牛顿运动定律的应用(瞬时问题)教学设计07

第5节牛顿运动定律的应用[学习目标]1．明确动力学的两类基本问题．(重点)2．掌握应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法．(难点)知识点1从受力确定运动情况1．牛顿第二定律确定了运动和力的关系，使我们能够把物体的运动情况与受力情况联系起来．2．如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的加速度，再通过运动学的规律确定物体的运动情况．知识点2从运动情况确定受力如果已知物体的运动情况，根据运动学规律求出物体的加速度，结合受力分析，再根据牛顿第二定律求出力．[判一判](1)根据物体加速度的方向可以判断物体所受合外力的方向．()(2)根据物体加速度的方向可以判断物体受到的每个力的方向．()(3)物体运动状态的变化情况是由它的受力决定的．()(4)物体运动状态的变化情况是由它对其他物体的施力情况决定的．()提示：(1)√(2)×(3)√(4)×1．(从受力确定运动情况)如图所示，若战机从“辽宁号”航母上起飞前滑行的距离相同，牵引力相同，则()A．携带弹药越多，加速度越大B ．加速度相同，与携带弹药的多少无关C ．携带弹药越多，获得的起飞速度越大D ．携带弹药越多，滑行时间越长解析：选D.设战机受到的牵引力为F ，其质量(包括携带弹药的质量)为m ，与航母间的动摩擦因数为μ.由牛顿第二定律得F －μmg ＝ma ，则a ＝Fm －μg .可知携带弹药越多，加速度越小；加速度相同，携带的弹药也必须相同，A 、B 错误；由v ＝2ax 和t ＝ 2xa可知携带弹药越多，起飞速度越小，滑行时间越长，C 错误，D 正确．2．(从运动情况确定受力)某消防队员从一平台上跳下，下落2 m 后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5 m ，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为( )A ．自身所受重力的2倍B ．自身所受重力的5倍C ．自身所受重力的8倍D ．自身所受重力的10倍解析：选B.由自由落体v 2＝2gH ，缓冲减速v 2＝2ah ，由牛顿第二定律F －mg ＝ma ，解得F ＝mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋H h ＝5mg ，故B 正确． 3．(从受力确定运动情况)汽车紧急刹车后，车轮在地面上滑动至停止留下的痕迹称为刹车线，由刹车线的长度可知汽车刹车前的速度．已知轮胎与地面间的动摩擦因数为0.80，测得刹车线长25 m ．汽车在刹车前瞬间的速度大小为(g 取10 m/s 2)( )A ．10 m/sB ．20 m/sC ．30 m/sD ．40 m/s解析：选 B.由牛顿第二定律可得汽车在刹车过程中加速度的大小为a ＝μg ＝8 m/s 2，再由速度与位移的关系式有02－v 2＝2(－a )x ，解得v ＝2ax ＝20 m/s ，B正确．探究一已知物体的受力求运动情况【情景导入】玩滑梯是小孩非常喜欢的活动．如果滑梯的倾角为θ，一个小孩从静止开始下滑，小孩与滑梯间的动摩擦因数为μ，滑梯长度为L，怎样求小孩滑到底端的速度和需要的时间？提示：首先分析小孩的受力，利用牛顿第二定律求出其下滑的加速度，然后根据公式v2＝2ax和x＝12at2即可求得小孩滑到底端的速度和需要的时间．1．由物体的受力情况确定其运动的思路物体受力情况→牛顿第二定律→加速度a→运动学公式→物体运动情况2．解题步骤(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)结合给定的物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动参量．【例1】如图所示，某小组的同学们设计了一个测量汽车加速度的简易装置：在铺有白纸的方木板上部钉一铁钉(图中O点)，将一个小球固定在轻质细线下端，线的上端系在钉子上，木板沿汽车行驶方向竖直放置时，小球可在竖直面内自由摆动且不会与木板摩擦．纸上画有刻线，其中c刻线在O点正下方，b刻线在bO连线上，∠bOc＝30°，d刻线在dO连线上，∠dOc＝45°.使用时，约定木板右侧为汽车前进方向，g取9.8 m/s2.若开始时汽车向右匀速行驶，车速v＝10 m/s，则汽车前进时()A．若细线稳定在b处，则汽车加速度为4.9 m/s2B．若细线稳定在d处，则0.5 s内汽车速度会减小4.9 m/sC．若细线稳定在b处，则0.5 s内汽车速度会增大4.9 m/sD．若细线稳定在c处，则5 s内汽车前进了100 m[解析]由于汽车沿水平方向运动，加速度沿水平方向，可知小球所受合力沿水平方向．当小球稳定在b处时，由力的合成有ma＝mg tan 30°，可得a＝33g，方向水平向右，0.5 s内汽车速度会增大aΔt＝4.933m/s，A、C错误；同理当小球稳定在d处时加速度a＝g tan 45°＝9.8 m/s2，0.5 s内汽车速度会减小aΔt＝4.9 m/s，B正确；当小球稳定在c处时加速度a＝g tan 0°＝0，汽车匀速运动，5 s 内汽车前进了v t＝50 m，D错误．