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4.6 用牛顿运动定律解决问题（一）
授课班级：高一（10）班 授课人：叶胜新
从容说课
牛顿运动定律是经典力学的基础，它在科学研究和生产技术中有着广泛的应用.本节在前两节探究和总结牛顿第二定律的基础上，结合日常生活中出现的问题，展示了用牛顿第二定律解决实际力学问题的基本思路和方法.
将问题类型分为两类，这两类问题正是从牛顿第二定律的表达式F=ma所涉及的F和a开始的，F代表物体的受力情况，a代表物体的运动学参量，由等式左边可以求出右边，也可以由等式的右边求出左边，即可以根据物体的受力情况确定物体的运动情况，也可以根据物体的运动情况确定物体的受力情况.因此牛顿第二定律是联系力和运动的桥梁，反映着力和运动的定量关系.
加速度与力、质量的关系是客观存在的，它反映了自然界的规律.已知受力情况和初始条件——物体的位置和速度，就可以求出以后任何时刻物体的位置和速度.这在人们头脑中形成了“机械决定论”.
受力分析和运动过程分析是解决动力学的前提. 找到加速度是解题的突破口，因此，解题时应抓住“加速度”这个桥梁不放，确定过渡方向.学习中要通过具体问题的分析，熟练掌握解题思路，提高自己解决实际问题的能力.
通过这一节的教学，应当熟悉用牛顿第二定律的公式解题.为了求得合外力，要应用力的合成或分解的知识；为了求得加速度，要应用运动学的知识.
本节课在高中物理中的地位非常重要，应该加以强化，练习的选择应该根据学生的实际情况，做到循序渐进，重在落实知识的应用，培养学生正确分析问题的方法. 三维目标
知识与技能
1.知道应用牛顿运动定律解决的两类主要问题.
2.掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法. 3.能结合物体的运动情况对物体的受力情况进行分析. 4.能根据物体的受力情况推 导物体的运动情况.
5.会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题. 过程与方法
1.通过实例感受研究力和运动关系的重要性.
2.通过收集展示资料，了解牛顿定律对社会进步的价值. 3.培养学生利用物理语言表达、描述物理实际问题的能力.
4.帮助学生提高信息收集和处理能力，分析、思考、解决问题的能力和交流、合作能力. 5.帮助学生学会运用实例总结归纳一般问题的解题规律的能力. 6.让学生认识数学工具在表达解决物理问题中的作用. 情感态度与价值观
1.初步认识牛顿运动定律对社会发展的影响. 2.初步建立应用科学知识的意识.
3.培养学生科学严谨的求实态度及解决实际问题的能力. 教学重点
1.已知物体的受力情况，求物体的运动情况.
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2.已知物体的运动情况，求物体的受力情况. 教学难点
1.物体的受力分析及运动状态分析和重要的解题方法的灵活选择和运用. 2.正交分解法. 教学方法
创设情景一一导入课题一一实例分析一－实践体验一一交流总结 教具准备 多媒体教学设备.
课时安排 2课时
教学过程 ［新课导入］
利用多媒体投影播放行星围绕太阳运转，“神舟”五号飞船的发射升空及准确定点回收情景，我国科技工作者能准确地预测火箭的变轨、卫星的着地点，他们靠的是什么？
一切复杂的问题都是由简单的问题组成的，现在我们还不能研究如此复杂的运动，但是我们现在研究问题的方法将会对以后的工作有很大的帮助.我们现在就从类似的较为简单的问题入手，看一下这一类问题的研究方法. ［新课教学］
一、从受力情况分析运动情况
多媒体投影展示例题，学生分析讨论，尝试解决
例题1：一个静止在水平地面上的物体，质量是2 kg，在6.4 N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动.物体与地面间的摩擦力是4.2 N.求物体在4 s末的速度和4 s内的位移. 问题探究
1. 本题研究对象是谁？它共受几个力的作用？ 2. 物体所受的合力沿什么方向？大小是多少？
3. 物体是匀变速运动吗? 运动情况中已知哪些量？要求末速度和位移还差什么量？ 4. 如何求加速度？
5. 本题的解题思路如何？
通过同学们的分析，在分析的基础上，画出受力分析图，并完整列出解答过程. 投影展示的解题过程
点评：通过分析实例，培养学生分析探索和寻找物理量之间的关系，发现浅层次规律的能力，运用物理语言的能力，培养学生书面表述清楚物理问题的能力。 【针对训练】
练习:1一个静止在水平地面上的物体,质量是2Kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面的动摩擦因数为0.2，求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。 教师巡视观察学生完成情况 二、从运动情况确定受力
多媒体投影展示例题，学生分析讨论，尝试解决
例题2：一个滑雪的人质量是75 kg，以v0＝2 m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡倾角θ＝30°.在t＝5 s的时间内滑下的路程x＝60 m.求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）. 问题探究
1. 本题属于哪类力学问题？
2. 人共受几个力的作用？各力方向如何？它们之中哪个力是待求量？哪个力实际上是已知的？待求力是哪个？人所受的合力沿什么方向？
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多媒体展示学生的受力示意图 本题中物体受力方向较为复杂，物体沿斜面方向匀加速下滑，我们应当如何建立坐标系求合力？学生讨论一下这个问题. 学生讨论，投影展示学生答案
沿平行于斜面和垂直于斜面分别建立坐标系的x轴和y轴，使合力的方向落在x轴的正方向上，然后求合力比较方便.
