人教版必修一4.3《牛顿第二定律》word教案4

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1、《牛顿第二定律的应用》教学设计  【教材分析】   《牛顿运动定律》在高考《考试大纲》的“知识内容表”中,共有6个条目,其中包括“牛顿定律的应用”,为II等级要求。牛顿第二定律的应用,是本章的核心内容。由于整合了物体的受力分析和运动状态分析,使得本节成为高考的热点和必考内容。受力分析和运动状态分析,是解决物理问题的两种基本方法。并且,本单元的学习既是后继“动能”和“动量”等复杂物理过程分析的基础,也是解决“带电粒子在电场、磁场中运动”等问题的基本方法,因而显得十分重要。   【学情分析】   由于本单元对分析、综合和解决实际问题的能力要求很高,不少同学在此感到困

2、惑,疑难较多,主要反映在研究对象的选择和物理过程的分析上,对一些典型的应用题型,如连接体问题、超重失重问题、皮带传动问题、斜面上的物体运动问题等,学生缺乏针对性训练,更缺少理性的思考和总结。   【教学目标】   一、知识与技能   1、掌握牛顿第二定律的基本特征;   2、理解超重现象和失重现象。   二、过程与方法   1、掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法,学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题;   2、学会连接体问题的一般解题方法;   3、掌握超重、失重在解题中的具体应用。   三、情感态度与价值观   1、通过相关问题的分析和解决,培

3、养学生的科学态度和科学精神;   2、通过“嫦娥一号”的成功发射和变轨的过程,激发学生的爱国热情。   【教学重点和难点】   教学重点:牛顿运动定律与运动学公式的综合运用。   教学难点:物体受力情况和运动状态的分析;处理实际问题时“物理模型”和“物理情景”的建立。   【教学方法和手段】   教学方法:分析法、讨论法、图示法   教学手段:计算机多媒体教学,PPT课件   【教学过程】   一、提出问题,导入课题   提问、讨论、评价   (一)高三物理(复习)前三章的内容及其逻辑关系是怎样的?   (二)牛顿运动定律的核心内容是什么?   (三)如何理解力

4、和运动的关系?   PPT展示:力和运动的关系   力是使物体产生加速度的原因,受力作用的物体存在加速度。我们可以结合运动学知识,解决有关物体运动状态的问题。另一方面,当物体的运动状态变化时,一定有加速度,我们可以由加速度来确定物体的受力。   二、知识构建,方法梳理   (一)动力学的两类基本问题   1.已知物体的受力情况,要求确定物体的运动情况   处理方法:已知物体的受力情况,可以求出物体的合力,根据牛顿第二定律可以求出物体的加速度,在利用物体初始条件(初位置和初速度),根据运动学公式就可以求出物体的位移和速度。也就是确定了物体的运动情况。   2.已知

5、物体的运动情况,要求推断物体的受力情况   处理方法:已知物体的运动情况,由运动学公式求出加速度,再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合外力,由此推断物体受力情况。   (二)动力学问题的求解   1.基本思路   牛顿第二定律反映的是,加速度、质量、合外力的关系,而加速度可以看成是运动的特征量,所以说加速度是连接力和运动的纽带和桥梁,是解决动力学问题的关键。   求解两类问题的思路,可用下面的框图来表示:    可见,加速度是连接“力”和“运动”的桥梁。   2.一般步骤:   ⑴确定研究对象;   ⑵进行受力情况及运动状态分析;   ⑶选取正方向;   ⑷

6、统一单位,代入求解;   ⑸检验结果。   3.注意事项   (1)同体;   (2)同向;   (3)同时;   (4)同单位制(SI制)。   倡导对问题先作定性和半定量分析,弄清问题的物理情景、找到正确解题的关键,以养成良好的思维品质和解题习惯。   (三)超重和失重   1.描述:弹簧秤称量物体的重量。原理:二力平衡。   2.演示:物体的平衡、超重、失重。   3.归纳:超重、失重的起因和表现  起因运算表现超重具有向上的加速度F=m(g+a)F﹥mg失重具有向上的加速度F=m(g-a)F

7、平面内的半径为R的圆环,AB是它的竖直直径,AC是光滑的斜面轨道。一个小球从A点由静止开始沿AC斜面滑下,求下滑的时间。    【解析】设斜面的长度为L,夹角为α,则有:L=2R/cosα    (1)   a=gcosα     (2)   L=at2/2       (3)   联立解得:t=2(R/g)1/2   可见,小球沿光滑弦轨道下滑的时间,只与圆环的半径有关,且等于沿直径AB的自由落体时间。   拓展:在图3中,AB是圆的竖直直径,小球沿不同的光滑斜面轨道由静止下滑,所需的时间相等。    【例2】如图4所示,光滑曲面轨道与水平传送带平滑相连,但不

8、接触,小滑块从曲面上A点

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