高中物理：《牛顿第二定律的应用》教学设计（人教版必修一）.docVIP

《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） Fmg 　　三、典题分析，引深拓展 　　【例1】如图1所示为竖直平面内的半径为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