4.5 牛顿运动定律的应用 教学设计（表格式）

4-5牛顿运动定律的应用
教材分析
牛顿运动定律的应用是必修一第四章中的第五节，牛顿运动定律是经典力学的基础，它在科学研究和生产技术中有着广泛的应用．本节课是从应用角度学习牛顿运动定律。主要用到的方法是力的正交分解和建立直角坐标系，主要学习两大类问题： 1．已知物体的受力情况，求物体的运动情况； 2．已知物体的运动情况，求物体的受力情况。掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。本节内容是对本章知识的提升，又是后面知识学习的基础。
教学目标
掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法，形成运动与相互作用观念；
会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题，能基于经验事实构建物理模型；
形成分析、思考、解决问题能力；
养成解答习题的规范书写习惯。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 回顾一下前面所学的知识，牛顿第二定律确定了物体受力和加速度之间的关系。加速度的大小与物体所受合力的大小成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与物体受到的合力的方向相同。 回溯到我们第一章的内容匀变速直线运动，物体初速度与加速度决定了物体做什么运动，所以加速度还与物体的运动情况有关，两者的大小关系可以由运动学公式来相联系。 体会到加速度是联系运动和力的桥梁 总结从受力确定运动情况的基本思路
讲授新课 1.已知受力确定运动情况 首先我们来看看这一道题，给大家三分钟的时间思考讨论以下。 例1如图，沿倾角为的斜面向上拉一个质量为m的方木箱，拉力F与斜面平行，木箱与斜面的动摩擦因素为，木箱沿斜面向上运动的距离为s，求木箱通过距离s所用的时间t. 总结解题的一般流程 1.选择研究对象，进行受力分析 2.进行运动分析 3. 建立直角坐标系，正交分解，求合力 4. 列牛顿第二定律表达式，求加速度 5.列运动学公式 6.联立式子求解 例2 如图，ACD是一滑雪场示意图，其中AC是长L＝8 m、倾角θ＝37°的斜坡，CD段是与斜坡平滑连接的水平面.人从A点由静止下滑，经过C点时速度大小不变，又在水平面上滑行一段距离后停下.人与接触面间的动摩擦因数均为μ＝0.25，不计空气阻力.(取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求： (1)人从斜坡顶端A滑至底端C所用的时间 (2)人在离C点多远处停下？ 2.已知运动情况确定受力 例3一位滑雪者，人与装备的总质量75 kg，以2 m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡倾角为30°，在5 s的时间内滑下的路程为60 m。求滑雪者对雪面的压力及滑雪者受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)，g 取 。 总结解题的一般流程 1.选择研究对象，进行受力分析 2.进行运动分析 3. 建立直角坐标系，正交分解，求合力 4. 列牛顿第二定律表达式 5.列运动学公式，求加速度 6.联立式子求解 练习 运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。 (1)运动员以 3.4 m/s 的速度投掷冰壶，若冰壶和冰面的动摩擦因数为 0.02，冰壶能在冰面上滑行多远 g 取。 (2)若运动员仍以 3.4 m/s 的速度将冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行10 m后开始在其滑行前方摩擦冰面，冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的 90%，冰壶多滑行了多少距离 审题、思考从而得出解决问题的思路和方法 从实例出发，在实际情境中建立模型，进而利用牛顿运动定律和运动学公式求解，规范解答过程。 能够区别问题的类型：(1)已知物体的受力情况，求物体的运动情况；(2)已知物体的运动情况，求物体的受力情况。 掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路、方法和格式规范。 从简单模型出发，总结解题的一般流程，再到具体情境中实践应用。 通过教师板书过程展示解答习题的规范性要求等。
拓展应用 思考：如果你是交警，应如何采集现场数据信息，判断汽车是否违反规定超速行驶 在学生展开讨论的基础上命题目，引导学生用已学知识解决问题 题目：某市交通部门规定汽车在市区某些借道行驶速度不得超过.一辆汽车在该水平路段紧急刹车时车轮“抱死，沿直线滑行一段距离后停止。从手册中查出该车轮与地面间的动摩擦因素，取g 取 .试通过计算判断汽车是否违反规定超速行驶. 开放性思维，引导学生运用所学知识解决生产生活中的问题。
课堂小结 1．应用牛顿第二定律解题可分为两类：一类是已知受力求解运动情况；另一类是已知运动情况求解受力。 2．基本方法和步骤，即分析过程、建立图景、确定研究对象、进行受力分析、根据牛顿第二定律列方程，根据运动情况列运动学公式，进而求解验证效果。 梳理自己本节所学知识进行交流 根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。