牛顿运动定律教案

余年寄山水
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2021年02月11日 06:00
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2021年2月11日发(作者:深圳市中考录取分数线)


三、牛顿运动定律






教学目标



1


.知识目标:



1


)掌握牛顿第一、第二、第三定律的文字内容和数学表 达式;




2


)掌握牛顿第二定律的矢量性、瞬时性、独立性和对应性;




3


)了解牛顿运动定律的适用范围.



2


.能力目标:



1


)培养学生正确的解题思路和分析解决动力学问题的能 力;




2


) 使学生掌握合理选择研究对象的技巧.



3


.德育目标:


渗透物理学思想方法的教育,使学生掌握具体问题具体分析,灵活选择研究对象,建


立合理的物理模型的解决物理问题的思考方法.



教学重点、难点分析



1


.在高一、高二的学习中,学生较系统地学习了有关动力学问题的知识,


教师 也介绍了一些解题方法,


但由于学生掌握物理知识需要有一个消化、

理解的


过程,


不能全面系统地分析物体运动的情境,


在高三复习中需要有效地提高学生


物理学科的能力,

< br>在系统复习物理知识的基础上,


对学生进行物理学研究方法的

教育.


本单元的重点就是帮助学生正确分析物体运动过程,


掌握解决一般力学问


题的程序.



2< /p>


.本单元的难点在于正确、合理地选择研究对象和灵活运用中学的数学方

< br>法,


解决实际问题.


难点的突破在于精选例题,


重视运动过程分析,


正确掌握整


体—隔离法.< /p>



教学过程设计



一、引入



牛顿运动定律是经典力学的基础,应用范围很广.


< p>
在力学中,只研究物体做什么运动,这部分知识属于运动学的内容.至于物体为什么


会做这种运动,


这部分知识属于动力学的内容,


牛顿运 动定律是动力学的支柱.


我们必须从


力、


质量和加速度这三个基本概念的深化理解上掌握牛顿运动定律.


这堂复习课希望学生对


动力学的规律有较深刻的理解,并能在实际中正确运用.



二、教学过程



教师活动



1


.提问:


叙述牛顿第一定律的内容,惯性是否与运动状态有关?



学生活动



回忆、思考、回答:



一切物体总保持 匀速直线运动状态或静止状态,


直到有外力迫使它改变这种状态为止.

< br>


教师概括.



牛顿第一定律指 明了任何物体都具有惯性——保持原有运动状态不变的特性,同时也


确定了力是一个物体 对另一个物体的作用,力是改变物体运动状态的原因.



应该明确:




1


)力不是维持物体运动的原因;




2


)惯性是物体的固有性质.惯性大小与外部条件无关,仅取 决于物体本


身的质量.


无论物体受力还是不受力,


无论是运动还是静止,


也无论是做匀速运


动还是变速 运动,


只要物体质量一定,


它的惯性都不会改变,


更不会消失,


惯性


是物体的固有属性.



放投影片:



[



1]


某人用力推原来静止在水平面上的小车, 使小车开始运动,此后改用


较小的力就可以维持小车做匀速直线运动,可见:

< p>


A


.力是使物体产生运动的原因



B


.力是维持物体运动速度的原因



C


.力是使物体产生加速度的原因



D


.力是使物体惯性改变的原因



讨论、思考、回答:



经讨论得出正确 答案为:


C




2


.提问:


牛顿第二定律的内容及数学表达式是什么?



学生回忆、回答:



物体受到外力作用时,所获得的加速度的大小跟外力大小成正比,跟物体的质量成反


比 ,加速度的方向与合外力方向相同.



Σ


F=ma



理解、思考.



教师讲授:



牛顿第二定律的意义




1


)揭示了力、质量、加速度的因果关系.




2


)说明了加速度与合外力的瞬时对应关系 .




3


)概 括了力的独立性原理




提问:


怎样应用牛顿第二定律?应用牛顿第二定律解题的基本步骤如何?



讨论:


归纳成具体步骤.



应用牛顿第二定律解题的基本步骤是:




1


)依题意,正确选取并隔离研究对象.

< br>



2


)对研究对象的受力情况 和运动情况进行分析,画出受力分析图.



< br>3


)选取适当坐标系,一般以加速度的方向为正方向.根据牛顿第二定律


和运动学公式建立方程.



< br>4


)统一单位,求解方程组.对计算结果进行分析、讨论.



在教师的引导下,分析、思考.



依题意列式、计算.



[



2]


有只船在水中航行时所受阻力与其速度成正比 ,现在船由静止开始沿


直线航行,若保持牵引力恒定,经过一段时间后,速度为


v


,加速度为


a


1


,最终



2v


的速 度做匀速运动;若保持牵引力的功率恒定,经过另一段时间后,速度


< br>v


,加速度为


a


2


,最终也以


2v


的速度做匀速运动,则


a


2


=______a


1< /p>




放投影片,引导解题:



牵引力恒定:





牵引力功率恒定:





提问:


通 过此例题,


大家有什么收获?随教师分步骤应用牛顿第二定律列式.


学生分组讨论,得出结论:



力 是产生加速度的原因,也就是说加速度与力之间存在即时直接的因果关系.被研究


对象什 么时刻受力,


什么时刻产生加速度,


什么时刻力消失,


什么时刻加速度就等于零.



称做加速度与力的 关系的同时性,或称为瞬时性.



放投影片:



[



3]


已知,质量


m=2kg


的质点停在一平面直角坐标系的原点


O


,受到 三个


平行于平面的力的作用,正好在


O


点处于静止状态.已知三个力中


F


2


= 4N


,方向


指向负方向,


< p>
t=0


时起,


停止


F


1


的作用,


到第


2


秒末物体的位置坐标是



-2m



0


).求:



1



F


1


的大小和方向;



2


) 若从第


2


秒末起恢复


F


1


的作用,而同时


停止第三个力


F


3


的作用,则到第


4


秒末质点的位置坐标是多少?(


3


)第


4


秒末


质点的速度大小和方向如何?(


4



F


3

< br>的大小和方向?



读题,分析问题,列式,求解.



画坐标图:




经启发、讨论后,学生上黑板写解答.




1


)在停止


F

1


作用的两秒内,质点的位置在


x


轴负方向移动,应





所以


F


1


=-Fx=-ma =2



N




F


1


的方向沿


X


轴方向.




2



当恢复


F


1


的作用,


而停止


F


3


的作用的


2


秒内,


因为


F


1


< p>
x


轴正方向,


F


2



y


轴负方向,直接用


F


1



F


2


列的动力学方程



< br>所以第


4


秒末的位置坐标应是




其中


v


1x


=a


1


t


1< /p>


=-2



m/s


),


t


2


=2s





3


)第


4


秒末质点沿


x


轴和


y


轴方向的速度分别为


v


2x



v

< p>
2y


,有



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