高中物理牛顿运动定律的应用教学设计学情分析教材分析课后反思文档格式.docx

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四.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。

五.学情分析

通过前面的学习，学生对于受力分析及运动情况有一定的基础，但是对分析两者结合起来综合的应用有些困难，需要多思考练习。

六.教学方法

复习巩固、导入新课→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测

七.课前准备

1．学生的学习准备：

预习课本相关章节，初步把握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。

2．教师的教学准备：

多媒体课件制作，课内探究学案案。

八．教学过程

（一）导入新课

1、导入新课

此前我们学习了牛顿的三大运动定律，大家回忆一下三大定律的基本内容？

同学们有没有发现应用牛顿定律解决问题的一般思路和方法呢？

这节课我们就来探究应用牛顿定律解决问题的一般方法。

2、进行新课

（1）从受力确定运动情况

首先指出已知物体受力情况确定运动情况，指的是在受力情况已知的条件下，要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。

引导学生思考处理这类问题的基本思路是：

先分析物体受力情况求合力，据牛顿第二定律求加速度，再用运动学公式求所求量（运动学量）。

投影展示例题1并布置学生审题：

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。

学生活动：

1、结合实例思考讨论解题思路

2、完成例题解答

教师要求学生在分析的基础上，画出受力分析图，并完整列出解答过程，提醒学生写明依据并与投影答案相对照。

学生计算，交流合作，找出不完善的地方予以改正。

学生板书练习1：

一木箱质量为ｍ=10Kg，与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2，现用斜向右下方Ｆ=100N的力推木箱，使木箱在水平面上做匀加速运动。

Ｆ与水平方向成θ=37O角，求经过ｔ=5秒时木箱的速度（g取10m/s2）。

进一步引导学生分析总结解决此类问题的规律方法。

1、确定研究对象。

2、分析研究对象的受力情况，画受力的示意图，求合力

3、利用牛顿第二定律求加速度。

4、利用运动学公式进一步求解要求的物理量。

承转：

如果已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的加速度，就可以根据牛顿第二定律确定物体所受的外力，这是动力学所要解决的另一类问题。

（2）从运动情况确定受力

告诉学生已知物体运动情况确定受力情况，指的是在运动情况（知道三个运动学量）已知的条件下，要求得出物体所受的力或者相关物理量（如动摩擦因数等）。

先分析物体的运动情况，据运动学公式求加速度，再在分析物体受力情况的基础上，用牛顿第二定律列方程求所求量（力）。

投影展示例2并布置学生审题：

一个滑雪的人质量是75kg，以v0＝2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ＝37°

，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：

本题属于哪类力学问题？

人的受力情况如何？

它们之中哪个力是待求量？

哪个力实际上是已知的？

待求力是谁？

物体所受的合力沿什么方向？

学生思考讨论，找学生回答解题思路，描述物体受力情况。

该题为已知受力求运动，合力沿运动方向，动力实际上是已知的。

学生独立完成例题解答，总结规律方法。

点评：

培养学生观察、思考、辨析、归纳综合的能力。

学生独立完成例题3：

如图车厢沿水平方向以加速度a匀加速前进，车厢后面的竖直内壁上一个物体A正好沿壁相对车匀速下滑，求：

物块和竖直壁间动摩擦因数为μ。

在实际应用中锻炼能力。

（二）、总结反思

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．不论哪种类型题目的解决，都遵循基本方法和步骤，即分析过程、建立图景、确定研究对象、进行受力分析、根据定律列方程，进而求解验证效果。

在解题过程中，画图是十分重要的，包括运动图和受力图，这对于物体经过多个运动过程的问题更是必不可少的步骤。

（三）、课后练习

1、总结题型和方法

2、一木箱质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为μ，现用斜向右下方与水平方向成θ角的力F推木箱，求经过t秒时木箱的加速度。

3、（例题3变式）如图沿水平方向匀加速运动的车厢内，一细线悬挂一质量为m的小球，细线偏离竖直方向θ角恰好相对车厢静止，车厢后面的竖直内壁上一个物体A正好沿壁相对车匀速下滑，求：

