牛顿运动定律复习教学设计-人教版(优秀教案)

教学一体化课案《牛顿运动定律》复习【学习目标】．理解牛顿第一定律及惯性，并能运用它解释有关现象。．理解牛顿第二定律，并会简单应用。．理解运动和力的关系。．理解牛顿第三定律，分清作用力和反作用力与一对平衡力的区别。．知道力学单位制。．能综合应用牛顿运动定律解决简单的力学问题。．培养归纳、整理所学知识的良好习惯和能力。【预习提纲】．亚里士多德对力和运动的关系是怎样认识的？他的观点有什么错误？．牛顿第一定律的内容是什么？．学习了牛顿第一定律和惯性之后，你对力的概念有什么进一步的认识？物体运动状态的改变跟什么有关？为什么说质量是物体惯性的量度？．牛顿第二定律的内容是什么？写出它的公式。．牛顿第三定律的内容是什么？作用力和反作用力为什么不会相互平衡？．单位制在物理计算中的作用是什么？．应用牛顿运动定律能解答哪两类问题？解题的基本思路是什么？【内容精要】一、牛顿第一定律．内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。．说明：（）物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性，惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况及运动状态无关，惯性的大小与质量有关，质量大的物体惯性大，质量是惯性大小的量度，在物体运动状态发生改变时表现出惯性；（）运动状态的改变是指速度（包括大小或方向）的改变，力是使物体运动状态改变的原因，即力是使物体产生加速度的原因。二、牛顿第二定律．内容：物体的加速度与所受合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。．公式：合．说明：理解牛顿第二定律时需注意：（）瞬时性：力的作用与加速度的产生是同时的；（）矢量性：加速度方向与合外力方向相同；（）独立性：若为物体的实际加速度，则应为物体受到的合外力，而作用于物体上的每一个力各自产生的加速度也都遵从牛顿第二定律，与其它力无关，而物体实际的加速度则是每个力产生的加速度的矢量和。．应用：（）合成法：若物体只受两个力作用而产生加速度时，应用力的合成法较简单，注意合外力的方向就是加速度的方向，解题时只要知道合外力的方向，就可知道加速度的方向，反之亦然。在解题时要准确作出力的平行四边形，运用直角三角形进行求解。（）应用牛顿第二定律解答的主要问题，可以分为两类：①已知受力情况求运动情况；②已知运动情况求受力情况。分析解决这两类问题的关键，应抓住受力情况和运动情况联系的桥梁——加速度。三、牛顿第三定律．内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。．说明：物体与物体之间的作用力和反作用力总是同时产生、同时消失、同种性质、分别作用在两个物体上，它们分别对这两个物体产生的作用效果不能抵消。四、力学单位制．力学单位制（）国际单位制（）：基本单位分别为米、千克、秒，导出单位有米秒、米秒、牛顿等。（）厘米·克·秒制：基本单位分别为厘米、克、秒，导出单位有厘米秒、厘米秒、达因等。．单位制在物理计算中的作用：（）统一单位制后，运算过程可以不带单位，只在最后写上正确单位即可；（）对计算结果的粗检：对有字母运算的题，在检验结果时，可把各量的单位代入，检查与所求量的对应性。【学习指导】一、关于牛顿第一定律的理解．牛顿第一定律不像其它定律那样是由实验直接总结出来的，它是牛顿以伽利略的理想实验为基础，总结前人的研究成果，加之丰富的想象而提出来的。．牛顿第一定律描述的是物体不受外力或所受合外力为零时的运动情况。．牛顿第一定律是独立的一条规律，不能简单看成是牛顿第二定律的特例。．牛顿第一定律的意义在于指出一切物体都有惯性，指出力不是维持物体运动的原因，而且改变物体运动状态的原因，即产生加速度的原因。二、关于惯性的理解惯性是一切物体的固有属性，与物体是否受到外力、物体是否运动均没有关系，质量才是惯性大小的唯一量度。有的同学总认为：“惯性与物体的运动速度有关，速度大惯性就大，速度小惯性就小”。理由是物体运动速度大不容易停下来，速度小容易停下来。产生这种错误认识的原因是把“惯性大小表示运动状态改变的难易程度”理解成“惯性大小表示把物体从运动变为静止的难易程度”。事实上，在受到了相同阻力的情况下，速度（大小）不同质量相同的物体，在相同的时间内速度减小量是相同的，这就说明质量相同的物体，它们改变运动状态的难易程度——惯性是相同的，与它们的速度无关。三、运动和力的关系通过对牛顿运动定律的学习，我们可以知道力是改变物体运动状态的原因，即：力加速度速度变化（运动状态改变），从而可以更加深刻地理解加速度与速度无关的说法，即物体受到的合外力决定了物体的加速度的大小，而加速度的大小决定了单位时间内速度的变化量，而与物体当时的速度无关。四、作用力和反作用力与一对平衡力的区别一对作用力与反作用力分别作用在两个不同的物体上，而平衡力作用在同一物体上；作用力与作用力是同一性质的力，平衡力则可以不是；作用力和反作用力同时产生，同时消失，而一对平衡力，当去掉其中一个力后，另一力可以继续作用使物体产生加速度。一对作用力和反作用力与一对平衡力的最直观的区别就是：看作用点。二力平衡时此两力作用点一定是同一物体，作用力和反作用力的作用点是分别在两个物体上。