1、三、牛顿运动定律教学目标1知识目标：（1）掌握牛顿第一、第二、第三定律的文字内容和数学表达式；（2）掌握牛顿第二定律的矢量性、瞬时性、独立性和对应性；（3）了解牛顿运动定律的适用范围2能力目标：（1）培养学生正确的解题思路和分析解决动力学问题的能力；（2）使学生掌握合理选择研究对象的技巧3德育目标：渗透物理学思想方法的教育，使学生掌握具体问题具体分析，灵活选择研究对象，建立合理的物理模型的解决物理问题的思考方法教学重点、难点分析1在高一、高二的学习中，学生较系统地学习了有关动力学问题的知识，教师也介绍了一些解题方法，但由于学生掌握物理知识需要有一个消化、理解的过程，不能全面系统地分析物体运动的
2、情境，在高三复习中需要有效地提高学生物理学科的能力，在系统复习物理知识的基础上，对学生进行物理学研究方法的教育本单元的重点就是帮助学生正确分析物体运动过程，掌握解决一般力学问题的程序2本单元的难点在于正确、合理地选择研究对象和灵活运用中学的数学方法，解决实际问题难点的突破在于精选例题，重视运动过程分析，正确掌握整体隔离法教学过程设计一、引入牛顿运动定律是经典力学的基础，应用范围很广在力学中，只研究物体做什么运动，这部分知识属于运动学的内容至于物体为什么会做这种运动，这部分知识属于动力学的内容，牛顿运动定律是动力学的支柱我们必须从力、质量和加速度这三个基本概念的深化理解上掌握牛顿运动定律这堂复习
3、课希望学生对动力学的规律有较深刻的理解，并能在实际中正确运用二、教学过程教师活动1提问：叙述牛顿第一定律的内容，惯性是否与运动状态有关？学生活动回忆、思考、回答：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止教师概括牛顿第一定律指明了任何物体都具有惯性保持原有运动状态不变的特性，同时也确定了力是一个物体对另一个物体的作用，力是改变物体运动状态的原因应该明确：（1）力不是维持物体运动的原因；（2）惯性是物体的固有性质惯性大小与外部条件无关，仅取决于物体本身的质量无论物体受力还是不受力，无论是运动还是静止，也无论是做匀速运动还是变速运动，只要物体质量一定，它的惯性都不会
4、改变，更不会消失，惯性是物体的固有属性放投影片：例 1某人用力推原来静止在水平面上的小车，使小车开始运动，此后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动，可见：A力是使物体产生运动的原因B力是维持物体运动速度的原因C力是使物体产生加速度的原因D力是使物体惯性改变的原因讨论、思考、回答：经讨论得出正确答案为：C2提问：牛顿第二定律的内容及数学表达式是什么？学生回忆、回答：物体受到外力作用时，所获得的加速度的大小跟外力大小成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与合外力方向相同F=ma理解、思考教师讲授：牛顿第二定律的意义（1）揭示了力、质量、加速度的因果关系（2）说明了加速度与合外力的瞬时对应关系
5、（3）概括了力的独立性原理提问：怎样应用牛顿第二定律？应用牛顿第二定律解题的基本步骤如何？讨论：归纳成具体步骤应用牛顿第二定律解题的基本步骤是：（1）依题意，正确选取并隔离研究对象（2）对研究对象的受力情况和运动情况进行分析，画出受力分析图（3）选取适当坐标系，一般以加速度的方向为正方向根据牛顿第二定律和运动学公式建立方程（4）统一单位，求解方程组对计算结果进行分析、讨论在教师的引导下，分析、思考依题意列式、计算例 2有只船在水中航行时所受阻力与其速度成正比，现在船由静止开始沿直线航行，若保持牵引力恒定，经过一段时间后，速度为 v，加速度为 a1，最终以 2v 的速度做匀速运动；若保持牵引力的
