《牛顿运动定律的应用（一）》教学设计
【教材分析】
牛顿运动定律的应用，是本章的核心内容。它阐明了力在改变物体运动状态时所产生的加速度大小和物体质量间的关系，从而把物体的受力和物体的运动紧密联系起来。由于整合了物体的受力分析和运动状态分析，使得本节成为高考的热点和必考内容。受力分析和运动状态分析，是解决物理问题的两种基本方法。并且，本单元的学习既是后继“动能”和“动量”等复杂物理过程分析的基础，也是解决“带电粒子在电场、磁场中运动”等问题的基本方法，因而显得十分重要。
【学情分析】
? 在学习这一内容之前，所教的学生已经掌握了牛顿运动定律的基本内容；会分析物体的受力以及运动情况。具学生对物理学的研究方法已有一定的了解，在自主学习、合作探究等方面的能力有了一定提高。由于本单元对分析、综合和解决实际问题的能力要求很高，不少同学在此感到困惑，疑难较多，主要反映在研究对象的选择和物理过程的分析上，对一些典型的应用题型，学生缺乏针对性训练，更缺少理性的思考和总结。
在非智力因素方面，学生学习积极主动，对学习物理有较浓厚兴趣；有较强的好奇心和求知欲，乐于探究自然界的奥秘；敢于坚持正确观点，勇于修正错误；喜欢和同龄人一起学习，有将自己的见解与他人交流的愿望，具有团队精神。
学习目标：
1．通过例题1和2掌握用牛顿运动定律解决的两类基本问题：（1）已知物体受力情况，求物体运动情况；（2）已知物体运动情况，求物体受力情况。
2．突破解题的关键：（1）抓住物理量“加速度”，它是连接受力情况和运动情况间的纽带；（2）抓好受力分析和运动情况分析。
【教学重点和难点】?
教学重点：牛顿运动定律与运动学公式的综合运用。?
教学难点：物体受力情况和运动状态的分析；处理实际问题时“物理模型”和“物理情景”的建立。?
【教学方法】?
计算机多媒体教学，PPT课件?
课时：1课时 习题及讲解：1课时
【教学过程】?
提出问题，导入课题
知识准备：
牛顿第二定律
（1）.内容：
（2）.公式：
2.运动学公式
速度公式：
位移公式：
位移与速度公式：
力是使物体产生加速度的原因，受力作用的物体存在加速度。我们可以结合运动学知识，解决有关物体运动状态的问题。另一方面，当物体的运动状态变化时，一定有加速度，我们可以由加速度来确定物体的受力。?
典例探究：
PPT展示例题：
问题1：由受力情况求解运动情况
例1.一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力为4.2N。求物体4s末的速度和4s内发生的位移。
提出问题：
1.物体的受力情况如何？
2.物体所受的合力如何？
3.物体是匀变速运动吗? 运动情况中已知哪些量？要求末速度和位移，还差什么量？
4.如何求加速度？
5.本题的解题思路如何？
变式训练：一个静止在水平地面上的物体,质量是20Kg,在100N的拉力F作用下沿水平地面向右运动。已知F与水平地面的夹角为370，物体与地面的动摩擦因数为0.2，求物体在2s末的速度和2s内发生的位移。
学生通过例题及练习归纳总结: 已知物体的受力情况，可以求出物体的合力，根据牛顿第二定律可以求出物体的加速度，在利用物体初始条件（初位置和初速度），根据运动学公式就可以求出物体的位移和速度。也就是确定了物体的运动情况。?