[答案] B[针对训练1](2022·北京交通大学附中期中)如图所示，质量为m＝7.2 kg 的物体在拉力F的作用下在水平面上以3 m/s的速度匀速运动，已知拉力F＝15 N，且与水平方向夹角θ＝53°(sin 53°＝0.80，cos 53°＝0.60)，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)物体与水平面间的动摩擦因数；(2)撤去拉力F后，物体继续滑动过程中加速度的大小；(3)撤去拉力F后1.0 s的时间内，物体滑行的距离．解析：(1)物体做匀速运动，则受力平衡F cos θ＝μ(mg－F sin θ)解得μ＝0.15.(2)撤去拉力F后，物体继续滑动过程中μmg＝ma 解得加速度的大小a＝1.5 m/s2.(3)撤去拉力F后1.0 s的时间内，物体滑行的距离x＝v t－12at2＝2.25 m.答案：(1)0.15(2)1.5 m/s2(3)2.25 m探究二已知物体的运动情况求受力【情景导入】一运动员滑雪时的照片如图所示．(1)知道在下滑过程中的运动时间．(2)知道在下滑过程中的运动位移．结合上述情况讨论：由物体的运动情况确定其受力情况的思路是怎样的？提示：先根据运动学公式，求得物体运动的加速度，比如v＝v0＋at，x＝v0t＋12at2，v2－v20＝2ax等，再由牛顿第二定律求物体的受力．1．基本思路分析物体的运动情况，由运动学公式求出物体的加速度，再由牛顿第二定律求出物体所受的合外力，进而可以求出物体所受的其他力．流程图如下所示：已知物体运动情况――→由运动学公式求得a――→由F＝ma确定物体受力情况2．解题的一般步骤(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，求出物体所受的合力． (4)根据力的合成与分解的方法，由合力和已知力求出未知力．【例2】 图甲为一风力实验示意图，开始时，质量为m ＝1 kg 的小球穿在固定且足够长的水平细杆上，并静止于O 点，现用沿杆向右的恒定风力F 作用于小球上，经时间t 1＝0.4 s 后撤去风力，小球沿细杆运动的v －t 图像如图乙所示．试求：(1)小球沿细杆滑行的距离s ；(2)小球与细杆之间的摩擦力f 的大小； (3)风力F 的大小．[解析] (1)由v －t 图线与时间轴围成的面积表示位移可得：小球沿细杆滑行的距离s ＝12×1.2×2 m ＝1.2 m. (2)减速阶段的加速度大小 a 1＝Δv Δt ＝21.2－0.4m/s 2＝2.5 m/s 2根据牛顿第二定律可得f ＝ma 1 解得f ＝2.5 N.(3)加速阶段的加速度大小 a 2＝Δv ′Δt ′＝20.4 m/s 2＝5 m/s 2 根据牛顿第二定律可得F －f ＝ma 2解得F ＝f ＋ma 2＝2.5 N ＋1×5 N ＝7.5 N. [答案] (1)1.2 m (2)2.5 N (3)7.5 N[针对训练2] 一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动，4 s 内通过8 m 的距离，此后关闭发动机，汽车又运动了2 s 停止，已知汽车的质量m ＝2×103 kg ，汽车运动过程中所受的阻力大小不变，求：(1)关闭发动机时汽车的速度大小； (2)汽车运动过程中所受到的阻力大小； (3)汽车牵引力的大小．解析：(1)汽车开始做匀加速直线运动，则 x 1＝v ＋02t 1，解得v ＝2x 1t 1＝4 m/s.(2)汽车滑行减速过程中加速度a 2＝0－vt 2＝－2 m/s 2由牛顿第二定律得－F f ＝ma 2，解得 F f ＝4×103 N.(3)开始加速过程中加速度为a 1，则x 1＝12a 1t 21 解得a 1＝1 m/s2 由牛顿第二定律得 F －F f ＝ma 1解得F ＝F f ＋ma 1＝6×103 N.答案：(1)4 m/s (2)4×103 N (3)6×103 N 探究三 “等时圆”模型1．物体沿着位于同一竖直圆上的所有过圆周最低点的光滑弦从顶端由静止下滑，到达圆周最低点的时间均相等，且t ＝2Rg (如图甲所示)．2．物体沿着位于同一竖直圆上的所有过最高点的光滑弦从最高点由静止下滑，到达弦底端的时间均相等，且t＝2Rg(如图乙所示)．3．如图丙所示，两竖直圆周的圆心在同一竖直线上，物体沿着过两圆公切点的任意一条光滑弦由静止从上端点下滑至下端点的时间都相等且为t＝2 R1＋R2g.【例3】如图所示，AB和CD为两条光滑斜槽，它们各自的两个端点分别位于半径为R和r的两个相切的竖直圆上，且斜槽都通过切点P.设有一重物先后沿两个斜槽从静止出发，由A滑到B和由C滑到D，所用的时间分别为t1和t2，则t1与t2之比为()A．2∶1 B．1∶1C.3∶1 D．