6、功率恒定，经过另一段时间后，速度为 v，加速度为 a2，最终也以 2v 的速度做匀速运动，则 a2=_a1放投影片，引导解题：牵引力恒定：牵引力功率恒定：提问：通过此例题，大家有什么收获？随教师分步骤应用牛顿第二定律列式学生分组讨论，得出结论：力是产生加速度的原因，也就是说加速度与力之间存在即时直接的因果关系被研究对象什么时刻受力，什么时刻产生加速度，什么时刻力消失，什么时刻加速度就等于零这称做加速度与力的关系的同时性，或称为瞬时性放投影片：例 3已知，质量 m=2kg 的质点停在一平面直角坐标系的原点 O，受到三个平行于平面的力的作用，正好在 O 点处于静止状态已知三个力中 F2=4N，方向
7、指向负方向，从 t=0 时起，停止 F1 的作用，到第 2 秒末物体的位置坐标是（-2m，0）求：（1）F1 的大小和方向；（2）若从第 2 秒末起恢复 F1 的作用，而同时停止第三个力 F3 的作用，则到第 4 秒末质点的位置坐标是多少？（3）第 4 秒末质点的速度大小和方向如何？（4）F3 的大小和方向？读题，分析问题，列式，求解画坐标图：经启发、讨论后，学生上黑板写解答（1）在停止 F1 作用的两秒内，质点的位置在 x 轴负方向移动，应所以 F1=-Fx=-ma=2（N）F1 的方向沿 X 轴方向（2）当恢复 F1 的作用，而停止 F3 的作用的 2 秒内，因为 F1 在 x 轴正方向，
8、F2 在 y 轴负方向，直接用 F1 和 F2 列的动力学方程所以第 4 秒末的位置坐标应是其中 v1x=a1t1=-2（m/s），t2=2s （3）第 4 秒末质点沿 x 轴和 y 轴方向的速度分别为 v2x 和 v2y，有即第 4 秒末质点的速度为 4m/s，沿 y 轴负方向限，设 F3 与 y 轴正向的夹角为 ，则有对照解题过程理解力的独立作用原理教师启发、引深：大量事实告诉我们，如果物体上同时作用着几个力，这几个力会各自产生自己的加速度，也就是说这几个力各自产生自己的加速度与它们各自单独作用时产生的加速度相同，这是牛顿力学中一条重要原理，叫做力的独立作用原理，即：3提问：叙述牛顿第三定
9、律的内容，其本质是什么？回忆，思考，回答：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上放投影片：牛顿第三定律肯定了物体间的作用力具有相互作用的本质：即力总是成对出现，孤立的单个力是不存在的，有施力者，必要有受力者，受力者也给施力者以力的作用这一对作用力和反作用力的关系是：等大反向，同时存在，同时消失，分别作用于两个不同的物体上，且具有相同的性质和相同的规律例 4 如图 1-3-2，物体 A 放在水平桌面上，被水平细绳拉着处于静止状态，则： AA 对桌面的压力和桌面对 A 的支持力总是平衡的BA 对桌面的摩擦力的方向总是水平向右的C绳对 A 的拉力小于 A 所受桌面的摩
10、擦力DA 受到的重力和桌面对 A 的支持力是一对作用力与反作用力思考、讨论、得出正确结论选 B，并讨论其它选项错在何处放投影片：4牛顿运动定律的适用范围牛顿运动定律如同一切物理定律一样，都有一定的适用范围牛顿运动定律只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子；只适用于物体的低速（远小于光速）运动问题，不能用来处理高速运动问题牛顿第一定律和第二定律还只适用于惯性参照系理解，记笔记三、课堂小结提问：你怎样运用牛顿运动定律来解决动力学问题？组织学生结合笔记讨论并进行小结由牛顿第二定律的数学表达式 F=ma，可以看出凡是求瞬时力及作用效果的问题；判断质点的运动性质的问题，都可用牛顿运动定律解决解决动力学问
