1、 主讲：余宏湘一、 教学目标1、 能运用牛顿定律解答一般的动力学问题。2、 理解运用牛顿定律解题的基本方法，即首先对研究对象进行受力和运动情况分析，然后用牛顿定律把两者联系起来。3、 理解过程中采取一些有效的方法（建立直角坐标、整体法、隔离法）。应用牛顿运动定律解决动力学的两类基本问题二、 教学难点分析问题和解决问题的方法三、 课时安排1课时四、 三维目标 知识与技能1、 动力学的两类基本问题及其求解的思路和方法2、 掌握受力分析的一般方法，画出受力图，建立直角坐标系 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、 正交分解法、整体法、隔离法的应用3、 运用教学工具表达，解决物
2、理问题 情感态度与价值观 通过牛顿运动定律的应用，提高分析综合能力，灵活运用物理知识解决实际问题。教学过程【导入新课】引导：我国航天工作者能准确预测火箭的发射、升空、变轨。列车的提速、轿车的刹车等一系列的科学问题，这一切都得益于人们对力和运动的研究。今天我们从最简单的两类动力学问题着手。探究这类问题的研究方法。 情景导入：多媒体播放“神七问天”。【推进新课】牛顿第二定律确定了运动和力的关系，让我们能够把物体的运动情况与受力情况紧密结合起来，故能在天体运动、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。下面我们仅通过一些最简单的例子作介绍。一、已知受力情况，求运动情况如果已知受力情况，由牛
3、顿第二定律求出物体的加速度，再利用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2kg，在5N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1N，求物体在3s末的速度和3s内发生的位移？分析：这个问题是已知物体所受的力，求它的速度和位移，即它的运动情况。教师设疑：1. 物体受几个力作用，合力是多少，方向怎样？2. 该物体所做的运动时匀变速直线运动吗？师生交流讨论：1. 对物体进行受力分析，如图 物体受四个力作用：重力G，方向竖直向下；地面的支持力N，竖直向上；拉力F，水平向右；摩擦力f，水平向左。 竖直方向上没有发生位移，没有加速度。故重力G与地面支
4、持力N大小相等，方向相反，彼此平衡。物体所受合力等于水平的拉力F与摩擦力f的合力，取水平向右的方向为正方向，则合力： F合= F f = 4N，方向水平向右。2. 物体原来静止、初速度为0，在恒力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：由牛顿第二定律可知:F f = maa = (F f) / ma =(5 -1) / 2 = 2m/s2由运动学公式可知：v = at = 2 * 3 = 6m/ss = at2 = * 2 * 32 = 9m讨论交流：运用牛顿运动定律解决已知受力情况求运动情况的一般步骤a. 确定研究对象b. 对确定的研究对象进行受力分析，画出物
5、体的受力示意图c. 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 Fx = max，Fy = may，求得物体运动的加速度。d. 应用运动学的公式求解物体的运动学量注意：受力分析的过程一定按照一定的顺序以免“多力”和“少力”。 一般应一重、二弹、三摩擦力、四其他，虽然每一个力可以产生一个加速度，但是理解过程中往往应用的是合外力所产生的加速度，一定要注意正方向的选取和直角坐标系的应用课堂训练如图，一滑块以v0=5m/s的初速度冲上水平地面，滑动摩擦力系数=0.2，求滑块能滑行多远？（g=10m/s2） a V解：受力情况如图所示， Fy = N mg = 0 Fx = f = ma
6、 f = N N代入数据，联立得： f a = g = 2m/s2该物体作匀减速直线运动 G v02 = 2ass = v02 /2a = 6.25m二、已知运动情况求受力情况与第一类问题相反，若知道物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的加速度，再由牛顿第二定律确定物体所受的外力，这也就是需要解决的第二类问题。 例2 一个滑雪的人，质量是60kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下。山坡的倾角=300，在t=6s的时间内滑下的路程s=48m。求滑雪人受到的阻力？（包括摩擦力和空气阻力）（g=10m/s2）合作探讨：这道题是已知人的运动，求人所受的力。1、受力分析，作出示意图；2、由运动
7、学的关系得到下滑的加速度，求出对应的合力，再由合力求出人受的阻力；3、适当选取坐标系，坐标系的选择，注意两点：运动正好沿着坐标轴的方向；尽可能多的力落在坐标轴上GfFNyaF1F2 解：如图，确定研究对象，进行受力分析，建立如图所示的坐标系，把重力G沿x轴和y轴的方向分解，得到：Gx = mg*sinGy = mg*cos由运动学规律， x = v0t + at2 得a = 2(x-v0t)/ t2 = 2m/s 由牛顿第二定律 F = ma 得Fx = Gx - F阻= maFy = N Gy = 0F阻 = Gx ma = mg*sin- ma = 180N方向沿斜面向上综合两种类型中两个
8、例题的解题过程，总结出运用牛顿运动定律解题的基本思路和解题步骤：1、选定研究对象，并用隔离法将研究对象隔离出来2、分别对研究对象进行受力分析和运动情况分析，并作出受力图3、建立适当的坐标系，选定正方向，正交分解4、根据牛顿第二定律分别在两个正交方向上列出方程5、把已知量代入方程求解，检验结果的正确性课堂训练n 如图所示，在水平力作用下，长木板和小木块一起作初速度为零的匀加速直线运动，t秒内的位移为s，长木板质量为M，小木块质量为m。求小木块对长木板的摩擦力？解：由运动学规律 s = at2可知 a = 2s/t2 a F隔离长木板作为研究对象进行受力分析 Fy = N mg = 0 Fx =
9、f = ma 代入数据，联立得： f = ma = 2ms/t2 水平向右由牛顿第三定律可知： N f = - f = - 2ms/t2 水平向左 f F 课堂小结 G本节课主要讲述了动力学中的两类基本问题： 已知受力情况求解运动情况 已知运动情况求解受力情况通过对例题的分析解决过程，总结出了这两类基本问题的解决方法、思路和一般解题步骤。运动情况受力情况牛顿（一、二、三）运动定律布置作业教材第86页”问题与练习“ 1、2、3、4板书设计4、6 用牛顿定律解决问题（一）一、 已知受力情况求解运动情况 例1二、 已知运动情况求解受力情况 例 2运动学规律牛顿定律受力分析运动情况加速度受力情况合外力小结：