通过同学们的分析，在分析的基础上，画出受力分析图，并完整列出解答过程. 投影展示的解题过程
点评：通过分析实例，培养学生分析探索和寻找物理量之间的关系，发现浅层次规律的能力，运用物理语言表述物理问题的能力。培养学生养成规范做题的良好习惯. 【针对训练】
练习2.一个木箱沿着一个粗糙的斜面匀加速下滑， 初速度是零，经过5.0 s的时间, 滑下的路程是10m, 斜面的夹角是300，求木箱和粗糙斜面间的动摩擦因数。(g取10 m/s2) 教师巡视观察学生完成情况 ［小结］
l、两题都需画受力图，都要利用牛顿第二定律和运动学公式，画受力图是重要的解题步骤。不同之处是例1先用牛顿第二定律求加速度，而例2先用运动学公式求加速度。 2、例2中物体受力方向较为复杂，建立平面直角坐标系后，就可以用G1和G2代替G，使解题方便。 ［归纳总结］
1。已知物体受力情况确定运动情况，指的是在受力情况已知的条件下，要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。
处理这类问题的基本思路是：先分析物体受力情况求合力，据牛顿第二定律求加速度，再用运动学公式求所求量(运动学量)。
2。已知物体运动情况确定受力情况，指的是在运动情况（知道三个运动学量）已知的条件下，要求得出物体所受的力或者相关物理量（如动摩擦因数等）。
处理这类问题的基本思路是：先分析物体的运动情况，据运动学公式求加速度，再在分析物体受力情况的基础上，用牛顿第二定律列方程求所求量(力)。 点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。
教师要放开，计学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。
［布置作业］
1、课后完成课本87页“问题与练习”中的习题。
2、课后你能否用图表的形式具体总结一下两种动力学题目的基本解题思路？
点评：布置课外研究作业，发现规律，深入研究，进一步培养学生的归纳总结能力。
教材分析
本章主要内容是牛顿运动定律的教学，而牛顿运动定律的运用这方面的知识不仅是本章的一个难点，也是力学中常用的主要方法之一。
本节课的主要任务是培养学生应用学过的知识去分析、解决实际问题，提高学生的综合运用能力，应该着重培养学生具体问题具体分析，以科学、严谨的态度对待实际问题，特别注意画受力图时，不要多画力，也不要少画力。
力的平衡知识是初中所学内容，在此应注意加强复习。“正交分解法”是非常实用的分解方法，可明确给学生提出。
请学生回答问题时，不必请一些成绩好的学生，也可以找一些中等程度的学生回答，在
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回答问题时暴露出的缺陷更有利于教学。
本节课的例题教学，应尽量使用多媒体或幻灯机，以使达到较好的效果。 学生分析
学生在前面已经学习了物体受力分析、牛顿运动定律、匀变速直线运动的有关规律、二力平衡及建立平面直角坐标系的有关知识，但由于本节课的综合程度较高，特别是对高一学生来说，他们一时不太适应，所以教师在选题时每个题中出现的难点一时不可过多，应循序渐进。解题时要规范学生的解题步骤，注意提醒学生每写一个式子，都必须有客观依据，必须从基本公式着手。式子中的每一项，甚至每一个“＋”、“－”号，必须有根据，不可想当然，主观臆断。
由于题目分析过程中牵涉到的知识点比较多，在课堂上可放手让学生讨论、交流。
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