湖北省湖北大学附属中学2020届高中物理 第六节用牛顿运动定律解决问题（一） 4页

第六节用牛顿运动定律解决问题（一） ‎ 三维目标 知识与技能 1. 知道应用牛顿运动定律解决的两类主要问题。‎ 2. 掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。‎ 3. 能结合物体的运动情况对物体的受力情况进行分析。‎ 4. 能根据物体的受力情况推导物体的运动情况。‎ 5. 会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题。‎ 过程与方法 1. 通过实例感受研究力和运动关系的重要性。‎ 2. 通过收集展示材料，了解牛顿定律对社会进步的价值。‎ 3. 培养学生利用物体语言表达、描述物体实际问题的能力。‎ 4. 帮助学生提高信息收集和处理能力，分析、思考、解决问题的能力和交流、合作能力。‎ 5. 帮助学生学会运用实例总结归纳一般问题的解题规律的能力。‎ 6. 让学生认识数学工具在表达解决物理问题中的作用。‎ 情感态度与价值观 1. 初步认识牛顿运动定律对社会发展的影响。‎ 2. 初步建立应用科学知识的意识。‎ 3. 培养学生科学严谨的求实态度及解决实际问题的能力。‎ 教学重点 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。‎ 教学难点 1. 物体的受力分析及运动状态分析和重要的解题方法的灵活选择和运用。‎ 2. 正交分解法。‎ 教具准备 课时安排 ‎2课时 教学过程 ‎[学生活动]同学们先思考例题一、例题二，简单的写出解题过程。‎ ‎[提问]上述两个例题在解题的方法上有什么相同之处？有什么不同之处？在第二个例题中为什么要建立坐标系？在运动学中，我们通常是以初速度的方向为坐标轴的正方向；在解决静力学的问题时，通常使尽量多的力在坐标轴上，在利用牛顿运动定律解决问题时要建立坐标系与上述的情况相比，有什么不同吗？‎ ‎[教师讲解]大家可以看到上述两个例题解题过程中都用到牛顿第二定律，但是例题一是已知物体的受力情况，求物体的运动情况的问题，而例题二是已知物体的运动情况求物体的受力情况的问题。所以我们发现，牛顿运动定律可以解决两方面的问题，即从受力情况可以预见物体的运动情况和从运动情况可以判断物体的受力情况。下面我们来分析两种问题的解法。‎ 从受力确定运动情况 例题一 基本思路：（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；‎ ‎（2）根据力的合成与分解的方法，求出物体所受的合外力（包括大小和方向）；‎ ‎（3）根据牛顿第二定律列方程，求出物体的加速度；‎ ‎（4）结合给定的物体的运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动参量。‎ 强调：（1）速度的方向与加速度的方向要注意区分；‎ ‎（2）题目中的力是合力还是分力要加以区分。‎ 从运动情况确定受力 例题二 基本思路：（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；‎ ‎（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，求出物体的所受的合外力；‎ ‎（4）根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力。‎ 小结 牛顿运动定律F＝ma，实际上是揭示了力、加速度和质量三个不同物理量之间的关系，要列出牛顿定律的方程，就应将方程两边的物理量具体化，方程左边是物体受到的合力，这个力是谁受的，方程告诉我们是质量m的物体受的力，所以今后的工作是对质量m的物体进行受力分析。首先要确定研究对象；那么，这个合力是由哪些力合成而来的？必须对物体进行受力分析，求合力的方法，可以利用平行四边形定则或正交分解法。方程右边是物体的质量m和加速度a的乘积，要确定物体的加速度，就必须对物体运动状态进行分析，由此可见，解题的方法应从定律本身的表述中去寻找。‎ 在运动学中，我们通常是以初速度的方向为坐标轴的正方向；在解决静力学的问题时，通常使尽量多的力在坐标轴上，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，列出牛顿运动定律方程求解，一般情况坐标轴的正方向与加速度方向一致。‎ ‎[课堂练习]“教材”P91（1）（2）‎ ‎《中华一题》‎ 板书设计 一、两类问题 已知物体的受力情况求物体的运动情况的问题 已知物体的运动情况求物体的受力情况的问题 二、解题思路：‎ 布置作业 ‎“教材”P91（3）（4）‎ 反思与改进