进行针对训练的练习：
针对训练
1．假设汽车紧急制动后，受到的阻力与汽车所受重力的大小
差不多。当汽车以20 m/s的速度行驶时，突然制动，它还能继续滑行的距离约为 ( )
A．40 m B．20 m
C．10 m D．5 m
2．质量为50 kg的木箱放在水平地面上，受到75 N的水平拉力而开始运动，该力作用4s后撤去。已知木箱与地面间的动摩擦因数为0.1，求：
(1)物体运动的最大速度；
(2)物体发生的总位移。(g＝10 m/s2)
问题2：由物体的运动情况求解受力情况
例2.一个滑雪的人，质量m = 75kg，以v0 = 2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ= 30o，在 t = 5s的时间内滑下的路程x = 60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。
针对训练
1、质量为2.75t的载重汽车，在2900N的牵引力作用下，由静止开上一个山坡，沿山坡每前进1m，升高0.05m，汽车前进100m时，速度达到36km/h，求汽车在前进中所受的摩擦力。（g＝10m/s2）
2．质量为2 kg的木箱静止在水平地面上，在水平恒力F的作用下开始运动，4 s末速度达到4 m/s，此时将F撤去，又经过2 s物体停止运动，求力F的大小。(取g＝10 m/s2)
学生通过例题及练习归纳总结: 已知物体的运动情况，由运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合外力，由此推断物体受力情况。
牛顿第二定律反映的是，加速度、质量、合外力的关系，而加速度可以看成是运动的特征量，所以说加速度是连接力和运动的纽带和桥梁，是解决动力学问题的关键。
课堂小结：
1. 求解两类问题的思路，可用下面的框图来表示：?
可见，加速度是连接“力”和“运动”的桥梁。
? 2．一般步骤：?
⑴确定研究对象；
⑵进行受力情况及运动状态分析；
⑶选取正方向；?
⑷统一单位，代入求解；?
⑸检验结果。
当堂检测
1．物体在受到与其初速度方向一致的合外力F的作用下作直线运动，合外力F的大小随时间t的改变情况如图所示，则物体的速度 （ ）
A．先变小后变大
B．先变大后变小
C．一直变小
D．一直变大
2．竖直向上抛出的物体，最后又落回原处，若考虑空气阻力，且阻力在整个过程中大小不变，则物体 （ ）
A．上升过程的加速度大小一定大于下降过程的加速度的大小
B．上升过程最后1s内位移的大小一定等于下降过程中最初1s内位移的大小
C．上升过程所需要的时间一定小于下降过程所需要的时间
D．上升过程的平均速度一定大于下降过程的过程的平均速度
3．质量为m的物体，放在粗糙水平面上，在水平拉力F作用下由静止开始运动，经过时间t，速度达到v，如果要使物体的速度达到2v，可采用以下方法的是 （ ）
A．将物体质量变为m/2，其他条件不变
B．将水平拉力增为2F，其他条件不变
C．将时间增为2t，其他条件不变
D．将质量、作用力和时间都增为原来的2倍
4．如图所示，质量m=10kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力F=20N的作用，则物体产生的加速度是 （ ）
（g取为10m/s2）
A．0 B．4m/s2，水平向右
C．2m/s2，水平向左 D．2m/s2，水平向右
教学反思： 本节课教学设计注重学生学习过程的亲身体验，体现了“做中学”和“关注学生能力发展”的教学思想。其主要特点是：在学法上突出学生自主发现问题，开展合作探究，进行实验探索，引导分析总结等以学生为主体的特点。尤其关注课堂教学过程中学生个体差异产生新的教学资源并较好地进行利用，运用评价手段不断引导学生学习，较好地将新课程理念结合于教学实际中。
? 本节课教学设计内容充实，在实验操作能力分析归纳能力层面上对学生要求较高，课堂中学生出现的不确定因素也较多，要求教师要有较高的驾御课堂能力。
? ?利用CAI课件，能节约时间，提高学习效率；同时在课堂中采用多媒体课件作为辅助手段，创设物理情景，启发引导学生，帮助学生建立形象直观的认识，有利于调动学生学习的积极性。