1∶ 3[解析]设光滑斜槽轨道与水平面的夹角为θ，则物体下滑时的加速度为a ＝g sin θ，由几何关系可知，斜槽轨道的长度x＝2(R＋r)sin θ，由运动学公式x＝1 2at 2，得t＝2x a＝2×2（R＋r）sin θg sin θ＝2R＋rg，即所用的时间t与倾角θ无关，所以t1＝t2，B正确．[答案] B[针对训练3]如图所示，位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M 点，与竖直墙相切于A 点，竖直墙上另一点B 与M 的连线和水平面的夹角为60°，C 是圆环轨道的圆心，已知在同一时刻：a 、b 两球分别由A 、B 两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道分别沿AM 、BM 运动到M 点，c 球由C 点自由下落到M 点．则( )A ．a 球最先到达M 点B ．c 球最先到达M 点C ．b 球最先到达M 点D ．b 球和c 球都可能最先到达M解析：选B.c 球从圆心C 处由静止开始沿CM 做自由落体运动，R ＝12gt 2c ，t c ＝2R g ；a 球沿AM 做匀加速直线运动，a a ＝g sin 45°＝22g ，x a ＝Rcos 45°＝2R ，x a ＝12a a t 2a ，t a ＝4R g ；b 球沿BM 做匀加速直线运动，a b ＝g sin 60°＝32g ，x b ＝R cos 60°＝2R ，x b ＝12a b t 2b ，t b ＝ 83R3g ，由上可知，t b >t a >t c .[A 级——合格考达标练]1．(多选)如图所示，质量为2 kg 的物体在水平恒力F 的作用下在地面上做匀变速直线运动，位移随时间的变化关系为x ＝t 2＋t ，物体与地面间的动摩擦因数为0.4，g 取10 m/s 2，以下结论正确的是( )A ．匀变速直线运动的初速度为1 m/sB ．物体的位移为12 m 时速度为7 m/sC ．水平恒力F 的大小为4 ND ．水平恒力F 的大小为12 N解析：选ABD.根据x ＝v 0t ＋12at 2＝t 2＋t ，知v 0＝1 m/s ，a ＝2 m/s 2，故A 正确；根据v 2－v 20＝2ax 得，v ＝v 20＋2ax ＝1＋2×2×12 m/s ＝7 m/s ，故B 正确；根据牛顿第二定律得，F －μmg ＝ma ，解得F ＝ma ＋μmg ＝12 N ，故C 错误，D 正确．2．行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞所引起的伤害，人们设计了安全带．假定乘客质量为70 kg ，汽车车速为90 km/h ，从踩下刹车闸到车完全停止需要的时间为5 s ，安全带对乘客的平均作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)( )A ．450 NB ．400 NC ．350 ND ．300 N解析：选C.汽车的速度v 0＝90 km/h ＝25 m/s ，设汽车匀减速的加速度大小为a ，则a ＝v 0t ＝255 m/s 2＝5 m/s 2，对乘客应用牛顿第二定律可得：F ＝ma ＝70×5 N ＝350 N ，所以C 正确．3.在设计游乐场中“激流勇进”的倾斜滑道时，小组同学将划艇在倾斜滑道上的运动视为由静止开始的无摩擦滑动，已知倾斜滑道在水平面上的投影长度L 是一定的，而高度可以调节，则( )A ．滑道倾角越大，划艇下滑时间越短B ．划艇下滑时间与倾角无关C ．划艇下滑的最短时间为2 Lg D ．划艇下滑的最短时间为2L g解析：选C.设滑道的倾角为θ，则滑道的长度为：x ＝Lcos θ，由牛顿第二定律知划艇下滑的加速度为：a ＝g sin θ，由位移公式得：x ＝12at 2；联立解得：t ＝2L，可知下滑时间与倾角有关，当θ＝45°时，下滑的时间最短，最短时g sin 2θ间为2Lg.4.如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根杆上套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a、b、c处释放(初速度为0)，用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间，则() A．t1<t2<t3B．t1>t2>t3C．t3>t1>t2D．t1＝t2＝t3解析：选 D.小滑环下滑过程中受重力和杆的弹力作用，下滑的加速度可认为是由重力沿细杆方向的分力产生的，设细杆与竖直方向夹角为θ，由牛顿第二定律知mg cos θ＝ma①设圆心为O，半径为R，由几何关系得，滑环由开始运动至d点的位移为x ＝2R cos θ②由运动学公式得x＝12③2at由①②③式联立解得t＝2 Rg小滑环下滑的时间与细杆的倾斜情况无关，故t1＝t2＝t3.5．将质量为0.5 kg的小球，以30 m/s的速度竖直上抛，经过2.5 s小球到达最高点(g取10 m/s2)．(1)求小球在上升过程中受到的空气的平均阻力大小；(2)求小球在最高点时的加速度大小；(3)若空气阻力不变，小球下落时的加速度为多大？