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2019-2020年教科版必修一3.5《牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用》WORD教案2 教學(xué)目標(biāo) 一、 知識(shí)目標(biāo) 1. 知道運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的方法 2. 進(jìn)一步學(xué)習(xí)對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析 二、 能力目標(biāo) 1. 培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和總結(jié)歸納的能力 2. 培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力 三、 德育目標(biāo) 1. 培養(yǎng)學(xué)生形成積極思維，解題規(guī)范的良好習(xí)慣 教學(xué)重點(diǎn) 應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決的兩類力學(xué)問(wèn)題及這兩類問(wèn)題的基本方法 教學(xué)難點(diǎn) 應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的基本思路和方法 教學(xué)方法 實(shí)例分析發(fā) 歸納法 講練結(jié)合法 教學(xué)過(guò)程 一、 導(dǎo)入新課 通過(guò)前面幾節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們已學(xué)習(xí)了牛頓運(yùn)動(dòng)定律 ，本節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)怎樣運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。 二、 新課教學(xué) （一）、牛頓運(yùn)動(dòng)定律解答的兩類問(wèn)題 1.牛頓運(yùn)動(dòng)定律確定了運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，使我們能夠把物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況聯(lián)系起來(lái)，由此用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決的問(wèn)題可分為兩類： a.已知物體的受力情況，確定物體的運(yùn)動(dòng)情況。 b.已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，求解物體的受力情況 2.用投影片概括用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決兩類問(wèn)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(yùn)動(dòng)情況求得物體的受力情況 3.總結(jié) 由上分析知，無(wú)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(yùn)動(dòng)的橋梁。 （二）已知物體的受力情況，求解物體的 運(yùn)動(dòng)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(duì)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(yùn)動(dòng)。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(wèn)：a.本題屬于那一類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題？ （已知物體的受力情況，求解物體的運(yùn)動(dòng)情況） b.物體受到那些力的作用？這些力關(guān)系如何？ 引導(dǎo)學(xué)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(yīng)作什么運(yùn)動(dòng)？ （物體原來(lái)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(yùn)動(dòng)。） （1）引導(dǎo)學(xué)生正確寫出本題的解題過(guò)程。 解：設(shè)向右為正方向，以物體為研究對(duì)象，物體受3個(gè)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(jìn)，在此過(guò)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(yùn)動(dòng)學(xué)公式有： 5s內(nèi)的位移由運(yùn)動(dòng)學(xué)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(wèn)題的基本方法：（先有學(xué)生歸納，然后再進(jìn)行總結(jié)） a..對(duì)物體進(jìn)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(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定物體的運(yùn)動(dòng)情況。 【鞏固練習(xí)】 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(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25?，F(xiàn)對(duì)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(yùn)動(dòng)。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(duì)象，對(duì)物體進(jìn)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(dòng)摩擦力公式有： 代入數(shù)據(jù)可得到 第5s末的速度由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有： 5s內(nèi)的位移由運(yùn)動(dòng)學(xué)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(yùn)動(dòng)情況，在實(shí)際中有重要得應(yīng)用。指揮宇宙飛船飛行得科學(xué)工作者，根據(jù)飛船得受力情況可以確定飛船在任意時(shí)刻得速度和位置。他們解決問(wèn)題的思路和我們?cè)谇懊嬷v的一樣，只是計(jì)算很復(fù)雜，要用電子計(jì)算機(jī)才行。 (三)已知物體的運(yùn)動(dòng)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(duì)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(yùn)動(dòng)。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(wèn)：a. 本題屬于那一類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題？ （已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，求解物體的受力情況） b.判定物體應(yīng)作什么運(yùn)動(dòng)？ （物體原來(lái)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(yùn)動(dòng)。） （1）引導(dǎo)學(xué)生正確寫出本題的解題過(guò)程。 解：設(shè)向右為正方向，以物體為研究對(duì)象，物體受3個(gè) 力，受力示意圖如圖所示。 小車由靜止開始加速度前進(jìn)，在此過(guò)程中： 有 水平方向有： （2）歸納處理第二類問(wèn)題的基本方法：（先有學(xué)生歸納，然后再進(jìn)行總結(jié)） a..根據(jù)物體 的運(yùn)動(dòng)情況對(duì)物體運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出加速度。 b.對(duì)物體進(jìn)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(xí)】 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(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25。現(xiàn)對(duì)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(yùn)動(dòng)。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(duì)象，對(duì)物體進(jìn)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(dòng)摩擦力公式有： 所以 延伸： 在實(shí)際問(wèn)題中，常常需要從物體的運(yùn)動(dòng)情況來(lái)確定未知力，例如，知道了列車的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律可以確定機(jī)車的牽引力。又如，根據(jù)天文觀測(cè)知道了月球的運(yùn)動(dòng)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(jìn)而發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)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(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25。現(xiàn)對(duì)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(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)9s后撤去拉力，又經(jīng)過(guò)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(xué)習(xí)了用加速度作為橋梁求解常見的兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，以及處理斜面問(wèn)題的一般方法：建立直角坐標(biāo)系進(jìn)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(jì) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 `