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课后巩固检测
1. 下列关于力和运动关系的几种说法，正确的是 （ ）
A. 物体所受的合外力不为零时，其速度不可能为零
B. 物体所受的合外力的方向，就是物体运动的方向
C. 物体所受的合外力与物体运动速度无直接联系
D. 物体所受的合外力不为零，则加速度一定不为零
2. 一根轻弹簧下端挂一重物，上端用手提着，使重物竖直向上做加速运动，加速度a>g；从手突然停止向上运动时起，到弹簧变为最短时止，重物加速度的大小 （ ）
A. 逐渐增大 B. 逐渐减小
C. 先减小后增大 D. 先增大后减小
3. 设洒水车的牵引力不变，所受阻力与车重成正比，洒水车在平直路面上原来匀速行驶，开始洒水后，它的运动情况将是 （ ）
A. 继续做匀速运动 B. 变为做匀加速运动
C. 变为做匀减速运动 D. 变为做变加速运动
4. 放在光滑水平面上的物体受三个平行水平面的共点力作用而处于静止状态，已知F2垂直于F3，若三个力中去掉F1，物体产生的加速度为2.5m／s2；若去掉F2，物体产生的加速度为1. 5m／s2；若去掉F3，则物体的加速度大小为 （ ）
A. 1.0m/s2 B. 2.0m/s2 C. 1.5m/s2 D. 4.0m/s2
5. 静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力的作用，该力随时间变化的图线如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 物体在20s内平均速度为零
B. 物体在20s末的速度为零
C. 物体在20s末又回到出发点
D. 物体在10s末的速度最大
6. 质量为2kg的物体，静止放于水平面上，现在物体上施一水平力F，使物体开始沿水平面运动，运动10s时，将水平力减为F／2，若物体运动的速度图象如图所示，则水平力F＝ N，物体与水平面间的动摩擦因数＝ 。（g取10m／s2）
7. 水平传送带A、B以v＝2m/s的速度匀速运动，如图所示所示，A、B相距11m，一物体（可视为质点）从A点由静止释放，物体与传送带间的动摩擦因数＝0.2，则物体从A 沿传送带运动到B所需的时间为 s。（g＝10m/s2）
8. 一位滑雪者如果以v0＝30m/s的初速度沿直线冲上一倾角为300的山坡，从冲坡开始计时，至4s末，雪橇速度变为零。如果雪橇与人的质量为m＝80kg，求滑雪人受到的阻力是多少。（g取10m/s2）
《牛顿运动定律的应用一》评测练习
1. 下列关于力和运动关系的几种说法，正确的是 （ ）
A. 物体所受的合外力不为零时，其速度不可能为零
B. 物体所受的合外力的方向，就是物体运动的方向
C. 物体所受的合外力与物体运动速度无直接联系
D. 物体所受的合外力不为零，则加速度一定不为零
2. 一根轻弹簧下端挂一重物，上端用手提着，使重物竖直向上做加速运动，加速度a>g；从手突然停止向上运动时起，到弹簧变为最短时止，重物加速度的大小 （ ）
A. 逐渐增大 B. 逐渐减小
C. 先减小后增大 D. 先增大后减小
3. 设洒水车的牵引力不变，所受阻力与车重成正比，洒水车在平直路面上原来匀速行驶，开始洒水后，它的运动情况将是 （ ）
A. 继续做匀速运动 B. 变为做匀加速运动
C. 变为做匀减速运动 D. 变为做变加速运动
4. 放在光滑水平面上的物体受三个平行水平面的共点力作用而处于静止状态，已知F2垂直于F3，若三个力中去掉F1，物体产生的加速度为2.5m／s2；若去掉F2，物体产生的加速度为1. 5m／s2；若去掉F3，则物体的加速度大小为 （ ）
A. 1.0m/s2 B. 2.0m/s2 C. 1.5m/s2 D. 4.0m/s2
5. 静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力的作用，该力随时间变化的图线如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 物体在20s内平均速度为零
