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《牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì) 何勛 陜西省城固縣第一中學(xué) 723200 【教材版本】 司南版必修1（山東科技出版社）第6章第6節(jié) 【設(shè)計(jì)理念】 1．學(xué)生主動(dòng)、合作、探究，教師主導(dǎo)； 2．形象化教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理概念的理解； 3．合理制定教學(xué)目標(biāo)。 【教材分析】 牛頓運(yùn)動(dòng)定律是動(dòng)力學(xué)的核心規(guī)律，是高一教材的重點(diǎn)和中心內(nèi)容，在高中物理力學(xué)部分占有很重要的地位，因而綜合應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律就顯得特別關(guān)鍵。 本節(jié)內(nèi)容是在牛頓運(yùn)動(dòng)定律知識(shí)學(xué)習(xí)完基礎(chǔ)上，為綜合應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律問題，提高學(xué)生綜合應(yīng)用能力而設(shè)置的。這樣處理，知識(shí)點(diǎn)過渡自然。一方面，為應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律打下基礎(chǔ)，另一方面體現(xiàn)了知識(shí)服務(wù)于生活的精神。 【學(xué)生分析】 1．認(rèn)知發(fā)展分析． （1）高一學(xué)生具有一定的觀察能力，觀察的目的性、持久性、精確性和概括性都有明顯的發(fā)展； （2）高一學(xué)生的邏輯思維正在由經(jīng)驗(yàn)型向理論型轉(zhuǎn)變，能夠運(yùn)用假設(shè)、推理來思考、解決問題． 2．知識(shí)結(jié)構(gòu)分析． 本節(jié)內(nèi)容是在牛頓運(yùn)動(dòng)定律知識(shí)學(xué)習(xí)完基礎(chǔ)上，為綜合應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律問題，提高學(xué)生綜合應(yīng)用能力而設(shè)置的 【教學(xué)目標(biāo)】 1．知識(shí)與技能目標(biāo)： ①．讓學(xué)生能綜合運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決力學(xué)一般問題； ②．培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)的能力； 2．過程與方法目標(biāo)： 探究利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決實(shí)例的步驟和方法。 3．情感、態(tài)度、價(jià)值觀目標(biāo)： 通過學(xué)生之間的討論、交流與協(xié)作探究，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 1．教學(xué)重點(diǎn)：綜合應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決力學(xué)問題 2．教學(xué)難點(diǎn)：（1）牛頓三個(gè)定律綜合運(yùn)用 （2）動(dòng)力學(xué)的靈活應(yīng)用。 【教學(xué)環(huán)境】 多媒體教室、牛頓運(yùn)動(dòng)定律課件， 【教學(xué)方式】 現(xiàn)代教學(xué)手段與啟發(fā)式 在課堂中采用多媒體課件作為輔助手段，創(chuàng)設(shè)物理情景，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生，幫助學(xué)生建立形象直觀的認(rèn)識(shí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性； 教學(xué)設(shè)備：多媒體教室、課件 【教學(xué)過程】 任務(wù)驅(qū)動(dòng)，操作探究： 教師活動(dòng)1．從受力確定運(yùn)動(dòng)情況 知識(shí)體系：已知物體受力情況確定運(yùn)動(dòng)情況，指的是在受力情況已知的條件下，要求判斷出物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或求出物體的速度和位移。 處理這類問題的基本思路是：先分析物體的運(yùn)動(dòng)情況求出合力，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，再利用運(yùn)動(dòng)學(xué)的有關(guān)公式求出要求的速度和位移。 例1：一輛載貨的汽車,總質(zhì)量為4.0103Kg，運(yùn)動(dòng)中所受阻力恒為1.6103N，在不變的牽引力作用下由靜止啟動(dòng)，若牽引力為４.8103N，問：?jiǎn)?dòng)10s后汽車的速度達(dá)到多少？啟動(dòng)10s內(nèi)汽車的位移是多少？ 學(xué)生活動(dòng)1：學(xué)生思考并嘗試解答 教師活動(dòng)2：對(duì)本例，同學(xué)們能夠把你的分析方法說說嗎？ 學(xué)生活動(dòng)2：思考并討論 教師活動(dòng)3總結(jié)：分析方法該類問題的處理方法 設(shè)計(jì)意圖：進(jìn)一步把握牛頓運(yùn)動(dòng)定律及有關(guān)的內(nèi)容；加強(qiáng)理解。 教師活動(dòng)4：從運(yùn)動(dòng)情況確定受力 知識(shí)體系：已知物體運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況，指的是在運(yùn)動(dòng)情況（如物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、速度、加速度或位移）已知的條件下，要求得出物體所受的力。 處理這類問題的基本思路是：首先分析清楚物體的受力情況，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的加速度，然后在分析物體受力情況的基礎(chǔ)上，利用牛頓第二定律列方程求力。 