运用牛顿第二定律解决问题(一)

萌到你眼炸
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2021年02月11日 06:08
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2021年2月11日发(作者:爱情公寓21集)



用牛顿运动定律解决问题


(

< br>一


)


教学设计



晋江市毓英中学——林立芹



一、教材分析



《

用


牛


顿


运


动


定


律


解


决< /p>


问


题


(


一


)


》


是


人

< p>
教


版


高


中


物


理


必


修

一


第


4


章


第


6


节


教


学< /p>


内


容


,


主


要


学


习


两

< p>
大


类


问


题


:



1


.

已


知


物


体


的


受


力


情


况< /p>


,


求


物


体


的


运


动


情

< p>
况


,



2


.已


知


物


体

< br>的


运


动


情


况


,求


物


体


的


受


力


情


况< /p>


。掌


握


应


用


牛


顿


运


动


定


律


解


决


问


题


的


基

< br>本


思


路


和


方


法


。


本


节


内


容


是


对


本


章


知


识


的


提


升


,


又


是


后


面

< br>知


识


点


学


习


的


基


础


。



二、教学目标












1


.


知


道


应


用


牛


顿


运


动


定


律


解


决


的

< br>两


类


主


要


问


题


。



2


.


掌


握


应


用


牛


顿


运


动


定


律


解


决


问


题


的

< br>基


本


思


路


和


方


法


。



3


.


能


结


合


物


体


的


运


动


情


况


对


物


体


的

< br>受


力


情


况


进


行


分


析


。



4


.


能


根


据


物


体


的


受


力


情


况


推


导


物

< br>体


的


运


动


情


况


。



5


.


会


用


牛


顿


运


动


定


律


和


运


动


学


公


式


解

< br>决


简


单


的


力


学


问


题


。



三、教学重点














1


.


已


知


物


体


的


受


力


情


况


,


求

< br>物


体


的


运


动


情


况


。



2


.


已


知


物


体


的


运


动


情


况


,


求


物


体


的

< br>受


力


情


况


。



四、教学难点







1


.


物


体


的


受


力


分


析


及


运


动

< br>状


态


分


析


和


重


要


解


题


方


法


的


灵


活


选


择


和


运


用


。



2


.


正


交

< br>分


解


法


。



五、学情分析



学


生


已


有


的

知


识


和


技


能


有


差


距


,有


些


学


生


对


于


受


力


分


析


及


运


动


情


况


分


析

< br>有


一


定


的


基


础


,但


是


两


者


结


合


起< /p>


来


综


合


的


应


用


有


些

< p>
困


难


,


需


要


详


细


的

讲


解


。



六、课前准备



1

.


学


生


的


学


习


准


备


:< /p>


预


习


课


本


相


关


章


节

< p>
,


自


主


学


习


正


交


分

解


法


,


并


初


步


把


握


应< /p>


用


牛


顿


运


动


定


律


解

< p>
决


问


题


的


基


本


思


路

和


方


法


。



2


.


教


师


的


教


学


准


备


:


多


媒


体


课


件


制

< br>作


,


课


前


预


习


学


案


。



七、教学方法


新


授


课


教


学


基


本


环


节< /p>


:情


境


导


入


→


合


作


探


究


、精


讲


点

< p>
拨


→


反


思


总


结


、当


堂

< br>检


测


→


精


讲


点


拨


→


反


思


总


结


、


布


置


作


业



八、本设计特点:



本设计


注重学生的课前自主、协作学习,


通过问题驱动的方式引 发学生积极思考,激发学生的学习热情,


注


重把教学重、难点细 化到几个小问题中,通过自主、协作探究学习方式,让学生带着预习时的疑问充分参与到课


堂教学中,


通过教师的精


讲


点


拨


,


层层深入的小问题的解决,最终实现教学 重、难点的突破。如引入新课部分



的火车和赛车运动视频的鲜 明对比,


让人自然的产生疑问,


为何不同物体的速度变化快慢差 别这么大?运动方式


这么复杂多样?激发学生进行深入探究的愿望,

还有本设计稿两种题型的配套预习思考题,


通过小问题不断深入

到问题解决的根本,


同时又引领着学生在潜移默化中掌握该种题型的一般解题步骤。


问题驱动式教学遵循学生对


复杂事物由浅入深的认知规律,量变 最终引起质变,使学生提出问题、解决问题的能力得到大大提高。



九、教学流程设计图











































带




着




问




题




观




展


示


“


已


知


受


力


情


况


求


运


动


情

< br>况


”


题


型


。


总


结


学


生


分


析


思


考例题


1


(课


前


预< /p>


习


完


板


书


两


种


教师进行思


路分 析并给


出


参


考


解


答。



板


书


题


型


一


解


题


型


的


相


互


关


系图。




看



精



彩



视




频



展


示


“


已


知


运


动


情


况


求


受


力


情


况

< br>”


题


型


。


学生合作探究


解决例题


2


(课


前预习完成)


。




学


生


代


表


进


行讲解。



< /p>


指


出


两


种


板


书


题


型

< p>
二


解


题思路:



已


知


运


动


情


况


→


a

< br>→求


题


型


解

题


关


键


均


为


加


速


师生一起点

评得出解答


该题型的一


般思路,教


师展示参考


解答。





十、教学过程





教


学


教师活动



环节



新


课


引入



播放视频资料,展示思考问题:



观看 视频资料并思


/v_show/id_XNDUzNDg0ODQ=.html


(火车出站)



考提问。



/v_show/id_


(赛车运动)



为何有些物体速度变化的慢?有些物体速度变化的快?我们今天


的课正是要用牛顿运动定律来研究物体的运动和物体的受力,


以及


它们之间的具体关系。



例题展示:



带


着


问


题


思


考


例


【


例


1


】



一


静


止


在

< br>水


平


面


上


的


物


体


,质


量


为


2.0 kg


,在


6.4


题,并简单写出解< /p>


(课前预习


N


的


水


平


拉


力


作< /p>


用


下


沿


水


平


地


面


向

< p>
右


运


动


,


物


体


与


水

平


地


面


题过程。

< br>间


的


滑


动


摩


擦


力


是


4 .2 N


,


求


物


体


在


4 s


末


的


速


度


和


4 s


内


发


完成)



生


的


位


移


?




通过导学案提出针对性问题,并要求学生简单的写出解题过程。



1.


物体的受力情况如何?



2.


物体所受的合力如何?



3.


物体的运动情况中已知哪些量?要求末速度和位移,还差什么


量?



教师进行例题的思路分析,

< p>
给出参考


答案:



学生活动



设


计


意


图



激发学生的


求索欲望。



新


课


教


学

< br>熟悉题意,


在教师有针


对性问题的


指引下,比


较容易解决


问题。





































新


课


教


学



与教师一起分析题


目。



解:①


确定研究对象,对物体进行受



力分析


,


如右图所示:




由图可得:








F


合


=


F


-


F


f


=


(


6.4


-


4.2


)


N=2.2 N





②由求出的物体所受合力用牛顿第二定律求解物体加速度





根据牛顿第二定律


F


合


=


ma

< br>,得:


F


-


F

< br>f


=ma



2


a=1.1m/s





③根据运动学公式求解速度与位移





由:


v


t< /p>


=


a t


,得:





v


t


=1.1


×


4 m/s=4.4 m/s




2


由:


s=at


/2


得:





S=8.8m







掌握解题步


骤、书写规


范。
























































方法归纳(投影)


:



由受力情况求运动情况解题步骤:



(


1


)确定研究对象,对研究对象进行受力分析和运动分析,并画


出物体的受力示意图;



(

< p>
2


)正交分解后,求出沿某一坐标轴方向的合力;



(


3


)根据牛顿第二定律列方程,求出 物体的加速度;



(


4


)根据匀变速直线运动公式求出物体运动的位移和速度。


已知物体受力情况→


a


→求物体运动情况。




理解解题思路。






让学生 进一


步熟悉解题


步骤




例


2


、


一个滑雪的人质量是



75 kg


,


以


v


0


=


2m/s


的初速度沿山坡


合


作


探


究


解< /p>


决


问


(课前


预习 完


匀加速滑下,山坡的倾角


θ


=


30°


。在



t


=


5s


的时间内滑下的路程


题。


成)



x


=


60m


,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力 )




通过导学案提出针对性问题,并要求学生简单的写出解题过程。



1.


物体的加速度大小和方向如何?



2.


物体受到哪几个力的作用?物体所受的合力如何?



3.


物体所受的合力与加速度有什么关系?< /p>



例题展示:



巡视,找出典型作业代表上台讲解方法与步骤



对学生作业进行点评



投影出参考解法:



解:


已知:


v


0


=2 m/s


,


m


=75 kg


,


θ


=30


°,

< p>
t


=5 s


,


x


=60 m


.求:


F


阻



学


生


代


表


上


台


讲


解,师生共 同点评


学生作业,分析体


会


参


考


解


答


的


精


当。





模仿第一题


进行问题解


决



由运动学公式


x=v< /p>


0


t+at


2


/ 2


:



得:


6 0=2t+a


×


2


2

< br>/2


a= 4 m/s


2



对物体进行受力分析,如右图所示:




让学生学会


与他人分享


成功,加深


对典型错误


的认识,同


时提高学生


的语言表达


能力和心理


素质。

< br>


根据牛顿第二定律:


F


合


=


ma


,结合物体的受力情况得:



F


阻


=


G


x


-


F

< br>合


=


mg


sin


θ


-


ma


=

< br>(


75


×


9.8


×


sin30


°-


75


×


4


)


N=67.5 N



方法归纳(投影)


:



正交分解法介绍


(结合学案课前自主学习)


:



在利用牛顿运动定律解决问题时,


往往需要利 用正交分解法建立坐


标系,把与坐标轴不重合的力分解到


x


、


y


轴上,分别求出


x


、


y


轴


上 的合力,用牛顿第二定律列出方程求解,一般情况坐标轴的正方


向与加速度方向一致。< /p>



已知运动情况求受力情况解题步骤:



(


1


)确定研究对象,对研究对象进行 受力分析和运动分析,并画


出物体的受力示意图;


< p>
(


2


)选择合适的运动学公式,求出物体的加速度 ;



(


3


)根 据牛顿第二定律列方程,求出物体所受的合外力;



(


4


)根据力的合成与分解的方法,由合力求出所需的分力。




结合实例


自主学习


正


交


分


解


法


的


妙


用、

< p>
理解解题思路。












掌握正 交分


解


法


的


应


用,让学生


进一步熟悉


解题步骤。








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