B. 物体在20s末的速度为零
C. 物体在20s末又回到出发点
D. 物体在10s末的速度最大
6. 质量为2kg的物体，静止放于水平面上，现在物体上施一水平力F，使物体开始沿水平面运动，运动10s时，将水平力减为F／2，若物体运动的速度图象如图所示，则水平力F＝ N，物体与水平面间的动摩擦因数＝ 。（g取10m／s2）
7. 水平传送带A、B以v＝2m/s的速度匀速运动，如图所示所示，A、B相距11m，一物体（可视为质点）从A点由静止释放，物体与传送带间的动摩擦因数＝0.2，则物体从A 沿传送带运动到B所需的时间为 s。（g＝10m/s2）
8. 一位滑雪者如果以v0＝30m/s的初速度沿直线冲上一倾角为300的山坡，从冲坡开始计时，至4s末，雪橇速度变为零。如果雪橇与人的质量为m＝80kg，求滑雪人受到的阻力是多少。（g取10m/s2）
效果分析
通过本节课的学习和当堂检测及课后检测的结果分析得出学生已经基本掌握了应用牛顿运动定律解决问题的方法：利用加速度作为中间桥梁把运动情况和受力情况练习起来。对于运动情况的分析注重过程分析及作图。在受力分析中能正确的画出受力分析图，求出合力。注意了步骤的书写及规范性。基本达到的预期的教学目标。
课件11张PPT。牛顿运动定律的应用（一）二、运动学常用公式1、内容：物体加速度的大小跟所受到的作用力成正比,跟它的质量成反比; 加速度方向跟作用力方向相同。2、公式: F=ma速度公式 ：v = vo+at位移公式：x= vot + at2导出公式：v 2－ vo 2 =2ax一、牛顿第二运动定律知识准备 例1.一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力为4.2N。求物体4s末的速度和4s内发生的位移。问题：1.物体的受力情况如何？G2.物体所受的合力如何？3.物体是匀变速运动吗? 运动情况中已知哪些量？要求末速度和位移，还差什么量？FNF1F2a=?4.如何求加速度？5.本题的解题思路如何？问题1：由受力情况求解运动情况变式训练：一个静止在水平地面上的物体,质量是20Kg,在100N的拉力F作用下沿水平地面向右运动。已知F与水平地面的夹角为370，物体与地面的动摩擦因数为0.2，求物体在2s末的速度和2s内发生的位移。(g取10m/s2)归纳总结：V=5.2m/s X=5.2m 水平向右1．假设汽车紧急制动后，受到的阻力与汽车所受重力的大小
差不多。当汽车以20 m/s的速度行驶时，突然制动，它还能继续滑行的距离约为 ( )
A．40 m B．20 m
C．10 m D．5 m答案：B
2．质量为50 kg的木箱放在水平地面上，受到75 N的水平
拉力而开始运动，该力作用4 s后撤去。已知木箱与地面间的动摩擦因数为0.1，求：
(1)物体运动的最大速度；
(2)物体发生的总位移。(g＝10 m/s2)V=2m/s X=6m例2.一个滑雪的人，质量m = 75kg，以v0 = 2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ= 30o，在 t = 5s的时间内滑下的路程x = 60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。问题2：由物体的运动情况求解受力情况f=75N
方向：沿斜面向上 思路点拨：已知运动情况求受力。应先求出加速度a，再利用牛顿第二定律F合=ma求滑雪人受到的阻力。1、质量为2.75t的载重汽车，在2900N的牵引力作用下，由静止开上一个山坡，沿山坡每前进1m，升高0.05m，汽车前进100m时，速度达到36km/h，求汽车在前进中所受的摩擦力。（g＝10m/s2）f=1500N 沿斜面向下2．质量为2 kg的木箱静止在水平地面上，在水平恒力F的作
用下开始运动，4 s末速度达到4 m/s，此时将F撤去，又经过2 s物体停止运动，求力F的大小。(取g＝10 m/s2)F=6N答案：1.D 2.ACD 3.CD 4.B小结：动力学的类问题一、由受力情况求解运动情况
二、由运动情况求解受力情况
