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4.5 牛顿运动定律的应用
一、教材分析
《牛顿运动定律的应用》一节,出自人教版普通高中教科书物理必修一。
在《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》中指出:必修一模块由“机械运动与物理模型”和“相互作用与运动定律”两个主题组成。
其中在主题二中对本节提出了如下学业要求:理解牛顿运动定律,能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。
纵观整个必修一模块,《牛顿运动定律的应用》位于第四章第5节,也就是整个模块最后的内容。
因此本节不仅是对整个必修一模块的回顾总结,同时通过牛顿运动定律,将“运动学”和“力学”前后联系,对于将理论知识结合情境,解决生活中的有关动力学问题,起到重要作用。
二、教学目标
1、物理观念:认识到物体的运动情况与其受力情况有关;
2、科学思维:能够客观分析现实中的运动物体,合理建立模型,正确分析其运动与受力,能用牛顿运动定律解决两类主要问题,掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法
3、科学探究:结合前期的实验结果,合理评价模型分析的结论,善于交流、评估与反思
4、科学态度与责任:初步体会牛顿运动定律对社会发展的影响,建立应用科学知识解决实际问题的意识。认识到物理是对自然现象的描述与解释,具有学习物理学的兴趣。
三、重点与难点
重点:1、正确分析模型的受力情况和运动情况
2、合理运用牛顿运动定律,解决问题
难点:1、对问题情境的分析理解和模型的建立
2、对研究对象受力和运动情况的准确分析
四、教学过程
(一)新课引入
【情境1】将一木块推向水平桌面,做匀减速直线运动。如何测定木块冲上桌面时的初速度和加速度?
由学生思考设计测量实验。
(由光电门测量瞬时速度,再利用a=?v
【问题提升】如果只给你一个弹簧测力计和一把刻度尺,你还能测出来吗?
(二)新课教学
一、从受力确定运动情况
1、针对刚刚提出的问题,引导学生分析,并设计出实验方案。
2、对刚刚的问题进行归纳总结,得出第一类常见问题,即从受力情况确定运动情况,以及这类问题的解题思路。
3、跟踪练习
由学生自主完成,将正解和典型易错解题过程,拍照投屏,带领学生分析讲解。
二、从运动确定受力情况
【情境2】作为工程师,如何判定逃生滑梯表面的摩擦力情况?
1、根据条件,引导学生建立抽象模型,进行运动分析。再运用牛顿运动定律和运动学规律进行问题求解。
2、对刚刚的问题进行归纳总结,得出第二类常见问题,即从运动情况确定受力情况,以及这类问题的解题思路。
3、跟踪练习
由学生自主完成,将正解和典型易错解题过程,拍照投屏,带领学生分析讲解。
(三)课堂小结
物体的受力状态和运动状态是我们经常研究的两种特征,而这两种状态也是可以相互求解的,这就是动力学中常见的两类问题。
而求解这两类问题,就需要以加速度作为桥梁,借助牛顿第二定律和运动学公式进行求解。
(四)作业布置
1、完成课本P107-108练习与应用
2、查阅资料,利用本节知识,计算各种常见交通工具的发动机牵引力大小
(五)板书设计
一、知识回顾
(1)运动学规律
F=ma
F=ma
(2)牛顿第二定律
二、两类问题
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