高一物理上册必修1《用牛顿运动定律解决问题一》教案.doc

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1、高一物理上册必修1《用牛顿运动定律解决问题一》教案　　　　教学准备　　　　教学目标　　　　1.明确动力学的两类基本问题.　　　　2.掌握应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法.　　　　教学重难点　　　　1.动力学的两类基本问题.　　　　2.应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法.　　　　教学过程　　　　[知识探究]　　　　一、从受力确定运动情况　　　　受力情况→F合――→F合=ma求a，　　　　x=v0t+1/2at2　　　　v=v0+at　　　　v2-v02=2ax→求得x、v0、v、t.　　　　例1　如图1所示，质量m=2kg

2、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：　　　　图1　　　　(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.　　　　解析　(1)对物体受力分析如图：　　　　由图可得：Fcosθ-μFN=maFsinθ+FN=mg　　　　解得：a=1.3m/s2，方向水平向

3、右　　　　(2)v=at=1.3×5m/s=6.5m/s　　　　(3)x=1/2at2=12×1.3×52m=16.25m　　　　答案　(1)见解析图　1.3m/s2，方向水平向右　　　　(2)6.5m/s　(3)16.25m　　　　二、从运动情况确定受力　　　　运动情况――――――――→匀变速直线运动公式求a――→F合=ma受力情况.　　　　例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.若某型号的客

4、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?　　　　解析　(1)由题意可知，h=4.0m，L=5.0m，t=2.0s.　　　　设斜面倾角为θ，则sinθ=hL.　　　　乘客沿气囊下滑过程中，由L=1/2at2得a=2Lt2，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

5、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=gsinθ-agcosθ≈0.92.　　　　答案　(1)2.5m/s2　(2)0.92　　　　针对训练1　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34.设球受到的空气阻力大小恒为Ff，取g=10m/s2，求：　　　　图2　　　　(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

6、度h.　　　　答案　(1)0.2N　(2)0.375m　　　　解析　(1)由v-t图象可知，弹性球下落过程的加速度为　　　　a1=Δv/Δt=4-00.5m/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=34×4m/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=mg+Ffm=0.1×10+0.20.1m/s2=12m/s

7、2　　　　根据v2-v12=-2a2h，得弹性球第一次反弹的高度　　　　h=v21/2a2=322×12m=0.375m.　　　　三、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.　　　　例3　质量为m=2kg的物体静止在水平面上，物

8、体与水平面之间的动摩擦因数μ=0.5，现在对物体施加如图3所示的力F，F=10N，θ=37°(sin37°=0.6)，经t1=10s后撤去力F，再经一段时间，物体又静止，g取10m/s2，则：　　　　图3　　　　(1)说明物体在整个运动过程中经历的运动状态.　　　　(2)物体