人教版高中物理必修1第四章 牛顿运动定律3 牛顿第二定律 导学案(1)

4.5牛顿第二定律的应用

第1课时：已知物体受力情况求解物体的运动情况

【教材分析】

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、能根据物体受力情况求解物体的运动情况 2、掌握解题的分析方法、基本思路和解题步骤 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、通过小组讨论交流，培养学生的团队合作与交流的能力 【教学重、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 【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：

受力 情况 牛顿第二定律 a 运动学公式 运动 情况

【教学程序设计】 课程导入 （约3分钟）

（1）复习上节课牛顿第二定律的内容

受力情况 求合外力 求加速度 求v、s （2）明确学习目标：

① 能根据物体受力情况求物体的运动情况 ② 掌握解题的分析方法、基本思路和解题步骤

牛顿第二定律 运动学公式 自主学习一 阅读课本92页相关内容，自主完成以下两道题目（约8分钟）

1、写出常用的含加速度a的匀变速直线运动的公式 学生活动：A同学上台写在黑板上：

vt?v0?at1s?v0t?at2222vt?v0?2as

2、如下图所示，一个质量为2 kg的物体，在水平方向上受到4 N的拉力和2 N

的滑动摩擦力，从静止开始向左运动。( g=10m/s2) （1）对物体进行受力分析，求出物体的合力 （2）求出物体的加速度 （3）求物体4s内发生的位移

学生活动：乙同学上台讲解解题思路，并把解题过程写在黑板上 教师活动：展示规范解题过程 解：（1）受力分析如图： F合?F-f?（4-2）N?2N

律，得

f

f G

（2）根据牛顿第二定F合?ma

FN

F

F合2a??m/s2?1m/s2m2（3）根据位移公式： s?vt?1at202 1?(0??1?42)m2

F

?8m自主学习二 约4分钟

变式：在限速为36km/h的大桥上，有一辆汽车紧急刹车后仍然发生交通事故，交通警察在现场测得该车在路面的刹车痕迹为14m。已经汽车轮胎与地面的动摩擦因素为0.7，判断这辆车在刹车前是否超速？

教师活动：引导学生学会审题，找出题目明确给出的条件和隐含条件，找出解题思路

小组讨论 约5分钟

学生经过思考之后形成自己的思路，小组（6人为1个小组）之间进行交流讨论，小组每个成员都必须明确解题思路，并协作完成一份规范的解题过程。

【展示交流成果】约5分钟

（一） 小组展示交流：由甲、乙、丁小组代表对合作学习的成果进行展示。 (投影展示)

（二） 教师根据学生展示交流情况，针对性的进行点拨和引导。

教师活动：展示规范的解题过程： 汽车的受力如图所示： 解：

选取初速度的方向为正方向，则

FN

f

FN?mg故

F合?-f?-?FN?-?mg. G

由牛顿第二定律 F 合 ? ma

，则

F合-?mg

a???-?g?-0.7?10m/s2?-7m/s2mm根据匀变速运动规律有： 因为 Vt=0，则

V 0 ?Vt2-V02?2as

-2as?-2?（-7）?14m/s?14m/s36km/h?10m/s?14m/s汽车刹车前速度为14m/s.此汽车属超速行驶。

【反馈精讲】反馈精讲 约5分钟

明确解题思路，规范学生解题过程的书写，引导学生总结归纳解决这类题的分析方法、基本思路和解题步骤。（C同学试总结解题思路）

解题思路：

分析受 求合外力 牛顿第二定律 加速 度a vt?v0?at ?1at2s?vt运动学公式 0 2 物体运 2v2t?v0?2as力情况 动情况