物理人教版必修第一册-4.5牛顿运动定律的应用.pdfVIP

4.5牛顿运动定律的运用

【教学目标与核心素养】

物理观念：掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。

科学思维：能结合物体的运动情况对物体的受力情况进行分析。

科学探究：能根据物体的受力情况推导物体的运动情况。

科学态度与责任：会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题

【重难点】

1.教学重点

（1）已知物体的受力情况，求物体的运动情况

（2）已知物体的运动情况，求物体的受力情况

2.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

【课前准备】多媒体课件

【教学过程】

【新课导入】

为了尽量缩短停车时间，旅客按照站台上标注的车门位置候车。列车进站时总能准确地停靠在对应

车门的位置。这是如何做到的呢？学习了这节课就能解决这个问题。

【新课内容】

一、由受力情况球运动情况

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。

基本思路：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)。

投影展示例题1并布置学生审题：运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不

与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以

用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。

（1）运动员以3.4m/s的速度投掷冰壶，若冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02，冰壶能在冰面上滑行

2

多远？g取10m/s。

（2）若运动员仍以3.4m/s的速度将冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行10m后开始在其滑行前方

摩擦冰面，冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的90%，冰壶多滑行了多少距离？

思考与讨论

l.本题研究对象是谁？它共受几个力的作用？物体所受的合力沿什么方向？大小是多少？

2.本题要求计算位移和速度，而我们只会解决匀变速运动问题。这个物体的运动是匀变速运动吗？

依据是什么？

基本思路：

（1）确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出物体的受力示意图；

（2）根据力的合成与分解的方法，求出物体所受的合外力（包括大小和方向）；

（3）根据牛顿第二定律列方程，求出物体的加速度；

（4）结合给定的物体的运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动参量。

解析：选择滑行的冰壶为研究对象。冰壶所受的合力等于滑动摩擦力Ff（图）。设冰壶的质量为m，

以冰壶运动方向为正方向建立一维坐标系，滑动摩擦力Ff的方向与运动方向相反，则

F＝－µF＝－µmg

f1N1

Ffµmg2

根据牛顿第二定律，冰壶的加速度为a−1−µg−0.02×10m/s

11

mm

加速度为负值，方向跟x轴正方向相反

22

将v＝3.4m/s，v＝0代入v－v2＝2ax，得冰壶的滑行距离为v03.4

02011x−−m28.9m