解析：(1)设小球上升时，加速度为a，空气的平均阻力为F则v＝atmg＋F＝ma把v＝30 m/s，t＝2.5 s，m＝0.5 kg代入得F＝1 N.(2)小球到达最高点时，因速度为零，故不受空气阻力，故加速度大小为g，即10 m/s2.(3)当小球下落时，空气阻力的方向与重力方向相反，设加速度为a′，则mg－F＝ma′得a′＝8 m/s2.答案：(1)1 N(2)10 m/s2(3)8 m/s2[B级——等级考增分练]6．如图所示，小车上固定着三角硬杆，杆的端点固定着一个质量为m的小球．当小车水平向右的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力的变化情况(用F1至F4变化表示)可能是下图中的(OO′沿杆方向)()解析：选 C.杆对球的作用产生两个效果：一个是在竖直方向的分力与小球和重力相平衡，此分力不变，另一个是水平方向上的分力使小球在水平方向上产生加速度，此分力逐渐增大，C正确．7．如图所示，圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO、bO、cO，其下端都固定于底部圆心O，而上端则搁在仓库侧壁上，三块滑板与水平面的夹角依次是30°、45°、60°.若有三个小孩同时从a、b、c处开始下滑(忽略阻力)，则()A．a处小孩最先到O点B．b处小孩最后到O点C．c处小孩最先到O点D ．a 、c 处小孩同时到O 点解析：选D.设底面半径为R ，当滑板与水平面的夹角为θ时，小孩从滑板顶端滑下的过程，有R cos θ＝12gt 2sin θ，t 2＝4R g sin 2θ，当θ＝45°时，t 最小，当θ＝30°和60°时，sin 2θ 的值相同，故D 正确．8．如图所示，钢铁构件A 、B 叠放在卡车的水平底板上，卡车底板和B 间动摩擦因数为μ1，A 、B 间动摩擦因数为μ2，μ1>μ2，卡车刹车的最大加速度为a ，a >μ1g ，可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，卡车沿平直公路行驶途中遇到紧急情况时，要求其刹车后s 0距离内能安全停下，则卡车行驶的速度不能超过( )A.2as 0B.2μ1gs 0C.2μ2gs 0D.（μ1＋μ2）gs 0解析：选C.设A 、B 的质量为m ，以最大加速度运动时，A 与B 保持相对静止，由牛顿第二定律得：f 1＝ma 1≤μ2mg ，解得a 1≤μ2g ，同理，可知B 的最大加速度a 2≤μ1g ，由于μ1>μ2，则a 1<a 2≤μ1g <a ，可知要求其刹车后在s 0距离内能安全停下，则车的最大加速度等于a 1，所以车的最大速度：v m ＝ 2μ2gs 0，故A 、B 、D 错误，C 正确．9．在水平足够长的固定木板上，一小物块以某一初速度开始滑动，经一段时间t 后静止．现将该木板改置成倾角为45°的斜面，让小物块以相同的初速度沿木板上滑．若小物块与木板之间的动摩擦因数为μ.则小物块上滑到最高位置所需时间t ′与t 之比为( )A.2μ1＋μB.μ1＋2μC.μ2＋μD.1＋μ2μ解析：选 A.物块在水平面上滑动时t＝v0μg，在斜面上上滑时t′＝v0g（sin 45°＋μcos 45°）＝2v0g（1＋μ），故有t′t＝2μ1＋μ，A正确．10．图甲为四旋翼无人机的照片，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用．一架质量m＝2 kg的无人机，能提供向上最大的升力为32 N．现让无人机在地面上从静止开始竖直向上运动，25 s后悬停在空中，执行拍摄任务．前25 s内运动的v－t图像如图乙所示，在运动时所受阻力大小恒为无人机重的0.2，g取10 m/s2.(1)求从静止开始竖直向上运动，25 s内运动的位移；(2)求加速和减速上升过程中提供的升力；(3)25 s后悬停在空中，完成拍摄任务后，关闭升力一段时间，之后又重新启动提供向上的最大升力．为保证安全着地，求无人机从开始下落到恢复升力的最长时间t(设无人机只做直线下落)．解析：(1)由v－t图像面积可得，无人机从静止开始竖直向上运动，25 s内运动的位移为70 m.(2)由图像的斜率知，加速过程加速度为a1＝0.8 m/s2，设加速过程升力为F1，由牛顿第二定律得：F1－mg－0.2mg ＝ma1解得：F1＝25.6 N由图像的斜率知，减速过程中加速度大小为a 2＝0.4 m/s 2，设减速过程升力为F 2，由牛顿第二定律得：mg ＋ 0.2mg －F 2＝ma 2 解得：F 2＝23.2 N.(3)设失去升力下降阶段加速度为a 3，由牛顿第二定律得：mg －0.2mg ＝ma 3 解得：a 3＝8 m/s 2恢复最大升力后加速度为a 4，由牛顿第二定律得： F max －mg ＋0.2mg ＝ma 4，解得：a 4＝8 m/s 2根据对称性可知，应在下落过程的中间位置恢复升力， 由H 2＝12a 3t 2，得t ＝352 s.答案：(1)70 m (2)25.6 N 23.2 N (3)352 s。