两个力是否是作用力和反作用力的最直观的区别是：看它们是否是因相互作用而产生的。【问题讨论】．汽车刹车时乘客的表现⑴汽车紧急刹车时，⑵汽车慢慢停下来的瞬间。提示：⑴汽车紧急刹车时，站在车上的乘客要向前倾倒，这是因为惯性的缘故。对惯性问题可采用三步法来解释：①所研究的物体原来是什么状态；②后来发生了哪些变化；③由于惯性产生了什么结果。⑵当汽车进站后慢慢停下来的一瞬间，站在车上的乘客不是向前倾，而是向后倾一下，这是什么原因呢？问题的关键在于，当汽车进站时，车速逐渐减慢，由于惯性的存在，站在车上的乘客要向前倾，为了使自己保持平衡，乘客的肌肉要保持某种紧张状态，或用手拉住其它物体等。．运动和力的关系问题自由下落的小球下落一段时间后，与一竖直放置的轻弹簧接触，试分析小球从接触弹簧到弹簧压缩到最短的过程中，小球的运动性质。提示：物体的运动规律由加速度和初速度决定，力是改变物体运动状态、产生加速度的原因。．不准弹簧秤问题当你拿到一只不准的弹簧秤怎么办？你可能会说设法校准它，很好。但这里想请你参加一组问题的讨论，希望你积极参与讨论，并主动地亮出自己的观点。问题一弹簧秤更换弹簧后不能直接在原来准确的均匀刻度上读数，经测试发现，不挂重物时，示数为，在弹性限度内挂的重物时，示数为，则：⑴当挂上某重物而使示数为时，所挂重物的实重为多少牛？⑵若挂的重物，弹簧秤指示的示数为多少牛？⑶若挂的重物，弹簧秤指示为，试分析系统处于何种运动状态。（取）⑷质量为的木块静止在水平地面上，现用该弹簧秤水平拉它，弹簧秤示数为，当速度达到时，撤去拉力，木块又运动了后停止，求木块与地面间的动摩擦因数及拉力撤去前木块的位移。（取）．论述题请参加下面一道论述题的讨论，并希望你把自己的观点完整准确地表述出来。问题试证明：静放在水平桌面上的书对桌面的压力等于书所受的重力。【同步练习】建议你完成《双解一试》中的有关练习。【效果测评】建议你完成《年高中物理会考达标练习卷》（三）。【拓展提高】一、正交分解法在牛顿第二定律问题中的应用我们已经知道，当物体只受两个力作用时，可用力的合成法则来解牛顿第二定律问题，即应用平行四边形定则确定合力，它一定与物体的加速度方向相同，大小等于，如《双解一试·高一物理》第题。现在讨论当物体受两个以上力作用的情况，这时一般采用正交分解法，依具体情况建立直角坐标系，将各力和加速度往两坐标轴上分解，建立牛顿第二定律的分量式，即∑和∑，然后求解。一种常见的选取坐标轴方向的方法，是以加速度的方向为轴的正方向，轴与加速度方向垂直，此时，牛顿第二定律的分量式为∑，∑，如《双解一试·高一物理》例。有时物体所受的几个力分别在互相垂直的两个方向上，且与加速度方向不同，此时也可以力所在的两个方向建立直角坐标系，这样就不必作力的分解，而只分解加速度，建立牛顿第二定律分量式，可以简化运算，如《双解一试·高一物理》第题。总之，坐标系的建立可以有多种方法而不影响最后结果，但为了计算方便，应当以尽量简化矢量的分解为原则来建立坐标系，如《双解一试·高一物理》例。二、怎样利用牛顿第二定律分析物体的瞬时加速度分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析瞬时前后的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度，此类问题应注意两种基本模型的建立。⑴钢性绳（或接触面）：认为是一种不发生明显形变就可产生弹力的物体，若剪断（或脱离）后，其弹力立即消失，不需要形变恢复时间，一般题目中所给的细线和接触面在不加特殊说明时，均可按此模型处理。⑵弹簧（或橡皮绳）：此种物体的特点是形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，其弹力的大小往往可以看成不变。请你分析《双解一试·高一物理》第题。三、临界问题．几类问题的临界条件⑴相互接触的两物体脱离的临界条件是相互作用的弹力为零，即。⑵绳子松弛的临界条件是绳中张力为零，即。⑶存在静摩擦的连接系统，相对静止与相对滑动的临界条件是静摩擦力达最大值，即静。．注意对临界问题的分析在应用牛顿定律解决动力学问题中，当物体运动加速度不同时，物体有可能处于不同的状态，特别是题目中出现“最大”、“至少”、“刚好”等词语时，往往有临界现象，此时要采用极限分析法，看物体在不同加速度时，会有哪些现象发生，尽快找出临界点，求出临界条件，如《双解一试·高一物理》例，第题。学习是一件增长知识的工作，在茫茫的学海中，或许我们困苦过，在艰难的竞争中，或许我们疲劳过，在失败的阴影中，或许我们失望过。但我们发现自己的知识在慢慢的增长，从哑哑学语的婴儿到无所不能的青年时，这种奇妙而巨大的变化怎能不让我们感到骄傲而自豪呢？当我们在学习中遇到困难而艰难的战胜时，当我们在漫长的奋斗后成功时，那种无与伦比的感受又有谁能表达出来呢？因此学习更是一件愉快的事情，只要我们用另一种心态去体会，就会发现有学习的日子真好！如果你热爱读书，那你就会从书籍中得到灵魂的慰藉；从书中找到生活的榜样；从书中找到自己生活的乐趣；并从中不断地发现自己，提升自己，从而超越自己。明天会更好，相信自己没错的！我们一定要说积极向上的话。只要持续使用非常积极的话语，就能积累起相关的重要信息，于是在不经意之间，我们就已经行动起来，并且逐渐把说过的话变成现实。