物块和竖直壁间动摩擦因数为μ

九.板书设计

1、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

2、解题思路：

1确定研究对象；

2分析研究对象的受力情况，必要时画受力示意图；

3分析研究对象的运动情况，必要时画运动过程简图；

4利用牛顿第二定律或运动学公式求加速度；

5利用运动学公式或牛顿第二定律进一步求解要求的物理量。

十.教学反思

本节内容规律和方法比较简单，学生容易掌握。

但出题角度比较灵活，类型较多，学生在入手分析题目时有一定的难度；

另外，部分学生受力分析易出错、正交分解不熟练，应在今后的学习中，让学生多加练习、总结反思。

学生在前几节已经学习了牛顿运动三大基本定律和运动学的基本规律，已经具备了进一步学习求解动力学问题的知识基础。

虽然多数学生已对受力分析及运动情况分析有了一定的基础和能力，但是对两者结合起来综合的应用问题处理起来有些困难，题目综合程度较高，逻辑性比较强，计算量比较大，特别是对高一学生来说，他们一时不太适应，解决此类题目有些困难，所以在学习本节内容时，应注由易到难、难易适中、循序渐进。

本节课学生能分析简单的物体受力情况，并能结合物体的运动情况进行受力分析；

基本掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路方法；

知道如何从牛顿运动定律入手求解有关物体运动状态参量；

并且能根据物体运动状态参量的变化求解有关物体的受力情况。

通过独立思考、探究讨论、表达交流，培养了学生利用物理语言表达、描述物理实际问题的能力。

同时也提高了学生信息收集和处理能力，分析、思考、解决问题能力和交流、合作能力以及运用实例总结归纳一般问题解题规律的能力。

总体来说，本节课达到预想目标，效果良好。

但仍有部分学生在受力分析时容易出错，尤其是摩擦力的判断；

正交分解不熟练，求合力是容易漏掉力，在今后的课堂中应多加练习，注意总结反思。

教材分析

本节课选自人教版高中物理必修一第4章第6节,进一步揭示物体运动状态变化的原因，牛顿运动定律是经典力学乃至整个物理学的基本规律，是动力学的基础，也是高考要求的重点内容。

（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，但题目类型较多，考查角度灵活，综合性强。

评测练习

题型一：

从受力确定运动情况

已知物体的受力情况

求得a，

1、如图所示，质量m＝2kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们间弹力的0.25倍，现对物体施加一个大小F＝8N、与水平方向成θ＝37°

角斜向上的拉力，已知sin37°

＝0.6，cos37°

＝0.8，g取10m/s2.求：

（1）画出物体的受力图，并求出物体的加速度；

（2）物体在拉力作用下5s末的速度大小；

（3）物体在拉力作用下5s内通过的位移大小．

题型二：

从运动情况确定受力

2、民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口，发生意外情况的飞机着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个由气囊组成的斜面，机舱中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上来．若某型号的客机紧急出口离地面高度为4.0m，构成斜面的气囊长度为5.0m．要求紧急疏散时，乘客从气囊上由静止下滑到达地面的时间不超过2.0s（g取10m/s2），则：

（1）乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大？

（2）气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过多少？

题型三：

牛顿运动定律与图像结合

3、质量为0.1kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的v—t图象如图2所示．弹性球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的

.设球受到的空气阻力大小恒为Ff，取g＝10m/s2，求：

（1）弹性球受到的空气阻力Ff的大小；

（2）弹性球第一次碰撞后反弹的高度h.

题型四：

多过程问题分析

1．当题目给出的物理过程较复杂，由多个过程组成时，要明确整个过程由几个子过程组成，将过程合理分段，找到相邻过程的联系点并逐一分析每个过程．联系点：

前一过程的末速度是后一过程的初速度，另外还有位移关系等．

2．注意：

由于不同过程中力发生了变化，所以加速度也会发生变化，所以对每一过程都要分别进行受力分析，分别求加速度．

4、冬奥会四金得主王濛于2014年1月13日亮相全国短道速滑联赛总决赛．她领衔的中国女队在混合3000米接力比赛中表现抢眼．如图所示，ACD是一滑雪场示意图，其中AC是长L＝8m、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＝10m/s2，sin37°

＝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？

评测练习答案

1、【参考答案】

（1）见解析图　1.3m/s2，方向水平向右

（2）6.5m/s　（3）16.25m

【试题解析】

（1）对物体受力分析如图：

由图可得：

解得：

a＝1.3m/s2，方向水平向右

（2）v＝at＝1.3×

5m/s＝6.5m/s

（3）x＝

at2＝

×

1.3×

52m＝16.25m

2、【参考答案】

（1）2.5m/s2　

（2）0.92

（1）由题意可知，h＝4.0m，L＝5.0m，t＝2.0s.设斜面倾角为θ，则sinθ＝

.