例2.一個(gè)滑雪的人，質(zhì)量m = 75Kg，以v0 = 2m/s的初速度沿山坡勻加速地滑下，山坡的傾角θ= 30o，在 t = 5s的時(shí)間內(nèi)滑下的路程s = 60m，求滑雪人受到的阻力（包括滑動(dòng)摩擦和空氣阻力）。 學(xué)生活動(dòng)4：學(xué)生思考并嘗試解答 教師活動(dòng)5：對(duì)本例，同學(xué)們能夠把你的分析方法說說嗎？ 學(xué)生活動(dòng)5：思考并討論 教師活動(dòng)6總結(jié)：分析方法該類問題的處理方法 設(shè)計(jì)意圖：通過理論上的分析論證、邏輯推理，就可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)物理 的過程中得到科學(xué)方法的訓(xùn)練和科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，并有利于加強(qiáng)學(xué)生的思維認(rèn)知能力。 教師活動(dòng)5：對(duì)比歸納出“加速度a是聯(lián)系運(yùn)動(dòng)和力的橋梁” 小結(jié)：牛頓第二定律公式（F=ma）和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式（勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式v=v0+at, x=v0t+at2, v2－v02=2ax等）中，均包含有一個(gè)共同的物理量——加速度a。 由物體的受力情況，利用牛頓第二定律可以求出加速度，再由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式便可確定物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其變化；反過來，由物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其變化，利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可以求出加速度，再由牛頓第二定律便可確定物體的受力情況。 可見，無(wú)論是哪種情況，加速度始終是聯(lián)系運(yùn)動(dòng)和力的橋梁。求加速度是解決有關(guān)運(yùn)動(dòng)和力問題的基本思路，正確的受力分析和運(yùn)動(dòng)過程分析則是解決問題的關(guān)鍵。 學(xué)生活動(dòng)5：討論 教師活動(dòng)6：共同歸納：運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的一般步驟： 1、確定研究對(duì)象； 2、分析研究對(duì)象的受力情況，必要時(shí)畫受力示意圖； 3、分析研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)情況，必要時(shí)畫運(yùn)動(dòng)過程簡(jiǎn)圖； 4、利用牛頓第二定律或運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求加速度； 5、利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式或牛頓第二定律進(jìn)一步求解要求的物理量 設(shè)計(jì)意圖：進(jìn)一步把握牛頓運(yùn)動(dòng)定律及有關(guān)的內(nèi)容；加強(qiáng)解題方法指導(dǎo)，規(guī)范解題步驟，學(xué)習(xí)步驟，并強(qiáng)調(diào)每一步的關(guān)鍵，為以后解決實(shí)際問題打好基礎(chǔ) 教師活動(dòng)7：課堂練習(xí) 1、蹦床是運(yùn)動(dòng)員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，一個(gè)質(zhì)量為60kg的運(yùn)動(dòng)員，從離水平網(wǎng)面3.2ｍ高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面5.0ｍ高處。已知運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的時(shí)間為1.2ｓ，若把在這段時(shí)間內(nèi)網(wǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力當(dāng)作恒力處理，求此力的大小（g取10m/s2）。 學(xué)生活動(dòng)：練習(xí)： 設(shè)計(jì)意圖：鞏固知識(shí)點(diǎn)，規(guī)范解題步驟 教師活動(dòng)8：練習(xí)2、質(zhì)量為20kg的物體若用20N的水平力牽引它，剛好能在水平面上勻速前進(jìn)。求： （1）若改用50N拉力沿與水平方向成37的夾角向斜上方拉它，使物體由靜止出發(fā)在水平面上前進(jìn)2.3m時(shí)，它的速度多大？ （2）在前進(jìn)2.3m時(shí)撤去拉力，又經(jīng)過3s鐘，物體的速度多大？ （3）物體總共通過多大位移？（g取10m/s2） 學(xué)生活動(dòng)8：積極配合練習(xí)： 教師活動(dòng)9：小結(jié) ●通過本節(jié)實(shí)驗(yàn)，你收獲了什么？ ●通過本節(jié)課，你發(fā)現(xiàn)了什么？ ●在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中，你還有什么不明白的？ ●本節(jié)課后，你還想繼續(xù)探究什么？ 學(xué)生活動(dòng)：交流學(xué)習(xí)收獲，分享物理活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)會(huì)思考；鞏固概念，掌握牛頓運(yùn)動(dòng)定律. 設(shè)計(jì)意圖： （1）通過學(xué)生的交流反饋，評(píng)估“教學(xué)目標(biāo)”的實(shí)現(xiàn)程度． （2）通過學(xué)生談“不明白”的地方，了解學(xué)生理解的深度． （3）通過談“還想繼續(xù)探究什么”來開放教學(xué)時(shí)空，讓學(xué)生“帶著問題走進(jìn)課堂，帶著思考走出課堂”．