用牛顿定律解决问题

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用牛顿定律解决问题（一）
一、基本说明
1模块：高中物理必修Ι
2年级：高中一年级
3所用教材版本：人民教育出版社
4所属的章节：第四章第6节
5学时数： 40分钟（教室授课）
二、教学设计
1、教学目标：
掌握用牛顿运动定律解决问题的“基本方法”。运用此方法解决实际问题，同时培养学生学习物理的兴趣，激发学生的爱国情愫。
2、内容分析：
本课是学习牛顿三大运动定律后的一节应用课。介绍了用牛顿运动定律解决问题的基本方法：（1）由受力情况确定物体的运动情况；（2）由运动情况确定物体的受力情况。同时，本节内容比较简单，方法非常明了，教师可适当加入生动的“生产、生活、现代科技情境”进行授课。
3、学情分析：
高一学生，感性思维较好，理性思维有欠缺；在具体的情境中应用牛顿运动定律，既符合学生的感性要求，又能深入浅出地应用理论，达到理论联系实际的目的。同时可增加学生对物理学科的学习兴趣。
4、设计思路：
本节课主要内容理论的应用，方法的学习，如果只由“某质点”、“一个物体”去设计情境，就会显得比较枯燥，因此本堂课的设计思路是从具体的实例入手，引导学生进行思考、讨论，最后应用牛顿运动定律解决实际问题，形成用牛顿运动定律解决问题的通法。达到进一步理解牛顿运动定律和应用牛顿运动定律解决实际问题的目的。教师的主要任务在于精心设置好生动的情境，调动学生的积极性；并实时加以小结，帮助学习转化物理模型，形成动力学观点的、解决一类问题的方法。
三、教学过程
教学环节及时间 教师活动 学生活动 对学生学习过程的观察和考查及设计意图
知识准备3’ PPT：物理学中，加速度是一个非常重要的物理量。同学们有哪些方法可以求加速度？ 学生回顾学过的知识，得出：（1）牛顿第二定律可求；（2）运动学公式可求。 知识准备的目的是为了让学生通过回顾已学知识，熟识它们。
创设情境问题引入并讨论8’ 视频：在海湾战争中，美国海军使用航空母舰舰载飞机。甲板上大批飞机起飞……教师：通常战斗机起飞的条件是：速度达到６０米／秒。设甲板上飞机起飞时，装置能提供的合力恒为６００００牛，战斗机重２０００千克。中国为加强国防力量，也需要建造自已的航空母航，请你为祖国的航空母航设计甲板，甲板上战斗机起飞跑道至少多长？通过学生的讨论，教师得出结论：把飞机简化为质点，由牛顿第二定律确定加速度，再由运动学公式，得出甲板的最短长度。 1．讨论飞机的形状、大小如何处理。2．学生讨论怎样确定加速度。 3．合作得出甲板的最短长度。 用“生产、生活、现代科技”中的实例，比较容易激发学生兴趣，能让学生很快进入物理情境的课堂氛围中，而且学生在讨论甲板长度设计时有不同的答案，很容易导出质点模型。有同学问：没有给出飞机的长度。
新授：由物体的受力情况，可以确定物体的运动情况10’ 投影例题1：一个静止在水平地面上的物体，质量是 2kg，在 6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩擦力是4.2N。求物体在4s末的速度和4s内的位移。问：l、本题研究对象是谁？它共受几个力的作用？物体所受的合力沿什么方向？大小是多少？ 2、本题要求计算位移和速度，而我们只会解决匀变速运动问题。这个物体的运动是匀变速运动吗？依据是什么？ 3、FN和G在竖直方向上，它们有什么关系？ 1．学生阅读教材，结合上面的甲板设计问题讨论，得出用牛顿运动定律解决问题的“基本方法” （一）。 让学生感受到用牛顿运动定律解决问题的“基本方法”并不复杂，但却有着深远的意义：牛顿运动定律小有小用，大有大用。用法相同。让同学们体会物理学的简约之美。
新授：由物体的运动情况，可以确定物体的受力情况10’ 教师：投影展示例2并布置学生审题：一个滑雪的人质量是 75 kg，以v0＝2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ＝30°。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：本题用上面的方法能求么？怎样才能这样的问题呢？ 1、学生在教师的启发下根据例子说出各小组的想法。2、学生自己想办法求解。得出用牛顿运动定律解决问题的“基本方法”（二）。 结合例子让学生发现：可以通过给定物体的受力，来控制物体的运动；也可以由运动情况，或运动要求，来给物体提供适当的力。
跟踪练习：7’ PPT：1．质量是 5kg的玩具汽车，在水平恒力F=20N的作用下，从静止开始经过 2s速度达到 2m/s，求物体与水平面间的动摩擦因数。2．花样滑冰美艳绝伦，风靡全球。质量为30 kg的滑冰女运动员，在队友的推动下，以12m/s的速度滑出。在水平面做匀减速直线运动，若女运动员与水平冰面的动摩擦因素为0.03，求女运动员最多能滑出多远？g=10m/s2 观看视频后1．分组练习2．推荐代表3．个别展示应用成果。 1．寓教于乐。2．理论联系实际。3．兴趣是最好的老师，生动的画面，给学生以美的享受。4．进一步强化应用牛顿运动定律，解决实际问题。
课堂总结2’ PPT：方法小结教师：加速度是运动和力之间联系的桥梁。 学生一起回顾用牛顿运动定律解决问题的基本方法 回顾本课，对所学内容作总结，以加深印象
四、教学反思
1、这节课可说是上得非常活跃。因为情境设置有很好的趣味性寓教于乐，让学生在笑声中接受知识，是我一直的追求。
2、本堂课虽然是在教室上的，学生有自主学习，有小组讨论、有合作学习。学生活动非常多。而且学习效果很好。听课教师给予了一致好评。
3、本堂课是高一上课，问题的设置不能太深入。分段问题、追及相遇问题都不能加入，显得较为浅显。
4．有学生由航空母舰想起了海战，有的想起了伊拉克人民受苦受难。思维有些偏离了轨道。
附：教学资源、学生学习过程及典型成果（可选）
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