11、题的基本方法是：（1）根据题意选定研究对象，确定 m（2）分析物体受力情况，画受力图，确定 F 合（3）分析物体运动情况，确定 a（4）根据牛顿定律，力的概念、规律、运动学公式等建立有关方程（5）解方程（6）验算、讨论四、教学说明1作为高三总复习，涉及概念、规律多因此复习重点在于理解概念、规律的实质，总结规律应用的方法和技巧2复习课不同于新课，必须强调引导学生归纳、总结注意知识的连贯性和知识点的横向对比性如一对作用力和反作用力与一对平衡力有什么不同？3复习课可以上得活跃些，有些综合题可以由学生互相启发，互相讨论去解决，这样既可以提高学生的学习兴趣又可提高学生分析问题的能力同步练习一、选择题1如
12、图 1-3-3 所示，物体 A 放在物体 B 上，物体 B 放在光滑的水平面上，已知 mA=6kg，mB=2kgA、B 间动摩擦因数 =0.2A 物上系一细线，细线能承受的最大拉力是 20N，水平向右拉细线，下述中正确的是（g=10m/s2） A当拉力 F12N 时，A 静止不动B当拉力 F12N 时，A 相对 B 滑动C当拉力 F=16N 时， B 受 A 摩擦力等于 4ND无论拉力 F 多大，A 相对 B 始终静止2如图 1-3-4 所示，物体 m 放在固定的斜面上，使其沿斜面向下滑动，设加速度为 a1；若只在物体 m 上再放上一个物体 m，则 m与 m 一起下滑的加速度为 a2；若只在
13、m 上施加一个方向竖直向下，大小等于 mg 的力 F，此时 m下滑的加速度为 a3，则 A当 a1=0 时，a2=a3 且一定不为零B只要 a10，a1=a2a 3C不管 a1 如何，都有 a1=a2=a3D不管 a1 如何，都有 a1a2=a33如图 1-3-5 所示，在光滑的水平面上放着两块长度相等，质量分别为M1 和 M2 的木板，在两木板的左端分别放有一个大小、形状、质量完全相同的物块开始都处于静止状态，现分别对两物体施加水平恒力 F1、F2，当物体与木板分离后，两木板的速度分别为 v1 和 v2，若已知 v1v2，且物体与木板之间的动摩擦因数相同，需要同时满足的条件是 AF1=F2，
14、且 M1M2BF1=F2，且 M1M2CF1F2，且 M1=M2DF1F2，且 M1=M2二、非选择题4如图 1-3-6 所示，一质量为 M=4kg，长为 L=3m 的木板放在地面上今施一力 F=8N 水平向右拉木板，木板以 v0=2m/s 的速度在地上匀速运动，某一时刻把质量为 m=1kg 的铁块轻轻放在木板的最右端，不计铁块与木板间的摩擦，且小铁块视为质点，求小铁块经多长时间将离开木板？（g=10m/s2）5一艘宇宙飞船飞近一个不知名的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道，宇航员着手进行预定的考察工作宇航员能不能仅仅用一只表通过测定时间来测定该行星的平均密度？说明理由6物体质量为 m，以初
15、速度 v0 竖直上抛设物体所受空气阻力大小不变，已知物体经过时间 t 到达最高点求：（1）物体由最高点落回原地要用多长时间？（2）物体落回原地的速度多大？7如图 1-3-7 所示，质量均为 m 的两个梯形木块 A 和 B 紧挨着并排放在水平面上，在水平推力 F 作用下向右做匀加速运动为使运动过程中 A 和 B 之间不发生相对滑动，求推力 F 的大小（不考虑一切摩擦）8质量 m=4kg 的质点，静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点 O，先用F1=8N 的力沿 x 轴作用了 3s，然后撤去 F1，再用 y 方向的力 F2=12N，作用了2s，问最后质点的速度的大小、方向及质点所在的位置参考答案1CD 2B 3BD 42s70F2mgtan
