高中物理4.5牛顿第二定律的应用教学设计粤教版必修1

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1、4.5牛顿第二定律的应用一.教学冃标1.通过牛顿运动定律的应用过程，培养学生分析解决物理问题的能力2.通过学习牛顿第二定律的应用，帮助学生建立并理解正确的力与运动的关系二.教学分析牛顿第二定律的应用是高中阶段的一个重点和难点，是我们解决力学问题的基本手段，牛顿第二定律的考查是毎年髙考的必考内容。要学好这一节，除了要理解好定律内容外，还要能进行熟练的受力分析。三•教学过程(一)牛顿第二定律内容的回顾1.牛顿第二定律(1)内容：物体的加速度跟所受到的合外力成正比，跟物体的质量一成反比，加速度的方向跟合外力.的方向相同。(2)公式：F=ma2.对牛顿第

2、二定律的特点(1)力的作用：物体的加速度是由作用在物体上的合外力引起的，外力的作用是使物体产牛加速度，而不是维持速度。(2)同向性：3和F合始终是同方向的。(3)同时性：a和F合是瞬时一一对应关系，同时存在，同时消失，F合变化，a变化，F合不变，a不变。(4)同体性：a和F合必须对应同一个物体。(5)同单位制：国际单位3.力和运动之间的关系由F合=ma,知：(1)若尺合=恒量，则4=恒量，物体做匀变速直线运动。(2)若F合变化，则a随着变化，物体做非匀变速直线运动。(3)若F合=0,则a=0,物体处于静止或匀速直线运动状态。(二)牛顿第二定律的应

3、用动力学的两类基本问题：1.已知物体的受力情况，求物体的运动情况。2.己知物体的运动情况，求物体的受力情况。注意：不论哪类情况，受力分析是关键，加速度是解题的桥梁，思路是：受力情况AaTn_一合F加速度式公学动运(sV.7)运动情况-（1）已知受力求运动的相关情况例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人小等于它们之间弹力的0.25倍。现对物体施加大小为F=8N,与水平方向夹角e=37°角的斜向上的拉力。已知sin37°=0.6；cos37°=0.8。取g=10m/s2,求物体在拉力作用下5s内通过的位移大

4、小。解：选物体为研究对彖，进行受力分析。如图所示:▼mg分别沿水平、竖岂方向分解（正交分解）有:据%=0,有+Fsin（）—mg=0o据*=ma,有Feos0—口尸时=ma求出a=l.3m/s2物体做匀变速直线运动，s=2=16.25m已知受力求运动类问题的解题步骤：①确定研究对象②受力分析，对力进行正交分解，把力分解为沿加速度和垂直于加速度两个方向上的力，垂直于加速度方向上，所有外力的合力为零，沿加速度方向上，所有外力的合力提供加速度，从而根据牛顿第二定律算出加速度。③根据运动学的相关公式得到结果（2）已知运动求力的相关情况解题思路是:例2.沿

5、水平运动情况运动学公式F舎=ma受力情况一物体正以10m/s的速度面运动，撤公拉一力后，匀减速滑行12.5m停下来，求物体与水平而间的动摩擦因数。解：由为一丙=2as得a=—4m/s2根据牛顿第二定律岭=ma又根据受力分析知此时忌=几.=»mg例2：(牛顿•第二定律的应用二第4题)例3.如图14所示，静止在水平地而上的物体质量为2kg,在水平恒力F推动下开始运动，4s末它的速度达到4m/s；此吋将F撤去，物体乂运动了16m停下来。如果物体与地而间的动摩擦因数不变，(g=10m/s2)o求：(1)物体与地面间的动摩擦因数；⑵推力F多大？//////

6、ZzZ//*z//zZz图14解：选速度方向为正方向(1)撤去力F后，加速度N一©Fv=4m/s0-v2-42ci°mis2=-0.5m/522s22x16Pt}=45s2=16m山牛顿第二定律得:代入数据得：2'NN=mg=20Nf1//=—=—=0.05N20（2）有推力F过程，加速度姑乎二乎加宀曲”由牛顿第二定律得：F-f=ma}得.F=f+nia{=(1+2x1)N=3N已知运动求受力类问题的解题步骤：物体的运动情况一运动学公式一加速度一物体的合外力一物体的受力情况由运动学规律求加速度时耍特别注意加速度的方向，由加速度的方向就町以确定合外

7、力的方向。注意：不论哪类情况，受力分析是关键，加速度是解题的桥梁，练习1.如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的0点，自由伸长到B点，今用一小物体ni把弹簧压缩到八点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物休与水平地面间的动摩擦因数恒定，试判断F列说法正确的是A.物体从A到B速度越来越大，从B到C速度越来越小B.物体从A到B速度越来越小，从B到C加速度不变C.物体从A到B先加速后减速,从B到C一直减速运动D.物体在B点所受合外力为零