物理：3.5《牛顿运动定律的应用》学案（教科版必修1）

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牛顿运动定律的应用
学习目标：
1、进一步理解牛顿三定律的内容。
2、熟练应用牛顿运动定律处理相关问题。
3、锻炼分析解题能力，熟悉解题步骤。
学法指导：
首先熟练掌握并理解牛顿运动定律的内容，在此基础上结合--相互作用---章节中所学重力、弹力、摩擦力的基本知识，准确无误的对物体进行受力分析，同时对运动学中所学物体运动公式及运动规律再度复习，然后结合典型例题对该部分知识进行应用性训练，达到应用自如的目的。
知识准备与导航：
1、什么是匀变速直线运动？（典型特点）
2、匀变速直线运动的基本公式：速度公式： ；
位移公式： ；
3、三个常用推论： a ;
b ;
c ;
4、弹力、摩擦力有无及方向的判断？
5、摩擦力（静摩擦力及滑动摩擦力的计算方法及公式）
注：①认清是动摩擦还是静摩擦之后再进行运算
②摩擦力的方向与物体运动及相对运动方向的关系
6、牛顿第一定律说明的问题：力不是 ；
力是 ；
7、惯性：a：惯性是物体的固有属性，与物体的运动状态、所处位置无关。
b： 是描述物体惯性大小的唯一量度。
8、牛顿第二定律表达式： ；
公式中各物理量的含义？（五个关系：因果，瞬时，矢量，同体，数值）
9、牛顿第三定律：作用力反作用力的关系及与平衡力的异同？
10、对物体受力分析的方法及注意事项。
应用类型思路分析：（牛顿第二定律F=ma）


典型例题解析与欣赏：
例题：一个滑雪的人，质量=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）
[解析]：分析 这个题目是，已知运动情况求未知力．滑雪人受到3个力的作用：重力G=mg，方向竖直向下；山坡的支持力F2，方向垂直于山坡，指向滑雪人；阻力F1，方向沿山坡向上．
如图3-11所示的那样，建立平面直角坐标系．把重力G沿x轴和y轴的方向分解，得：G1=mgsinθ，G2=mgcosθ．在垂直于山坡的方向上，物体没有发生位移，没有加速度，G2和F2大小相等，方向相反，彼此平衡．物体所受的合力F等于G1和F1的合力，取沿山坡向下的方向为正方向，则有，F=G1-F1．合力的方向沿山坡向下，使滑雪人产生沿山坡向下的加速度．
滑雪人的加速度可由运动学的公式求得，再根据牛顿第二定律即可求得未知力．
解 已知v0=2m/s，s=60m，t=5s，θ=30°，m=75kg．用运动学
=4m/s2
滑雪人所受的阻力可由牛顿第二定律F=G1-F1=ma求得
F1=G1-ma
=mgsinθ-ma
=67.5N
在实际问题中，常常需要从物体的运动情况来确定未知力．例如，知道了列车的运动情况，根据牛顿运动定律可以确定机车对列车的牵引力．又如，根据天文观测知道了月球的运动情况，就可以知道地球对月球的引力情况．牛顿当初探讨了这个问题，并进而发现了万有引力定律
问题思考：1、受力分析应注意什么问题？
2、分析求合力过程中方法选择的技巧是什么。
3、正交分解法应用时的技巧。
4、应用牛顿运动定律解题的思路。
课堂练习：
1、 以15m/s的速度行驶的无轨电车，在关闭电动机后，经过10s停下来。电车的质量是4.0×103kg，求电车所受阻力。



2、 民航客机一般都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动冲气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑到底上。若机舱口下沿距地面3.2m，气囊所构成的斜面长度为4.0m，一个质量60kg的人沿气囊滑下时所受阻力为240N，人滑至气囊底端时速度有多大？




小结：1、利用牛顿运动定律解题常见类型有两个，已知运动情况分析受力情况；已知受力情况分析运动情况
2、解题过程中对研究对象受力分析为关键环节，准确无误的画出物体所受的力，避免添和漏的情况，按顺序受力分析。
3、受力情况较复杂的应建立正交坐标系，注意建正交坐标系的法。
4、准确列出方程，注意力的方向。
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