人教版必修一《用牛顿定律解决问题》WORD教案7学习目标:1. 初步把握物体瞬时状态的分析方法。

2. 会求物体的瞬时加速度。

3. 明白得动力学中临界问题的分析方法。

4.把握一些常见动力学临界问题的求解方法。

学习重点: 动力学中的临界问题。

学习难点: 动力学中的临界问题。

要紧内容:一、物体的瞬时状态1．在动力学问题中，物体受力情形在某些时候会发生突变，依照牛顿第二定律的瞬时性，物体受力发生突变时，物体的加速度也会发生突变，突变时刻物体的状态称为瞬时状态，动力学中常常需要对瞬时状态的加速度进行分析求解。

2.分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析瞬时状态前后的受力情形及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度，此类问题应注意两种差不多模型的建立。

（1）钢性绳(或接触面)：认为是一种不发生明显形变就可产生弹力的物体，若剪断（或脱离)后，其弹力赶忙消逝，不需要形变复原时刻，一样题目中所给的细线和接触面在不加专门说明时，均可按此模型处理。

(2)弹簧(或橡皮绳)：此种物体的特点是形变量大，形变复原需要较长时刻，在瞬时问题中，其弹力的大小往往能够看成不变。

3．在应用牛顿运动定律解题时，经常会遇到绳、杆、弹簧和橡皮条(绳)这些力学中常见的模型。

全面、准确地明白得它们的特点，可关心我们灵活、正确地分析问题。

共同点(1)差不多上质量可略去不计的理想化模型。

(2)都会发生形变而产生弹力。

(3)同一时刻内部弹力处处相同，且与运动状态无关。

不同点(1)绳(或线)：只能产生拉力，且方向一定沿着绳子背离受力物体；不能承担压力；认为绳子不可伸长，即不管绳所受拉力多大，长度不变。

绳的弹力能够突变：瞬时产生，瞬时消逝。

(2)杆：既可承担拉力，又可承担压力；施力或受力方向不一定沿着杆的轴向。

(3)弹簧：既可承担拉力，又可承担压力，力的方向沿弹簧的轴线。

受力后发生较大形变；弹簧的长度既能够变长(比原先长度大)，又能够变短。

其弹力F与形变量(较之原长伸长或缩短的长度)x的关系遵守胡克定律F=kx(k为弹簧的劲度系数)。

《牛顿运动定律的运用》教案一、教学目标：1. 让学生了解并掌握牛顿运动定律的基本概念。

2. 培养学生运用牛顿运动定律解决实际问题的能力。

3. 引导学生通过观察、实验、分析等方法，深入理解牛顿运动定律的应用。

二、教学内容：1. 牛顿第一定律：惯性定律2. 牛顿第二定律：加速度与力、质量的关系3. 牛顿第三定律：作用力与反作用力三、教学重点与难点：1. 教学重点：牛顿运动定律的基本概念及应用。

