2019-2020年人教版高中物理必修1 第4章第6節(jié) 用牛頓定律解決問題(一)(教案).doc
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2019-2020年人教版高中物理必修1 第4章第6節(jié) 用牛頓定律解決問題(一)(教案) 【知識與技能】 1、進一步學習分析物體的受力情況,并能結(jié)合物體的運動情況進行受力分析。 2、掌握應用牛頓運動定律解決動力學問題的基本思路方法。 3、學會如何從牛頓運動定律入手求解有關(guān)物體運 動狀態(tài)參量。 4、學會根據(jù)物體運動狀態(tài)參量的變化求解有關(guān)物體的受力情況。 【過程與方法】 1、培養(yǎng)學生利用物理語言表達、描述物理實際問題的能力。 2、幫助學生提高信息收集和處理能力,分析、思考、解決問題能力和交流、合作能力。 3、幫助學生學會運用實例總結(jié)歸納一般問題解題規(guī)律的能力。 4、讓學生認識數(shù)學工具在表達解決物理問題中的作用。 【情感態(tài)度與價值觀】 1、利用我國的高科技成果激發(fā)學生的求知欲及學習興趣。 2、培養(yǎng)學生科學嚴謹?shù)那髮崙B(tài)度及解決實際問題的能力。 3、初步培養(yǎng)學生合作交流的愿望,能主動與他人合作的團隊精神,敢于提出與別人不同的見解,也勇于放棄或修正自己的錯誤觀點。 【教學過程】 ★重難點一、從受力確定運動情況★ 1.為什么加速度可以把受力和運動聯(lián)系起來? 提示:1.因為在牛頓第二定律中有加速度與力的關(guān)系,而在運動學公式中有加速度與運動參量的關(guān)系,所以加速度作為“橋梁”,把物體的受力與運動聯(lián)系起來. 2.通??梢杂媚男╆P(guān)系求物體的加速度? 提示:一是由運動學的關(guān)系(包括運動公式和運動圖象),通過初速度、末速度、時間、位移等物理量求加速度;二是通過對物體進行受力分析,對這些力進行力的合成或正交分解等處理后,根據(jù)牛頓第二定律列方程求解加速度.前者是運動學的方法,后者是動力學的方法. ★基本思路 分析物體的受力情況,由牛頓第二定律求出物體的加速度,再由運動學公式確定物體的運動情況. ★解題的一般步驟 (1)確定研究對象,對研究對象進行受力分析和運動情況分析,并畫出物體的受力分析圖. (2)根據(jù)力的合成與分解的方法,求出物體所受的合外力(包括大小和方向). (3)根據(jù)牛頓第二定律列方程,求出物體的加速度. 【典型例題】質(zhì)量為、長為的長木板靜止在光滑水平面上;質(zhì)量也為的小滑塊(可看做質(zhì)點),放在長木板的左端,如圖18所示;給小滑塊一水平向右的拉力;當取不同值時求解下列問題。(重力加速度為) (1)使滑塊在木板上發(fā)生相對滑動,至少為多大; (2)當時,經(jīng)多長時間,力可使滑塊滑至木板的最右端; (3)當時,至少作用多長時間后再撤去,最終滑塊可以滑到木板的最右端。 【答案】(1)(2)(3) 【解析】(1)對滑塊、木板整體有: 當滑塊與木板間摩擦力達最大靜摩擦力時,對木板有: 聯(lián)立解得: (2)設(shè)滑塊、木板的加速度分別為a1、a2; 由牛頓運動定律得: 解得:,; 設(shè)經(jīng)t時間,滑塊滑到木板的最右端; 解得: (3)設(shè)經(jīng)t1時間撤去外力F;撤去外力F后,滑塊的加速度為a3; 解得: 設(shè)撤去外力F后,再經(jīng)t2時間,滑塊滑到木板最右端時恰好和木板有相同的速度。 則: 解得: 位移關(guān)系有: 解得: ★重難點二、從運動情況確定受力★ 1.常用的運動學公式有哪些? 【提示】 勻變速直線運動速度v隨時間變化的規(guī)律是v=v0+at,位移隨時間變化的規(guī)律是x=v0t+at2,速度位移關(guān)系式是v2-v=2ax. 2.由牛頓第二定律只能確定物體受到的合力嗎? 【提示】 不是.由牛頓第二定律可以先求出物體所受的合力,然后根據(jù)力的合成與分解還可以確定某個分力. ★從運動情況確定受力的分析思路 (1)根據(jù)物體的運動情況,利用運動學公式求出物體的加速度。 (2)根據(jù)牛頓第二定律確定物體所受的合外力。 (3)結(jié)合受力分析,從而求出未知的力或與力相關(guān)的某些物理量。對物體進行受力分析時要善于結(jié)合物體的運動狀態(tài)來確定某個力的有無及其方向,比如彈力、摩擦力是否存在與物體的運動情況有關(guān),因此要結(jié)合物體的運動狀態(tài)利用假設(shè)法去分析。 ★解題步驟 (1)確定研究對象,對研究對象進行受力分析和運動過程分析,并畫出受力圖和運動草圖. (2)選擇合適的運動學公式,求出物體的加速度. (3)根據(jù)牛頓第二定律列方程,求物體所受的合外力. (4)根據(jù)力的合成與分解的方法,由合力求出所需的力. 【典型例題】如圖甲所示,質(zhì)量m=4kg的物體在水平面上向右做直線運動。過a點時給物體作用一個水平向左的恒力F并開始計時,選水平向右為速度的正方向,通過速度傳感器測出物體的瞬時速度,所得v-t圖象如圖乙所示。(取重力加速度為10 m/s2)求: (1) 8s末物體離a點的距離 (2)力F的大小和物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ; 【答案】(1)在a點右側(cè)8m處。(2)6N, 0.05 【解析】(1)設(shè)8s末物體離a點的距離為s, s應為v-t圖與橫軸所圍的面積 則:,故物體在a點右側(cè)8m處。 (2)設(shè)物體向右做勻減速直線運動的加速度為a1,則由v-t圖得 a1=2 m/s2 ① 根據(jù)牛頓第二定律,有 ② 設(shè)物體向左做勻加速直線運動的加速度為a2,則由v-t圖得 a2=1m/s2 ③ 根據(jù)牛頓第二定律,有 ④ 解①②③④得:F=6N, μ=0.05- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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