乘客沿气囊下滑过程中，由L＝

at2得a＝

，代入数据得a＝2.5m/s2.

（2）在乘客下滑过程中，对乘客受力分析如图所示，沿x轴方向有mgsinθ－Ff＝ma，

沿y轴方向有FN－mgcosθ＝0，又Ff＝μFN，联立方程解得

μ＝

≈0.92.

3、【参考答案】　

（1）0.2N　

（2）0.375m

（1）由v－t图象可知，弹性球下落过程的加速度为

a1＝

＝

m/s2＝8m/s2根据牛顿第二定律，得mg－Ff＝ma1

所以弹性球受到的空气阻力Ff＝mg－ma1＝（0.1×

10－0.1×

8）N＝0.2N

（2）弹性球第一次反弹后的速度v1＝

4m/s＝3m/s

根据牛顿第二定律mg＋Ff＝ma2，得弹性球上升过程的加速度为

a2＝

m/s2＝12m/s2

根据v2－v

＝－2a2h，得弹性球第一次反弹的高度h＝

m＝0.375m.

4、【参考答案】

（1）2s　

（2）12.8m

（1）人在斜坡上下滑时，受力如图所示．设人沿斜坡下滑的加速度为a，沿斜坡方向，由牛顿第二定律得

mgsinθ－Ff＝maFf＝μFN

垂直于斜坡方向有FN－mgcosθ＝0

由匀变速运动规律得L＝

at2

联立以上各式得a＝gsinθ－μgcosθ＝4m/s2t＝2s

（2）人在水平面上滑行时，水平方向只受到地面的摩擦力作用．设在水平面上人减速运动的加速度为a′，由牛顿第二定律得μmg＝ma′

设人到达C处的速度为v，则由匀变速直线运动规律得

人在斜面上下滑的过程：

v2＝2aL人在水平面上滑行时：

0－v2＝－2a′x

联立以上各式解得x＝12.8m

新课程提倡自主、合作、探究的学习方式，课堂教学是学生学习科学文化知识的主阵地，也是对学生进行思想品德教育的主渠道。

本节课充分调动了学生学习积极性，让学生主动地参与教学活动。

在教学活动中，通过例题提出问题引发学生积极思考，问题深入浅出，学生易于接受。

整体来说效果不错，但与自己曾设想的效果还是有一定的差距。

首先，在课堂形式上显得比较单一，和孩子们的互动不是很多，替孩子们回答的较多，在课堂中出现的问题没能够灵活处理，给学困生的鼓励较少。

其次，在知识的讲解上也存在一些问题，比如在新旧知识的衔接上不够灵活，再次，学生之间合作学习时间太少，教师指导还不到位。

因此，汇报交流时，部分学生不太积极。

总之，课堂教学是教师与学生的双边活动。

要提高中学物理课堂教学质量，必须以学生为本，凭借物理思维性强、灵活性强、运用性强的特点，精心设计，给学生一些机会，让他自己去体会；

给学生一点困难，让他自己去解决；

给学生一个问题，让他自己找答案；

给学生一种条件，让他自己去锻炼；

给学生一片空间，让他自己去开拓。

注重学生优秀思维品质的培养，变被动为主动，变学会为会学，这样就一定能达到传授知识，培养能力的目的，收到更好的效果。

新课标对这部分内容要求：

能用位移、速度、加速度等物理量描述物体的直线运动，能用匀变速直线运动的规律解释或解决生活中的具体问题。

能对物体的受力和运动情况进行分析，得出结论。

能从物理学的运动与相互作用的视角分析自然与生活中的有关简单向题。

通过直线运动和牛顿运动定律的学习，认识物理学是对自然现象的描述与解释，具有学习物理学的兴趣。

本部分内容注重在机械运动情境下培养学生的运动与相互作用观念和模型建构等物理学科核心素养。

教学中应根据本部分内容物理模型的特点，联系生活实际，从多个角度创设情境，提出与物理学有关的问题，引导学生讨论，让学生体会建构物理模型的必要性及方法等。