2. 教学难点：牛顿第二定律中加速度、力、质量之间的关系。

四、教学方法：1. 采用问题驱动法，引导学生主动探究牛顿运动定律的内涵。

2. 利用实验演示，让学生直观地感受牛顿运动定律的应用。

3. 运用案例分析法，培养学生解决实际问题的能力。

五、教学过程：1. 导入：通过讲解生活中常见的惯性现象，引导学生思考惯性的概念。

2. 牛顿第一定律：讲解惯性定律的定义，分析惯性现象的原理。

3. 牛顿第二定律：介绍加速度、力、质量的概念，讲解它们之间的关系。

4. 牛顿第三定律：阐述作用力与反作用力的概念，分析实际例子。

5. 课堂练习：布置相关习题，让学生巩固所学知识。

7. 作业布置：要求学生课后完成相关练习，进一步巩固知识点。

六、教学评价：1. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答情况，了解学生的学习状态。

2. 练习完成情况：检查学生课后练习的完成质量，评估学生对知识的掌握程度。

3. 小组讨论：评估学生在小组讨论中的表现，包括合作意识、沟通交流能力等。

七、教学拓展：1. 邀请物理学专家进行讲座，深入讲解牛顿运动定律在现代科技领域的应用。

2. 组织学生参观实验室，进行牛顿运动定律相关的实验操作。

3. 开展课外实践活动，让学生运用牛顿运动定律解决实际问题。

八、教学反思：2. 根据学生的反馈，调整教学方法和策略，以提高教学效果。

3. 关注学生的学习进度，针对性地进行辅导，确保每个学生都能掌握牛顿运动定律。

九、教学资源：1. 教材：《物理学》2. 课件：教师自制的PPT3. 实验器材：用于演示实验的教具4. 网络资源：相关科普文章、视频等十、课后作业：1. 习题：完成教材后的相关习题，巩固所学知识。

4.5 牛顿运动定律的应用教学目标：（一）知识与技能1．掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法．2．能结合物体的运动情况对物体的受力情况进行分析．3．能根据物体的受力情况推导物体的运动情况．4．会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题．（二）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．通过收集展示资料，了解牛顿定律对社会进步的价值．3．培养学生利用物理语言表达、描述物理实际问题的能力．4．帮助学生提高信息收集和处理能力，分析、思考、解决问题的能力和合作能力．（三）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．培养学生科学严谨的求实态度及解决实际问题的能力．教学重难点：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．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．教学过程：一、导入新课：列车进站时总能准确地停靠在对应车门的位置。

这是如何做到的呢？二、讲授新课：1、从受力确定运动情况【教师提问】动力学的两类基本问题？【教师总结】从受力确定运动情况物体受力情况→牛顿第二定律→加速度a→运动学公式→物体运动情况从运动情况确定受力物体运动情况→运动学公式→加速度a→牛顿第二定律→物体受力情况【教师提问】从受力确定运动情况是怎样界定的？【学生回答】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。

【教师提问】基本思路是什么？【学生回答】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)。

物体受力情况→牛顿第二定律→加速度a→运动学公式→物体运动情况【教师提问】解题步骤是怎样的？【师生总结】(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力分析图。

(2)根据力的合成与分解，求出物体所受的合外力(包括大小和方向)。

专题：牛顿第二定律应用-----瞬时性问题
（1）瞬时性问题的分析方法
根据牛顿第二定律a=F/m，我们知道：一定质量的物体，在受到恒定的力的作用时，会产生恒定的加速度，于是它将做匀变速的直线运动。

那么“瞬时性问题”从何而来呢？它主要来源于牛顿第二定律中加速度a的“瞬时性原理”：加速度a随着外力F的变化而同步变化——同时产生，同时变化，同时消失。

所以我们分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是明确该时刻有没有力发生突变。

我们常见的力大致分为三类——重力、弹力、摩擦力。

在这三个力当中，重力不可突变，它是一个恒力；摩擦力由于是被动力或者叫适应性力，很知性，需要出现就出现、需要多大就多大、不需要就消失，所以是可以突变的；这两个力我们很清楚它的性质。

比较复杂的是弹力，它要分情况讨论，大致分为以下几种模型：
(2)求解瞬时加速度时应注意事项
①物体的受力情况和运动情况是时刻对应的，当外界因素发生变化时，需要重新进行受力分析和运动分析。

