2019-2020年高中物理牛顿定律应用教学案新人教版必修1

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1、2019-2020年高中物理牛顿定律应用教学案新人教版必修1运动，看到在一种叫做“蹦极跳”的运动中，一位游戏者身系一根长为L、弹性优良的轻质柔软的橡皮绳，从高处由静止开始下落约1.5L时达到最低点，在弹性绳从原长到最低点的过程中，若不计空气阻力，则对游戏者，小陈认为受橡皮绳弹力作用，速度一直减少，而小倪认为游戏者从运动到静止，做减速运动，加速度方向一直向上。因此，这两位同学把这些力和运动的问题带到了物理课堂上。　　下面结合以上案例，谈一谈新课改高中物理牛顿定律应用的教学案例：　　一、进行分析与讨论　　

2、【调查分析】本问题涉及加速度与合外力的瞬间关系以及速度变化与加速度的关系。因为速度增大或减小取决于加速度与初速度的方向间的关系,如果a与v同向，则物体速度将增大，当a方向相反时，v将减小，而物体的加速度a是由合外力决定。所以，题中要求分析v、a的大小变化。我们必须首先认真进行游戏者的受力分析，看它的合外力变化。　　许多同学会得出速度是一味地不断减小的结论，得到加速度一直增大的结论，其原因是这部分同学还没有养成科学的分析习惯，不能很好地进行动态分析，不善于把握过程中的转折点，只是片面地、简单化地因为游戏

3、者受到一向上的弹力而得出结果。同时也反映出对牛顿第二定律的理解和应用还不够熟练。　　【要点讨论】游戏者接触橡皮绳较短时间时，游戏者受到竖直向下的重力和　　竖直向上的橡皮绳弹力两个作用。　　由于刚开始时，橡皮绳形变量较小，弹力比重力小，游戏者所受合力F合=mg-F弹向下，因而加速度a向下，随着游戏者继续向下运动，橡皮绳对游戏者向上的弹力在增大，使得游戏者所受合外力不断变小，加速度变小，由于加速度a与速度方向一致。因而游戏者将作加速度a不断减小的加速运动。　　那么，游戏者运动到什么情况下速度达到最大呢？　

4、　当游戏者下移到某一位置，橡皮绳的弹力增大到大小等于重力大小时，合外力为零。加速度减小到零，考虑到再发展下去，加速度方向将变为向上，可知此刻游戏者速度实际己达到最大。　　游戏者由于惯性仍向下运动，尔后，弹力大于重力，合力变作向上且随着游戏者的进一步下移而逐渐变大，加速度也便为向上且逐渐增大，因此，游戏者将作加速度不断增大的减速运动，直到速度减为零（橡皮绳被拉伸到最长）。在此之后，游戏者将由于受力不平衡而向上运动。　　综上分析可得，游戏者在拉伸橡皮绳到最低位置的过程中，速度v方向向下，先增大而后减小直到

5、为零，加速度a方向先向下后向上，大小是行减小后增大。　　二、对策与实施　　1、挖掘课本内在联系，融会贯通，提炼通法　　通过我们解决问题的实践方案，只有深刻理解和掌握解决问题的一般方法即“通法”，才能真正提高学生的物理素质，尤其是农村普通高中的学生，所以我们在教学过程中使学生深刻理解通法的应用广泛性，淡化归类型，套技巧，使学生能以“不变”应“万变”。　　如在应用牛顿定律解题的一般步骤教学中，我们把它提炼成：　　（1）明确研究对象。　　（2）正确分析研究对象的受力情况，并画出受力图。　　（3）根据力的合成

6、与分解的方法，求出物体所受的合外力（包括大小与方向）　　（4）判断物体是否处于平衡状态，是否可以用共点力平衡条件求解。若不平衡，则根据受力情况或运动情况先求出物体的加速度。　　（5）运用条件，选择适当的方法，列出方程解题。　　（6）解方程，对结果说明或讨论。　　例题：路灯经常用三角形的结构悬挂。如图所示，硬杆OB可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动。钢索和杆的重量都可忽略。如果路灯的重量是G，角AOB等于a，钢索OA对O点的拉力和杆OB对O点的支持力各是多大？　　[分析]我们分析O点受力的情况，它受到三个

7、力的作用，绳的拉力F1：沿绳的方向，指向A点；杆的支持力F2：如图所示，悬绳的拉力F3：F3=G。在平衡状态下，三个力的合力为零。由此可以求出F1、F2的大小。　　解：如图所示。F1、F2、F3三个力的合力为零，表示这三个力在X轴方向的分矢量之和及Y方向的分矢量之和也都为零，也就是　　　　　F2－F1cosa=0(1)F1sina－F3=0(2)由(1)、(2)解出钢索OA的拉力F1F1=F3/sinα=G/sinα硬杆OB的支持力F2　　　　　　　　　　F2=F1cosα=G/tanα　　当a很小时

8、，sinα和tanα都很小，F1和F2会很大。　　2、优化训练结构，提高“练”的教学功能　　针对农村普通高中学生学习主动性差，解题能力普遍弱问题，从优化训练结构入手，探讨提高练的教学功能，以练促学的教学措施，并从实践中体会到提高练的效果，必须使练习的目的性，针对性强；不追求“新法巧法”，把重点放在学生易于掌握而有价值的常规方法训练上，掌握以下四个原则：　　（1）精练：以教材内容为主，着重基础知识基本技能和方法，适量补充选择、判断题型，用以巩固对概念结构，