用牛顿运动定律的应用【教学目标】一、知识与技能1．知道动力学的两类基本问题，掌握求解这两类基本问题的思路和基本方法。2．进一步认识力的概念，掌握分析受力情况的一般方法，画出研究对象的受力图。二、过程与方法1．培养学生运用实例总结归纳一般解题规律的能力。2．会利用正交分解法在相互垂直的两个方向上分别应用牛顿定律求解动力学问题。3．掌握用数学工具表达、解决物理问题的能力。三、情感态度与价值观通过牛顿第二定律的应用，提高分析综合能力，灵活运用物理知识解决实际问题。【教学重点】应用牛顿定律解决动力学的基本问题。【教学难点】动力学基本问题的分析解决方法。【教学过程】一、导入新课情境导入：利用多媒体播放“神舟”五号飞船的发射升空、“合谐号”列车高速前进等录像资料。如图甲、乙所示。引导：我国科技工作者能准确地预测火箭的升空、变轨，列车的再一次大提速节约了很多宝贵的时间，“缩短”了城市间的距离。这一切都得益于人们对力和运动的研究。我们现在还不能研究如此复杂的课题，就让我们从类似较为简单的问题入手，看一下这类问题的研究方法。二、推进新课牛顿第二定律确定了运动和力的关系，使我们能够把物体的运动情况与受力的情况联系起来。因此，它在天体运动的研究、车辆的设计等许多基础学科和工程技术中都有广泛的应用。由于我们知识的局限，这里只通过一些最简单的例子作介绍。（一）从受力确定运动情况如果已知物体的受力情况，可由牛顿第二定律求出物体的加速度，再通过运动学的规律就可以确定物体的运动情况。例1一个静止在水平地面上的物体，质量是，在的水平拉力作用下沿水平方向向右运动。物体与地面间的摩擦力是，求物体在末的速度和内发生的位移。分析：这个问题是已知物体受的力，求它的速度和位移，即它的运动情况。教师设疑：1．物体受到的合力沿什么方向？大小是多少？2．这个题目要求计算物体的速度和位移，而我们目前只能解决匀变速运动的速度和位移。物体的运动是匀变速运动吗？师生讨论交流：1．对物体进行受力分析，如图所示．物体受到四个力的作用：重力G，方向竖直向下；地面支持力，竖直向上；拉力，水平向右；摩擦力，水平向左。物体在竖直方向上没有发生位移，没有加速度，所以重力G和支持力大小相等、方向相反，彼此平衡，物体所受合力等于水平方向的拉力与摩擦力的合力。取水平向右的方向为正方向，则合力：，方向水平向右。2．物体原来静止，初速度为0，在恒定的合力作用下产生恒定的加速度，所以物体做初速度为0的匀加速直线运动。解析：由牛顿第二定律可知，求出了加速度，由运动学公式可求出末的速度和内发生的位移。讨论交流：（1）从以上解题过程中，总结一下运用牛顿定律解决由受力情况确定运动情况的一般步骤。（2）受力情况和运动情况的链接点是牛顿第二定律，在运用过程中应注意哪些问题？参考：运用牛顿定律解决由受力情况确定物体的运动情况大致分为以下步骤：（1）确定研究对象。（2）对确定的研究对象进行受力分析，画出物体的受力示意图。（3）建立直角坐标系，在相互垂直的方向上分别应用牛顿第二定律列式，。求得物体运动的加速度。（4）应用运动学的公式求解物体的运动学量。3．受力分析的过程中要按照一定的步骤以避免“添力”或“漏力”。一般是先场力，再接触力，最后是其他力。即一重、二弹、三摩擦、四其他。再者每一个力都会独立地产生一个加速度。但是解题过程中往往应用的是合外力所产生的合加速度。再就是牛顿第二定律是一矢量定律，要注意正方向的选择和直角坐标系的应用。课堂训练：如图所示自由下落的小球，从它接触竖直放置的弹簧开始到弹簧压缩到最大程度的过程中，小球的速度和加速度的变化情况是（）A．加速度变大，速度变小B．加速度变小，速度变大C．加速度先变小后变大，速度先变大后变小D．加速度先变小后变大，速度先变小后变大解析：小球接触弹簧后，受到竖直向下的重力和竖直向上的弹力，其中重力为恒力。在接触开始阶段，弹簧形变较小，重力大于弹力，合力方向向下，故加速度方向也向下，加速度与速度方向相同，因而小球做加速运动。随着弹簧形变量的增加，...