（好像打扑克需要重新洗牌一样。

）
②加速度可以随着力的突变而突变，而速度的变化需要一个过程的积累：△v=a*△t，不会发生突变。

板书：。

1. 理解牛顿运动定律的基本内容，包括牛顿第一定律、第二定律和第三定律。

2. 掌握牛顿运动定律的应用方法，能够运用牛顿运动定律解决实际问题。

3. 培养学生的逻辑思维能力和物理实验技能。

二、教学内容1. 牛顿运动定律的基本概念2. 牛顿第一定律的应用3. 牛顿第二定律的应用4. 牛顿第三定律的应用5. 牛顿运动定律在实际问题中的应用三、教学过程1. 导入新课通过生活中的实例，如物体运动、碰撞等现象，引导学生思考物体运动与力的关系，从而引出牛顿运动定律。

2. 牛顿运动定律的基本概念（1）讲解牛顿第一定律：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。

（2）讲解牛顿第二定律：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。

（3）讲解牛顿第三定律：两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。

3. 牛顿运动定律的应用（1）牛顿第一定律的应用：讲解惯性定律，举例说明惯性的作用，如乘坐汽车时突然刹车，乘客会向前倾倒。

（2）牛顿第二定律的应用：讲解牛顿第二定律的公式F=ma，并通过实例说明如何运用牛顿第二定律求解加速度、速度等物理量。

（3）牛顿第三定律的应用：讲解作用力和反作用力的关系，举例说明作用力和反作用力在实际问题中的应用。

4. 牛顿运动定律在实际问题中的应用（1）讲解牛顿运动定律在物理学中的应用，如力学、电磁学等领域。

（2）讲解牛顿运动定律在工程技术中的应用，如机械设计、建筑结构等。

5. 总结与作业总结本节课所学内容，布置课后作业，要求学生运用牛顿运动定律解决实际问题。

四、教学评价1. 学生对牛顿运动定律的基本概念理解程度。

2. 学生运用牛顿运动定律解决实际问题的能力。

3. 学生在课堂上的参与度和互动性。

五、教学反思1. 通过本节课的学习，学生能够掌握牛顿运动定律的基本内容，提高物理思维能力。

2. 教师应注重引导学生运用牛顿运动定律解决实际问题，提高学生的实际操作能力。

《牛顿运动定律的应用》一、教材分析1、地位和作用牛顿运动定律是力学乃至整个物理学的基本规律，是动力学的基础；本节是力的知识，运动学知识和牛顿运动定律分析解决动力学问题的一般思路和方法，为学生学好整个物理学奠定基础。

以提高全体学生的科学素质，从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生，按照教学大纲要求，结合新课程标准，提出如下三维教学目标：2、教学目标：（1）知识与技能目标：知道已知受力情况求解运动情况的解题方法，进一步学习对物体进行正确的受力分析，培养学生分析问题和总结归纳的能力，培养学生应用所学知识解决实际问题的能力。

（2）过程与方法目标：通过例题变式学生探究，培养学生发散思维和合作学习的能力，通过例题示范让学生学会画受力分析图和过程示意图，培养学生分析物理情景构建物理模型的能力。

（3）情感态度与价值观：通过问题探究培养学生主动自主学习，受到科学方法的训练，养成积极思维，解题规范的良好习惯；让学生体会到生活中处处蕴含着物理知识，物理来源于生活，再从物理走向社会，从而进一步培养学生学习物理的兴趣。

3、重、难点（1）本节为习题课，重点内容是选好例题，讲清已知受力情况求运动情况的方法。

（2）应用牛顿运动定律解题重要的是分析过程，建立情景，抓住运动情况，受力情况和初始条件，依据定律列方程求解，但学生往往存在重结论，轻过程，习惯了套公式得结果所以培养学生良好的解题习惯，建立，掌握方法是难点。

二、学情分析根据学生的实际需要来处理教材，让课堂围绕学生转此前学生已有力的初步知识，运动学规律，简单的受力分析，矢量运算法则，牛顿三大定律，本节将这些知识综合应用解决，已知受力情况求解运动情况问题，培养学生科学方法和良好思维的能力。

