第5s末的速度為20m/s,求拉力F的大小。 問：a. 本題屬于那一類動力學問題？ （已知物體的運動情況，求解物體的受力情況） b.判定物體應作什么運動？ （物體原來是靜止的，初速度V0=0，在恒定的合力作用下產(chǎn)生恒定的加速度，所以物體作初速度為零的勻加速直線運動。） （1）引導學生正確寫出本題的解題過程。 解：設(shè)向右為正方向，以物體為研究對象，物體受3個 力，受力示意圖如圖所示。 小車由靜止開始加速度前進，在此過程中： 有 水平方向有： （2）歸納處理第二類問題的基本方法：（先有學生歸納，然后再進行總結(jié)） a..根據(jù)物體 的運動情況對物體運用運動學公式求出加速度。 b.對物體進行受力分析并畫出力的示意圖。 c.根據(jù)牛頓第二定律求出合力。 d.結(jié)合物體受力分析求出所求受力情況。 【鞏固練習】 如圖所示，質(zhì)量m=2Kg的物體靜止在水平地面上，物體與水平面的滑動摩擦因數(shù)μ＝0.25?，F(xiàn)對物體施加與水平方向夾角θ＝370的斜向上的拉力F的作用，使物體向右做勻加速直線運動。已知sin370=0.6,cos370=0.8取g=10m/s2，5s內(nèi)的位移為28.125m，求力F的大小。 解：設(shè)向右為正方向，以物體為研究對象，對物體進行受力分析，如圖，分別沿水平，豎直方向分解，據(jù)有： 據(jù)有 據(jù)滑動摩擦力公式有： 所以 延伸： 在實際問題中，常常需要從物體的運動情況來確定未知力，例如，知道了列車的運動情況，根據(jù)牛頓運動定律可以確定機車的牽引力。又如，根據(jù)天文觀測知道了月球的運動情況，就可以知道地球?qū)υ虑虻囊ΑＴ偃?，牛頓從蘋果落地聯(lián)想到物體間相互作用的引力并進而發(fā)現(xiàn)了萬有引力。 思考： 如圖所示，質(zhì)量m=2Kg的物體靜止在水平地面上，物體與水平面的滑動摩擦因數(shù)μ＝0.25?，F(xiàn)對物體施加與水平方向夾角θ＝370的斜向上的拉力F的作用，使物體向右做勻加速直線運動，運動9s后撤去拉力，又經(jīng)過10s物體剛好停止。已知sin370=0.6,cos370=0.8取g=10m/s2，求力F的大小。 三、 小結(jié) 本節(jié)課我們主要學習了用加速度作為橋梁求解常見的兩類動力學問題，以及處理斜面問題的一般方法：建立直角坐標系進行力的分解，求解有關(guān)物理量。這種方法也叫正交分解法。 四、 板書設(shè)計 牛頓運動定律 `