学生在波及到不在一条直线上的多个力的合成可能是本节学习的关键，应加以突破。

当物体经历一个较复杂的物理过程，建立物理情景构建物理模型，解决问题的思路是学生学习的障碍。

三、教法分析本节将采用实例分析法、归纳法和讲练结合法，通过例题变式总结受力分析的方法，让学生能够正确快速的对研究对象进行受力分析。

第5节牛顿运动定律的应用教学设计思考与讨论：为了尽量缩短停车时间，旅客按照车门标注的位置候车。

列车进站时总能准确的停在对于车门的位置。

这是如何做到的呢？复习与思考：(1)牛顿第一定理的内容是什么？它揭示了什么样的规律？(2)牛顿第二定理的内容是什么？它揭示了什么样的规律？(3)既然力是改变物体运动状态的原因，那么力与运动之间存在怎样的关系呢？(4)我们在研究力与运动之间关系时我们可能遇到哪些问题？对这些问题你认为如何处理呢？的动摩擦因数变为原来的90%，冰壶多滑行了多少距离？二、从运动情况确定受力【例题2】如图，一位滑雪者，人与装备的总质量为75 kg，以2 m/s 的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡倾角为30°，在5 s的时间内滑下的路程为60 m。

求滑雪者对雪面的压力及滑雪者受到的阻力（包括摩擦和空气阻力），g取10 m/s2。

思考与总结：(1)你认为“从受力确定运动情况”这类问题中，要做好哪两个分析？(2)你认为“从受力确定运动情况”这类问题中，要把力和运动联系在一起的桥梁是什么？(3)你认为“从受力确定运动情况”这类问题中，我们应该按照怎样的步骤解决来解决？思考与总结：1.两个分析：(1)过程分析：逐一分析不同过程运动特点，找出相邻过程的联系点。

(2)受力分析：逐过程分析物体受力，注意摩擦力、弹力可能变化。

2.一个桥梁：3.两类问题的解题步骤：三、传送带模型（一）水平传送带问题【例题3】如图所示，水平传送带正在以v＝4.0 m/s的速度匀速顺时针转动，质量为m＝1 kg的某物块(可视为质点)与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，将该物块从传送带左端无初速度地轻放在传送带上(g取10 m/s2)．如果传送带长度L＝20 m，求经过多长时间物块将到达传送带的右端．思考与讨论：(1)物块轻放在传送带上后，所受的合外力多大？物块的加速度多大？(2)物块开始做何种运动？(3)当物块的速度加速到与传送带的速度相等时经历多长时间？位移多大？(4)当物块的速度和传送带速度相同时，物块是否还受传送带的摩擦力？(5)物块和传送带速度相同后，物块将做何种运动？这一段经历的时间多长？(6)你是否可以画一下物块在这个过程的v-t图像？【拓展与突破】如果传送带长度L＝4.5 m，求经过多长时间物块将到达传送带的右端．(1)物块是否可以加速到和传送带速度相同，而不掉落传送带？(2)此种情况物块的运动形式是否和第一种情况相同？(3)此种情况物体的v-t图像如何画？【例题4】如图所示，绷紧的水平传送带足够长，始终以恒定速率v1＝2 m/s沿顺时针方向运行。

牛顿运动定律的应用教学设计教学目标：（1）知道伽利略“理想实验”的装置，了解伽利略以事实实验为基础，将实验与逻辑推理相结合的思想方法。

（2）知道运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因。

（3）掌握牛顿第一定律。

教学重点牛顿第一运动定律、惯性教学难点：对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解教学步骤：一、导入新课通过图片，让学生感受到力与运动之间存在联系，借此展开新课。

二、新课教学（一）用投影片出示生活中常见的力的现象：1、知道什么是力，能模糊的感受到力能改变物体的运动状态。

2、从物理学史的角度开始研究课题“力与运动的关系”，知道伽利略和亚里斯多德对力和运动的关系的不同认识，并了解伽利略的理想实验及其主要推理过程和结论。

知道理想实验是科学研究的重要方法。

（二）学习目标完成过程：1、历史的回顾：①课前预习：远在两千多年以前，人们已经提出了运动和力的关系问题，可是直到伽利略时代才对这个问题给出了正确的答案。

下边请同学们阅读课文有关内容，并回答下列问题。

②用复合投影片概括历史上几位代表人物关于力和运动关系的看法。

代表人物对力和运动关系的看法亚里斯多德认为：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来。

伽利略认为：在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故。

笛卡尔认为：如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会改变原来的方向（此处重点强调力的矢量性，物体运动速度的方面可以从多方面来进行。

[来③请同学们简述伽利略的理想实验：让小球从一个斜面从静止滚下来，小球将滚上另一个斜面，假设斜面绝对光滑，在没有摩擦力影响的前提下，小球将上升到原来的高度。

总结：伽利略在可靠的实验基础上，推论说：如果减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程，继续减小第二个斜面的倾角，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而沿水平面以恒定速度继续运动下去。