5.牛顿运动定律的应用 课程标准 素养目标 1.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。 2.根据牛顿第二定律,设计一种能显示加速度大小的装置。 1.动力学的两类基本问题。 (物理观念) 2.联系生活实践理解整体法与隔离法。 (科学思维) 3.应用牛顿第二定律的步骤,进行受力情况及运动情况的分析。 (科学态度与责任) 高端教学引领 【教学建议】 1.从受力确定运动情况: 任务 建议 从受力确定运动情况 对于从受力确定运动情况的教学,首先选取研究对象,然后对研究对象进行受力分析,明确研究对象的受力情况,然后利用平行四边形定则或正交分解法解出研究对象受到的合外力,再由牛顿第二定律求出研究对象的加速度,最后通过运动学公式就可以确定研究对象的运动情况 2.从运动情况确定力: 任务 建议 从运动情况确定受力 对于从运动情况确定受力的教学,首先选取研究对象,然后对研究对象进行运动分析,明确研究对象的运动情况,即初末速度、时间、位移等物理量,然后根据运动学公式求出加速度,再通过牛顿第二定律解出研究对象所受的合外力,进而对研究对象进行受力分析,确定其他力的情况 【情境导引】 2023年12月26日,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭与远征一号上面级,成功将第五十七颗、第五十八颗北斗导航卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。 时速600公里高速磁浮交通系统技术方案在合肥亮相,该技术是目前新型尖端轨道交通技术,优势相当明显。 我国科技工作者能准确地预测火箭的升空、变轨;高速磁浮交通系统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,这一切得益于人们对力和运动的研究。 问题导引: (1)牛顿第二定律确定了运动和力什么样的关系 (2)怎样把物体的运动情况和受力情况联系起来 课前自主学习 1.解题步骤: (1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析,并画出物体的受力分析图。 (2)根据力的合成与分解,求合力(包括大小和方向)。 (3)根据牛顿第二定律列方程,求加速度。 (4)结合物体运动的初始条件,选择运动学公式,求运动学量———任意时刻的位移和速度,以及运动时间等。 2.流程: 受力情况合力F求ax、v0、v、t。 1.解题步骤: (1)确定研究对象,对研究对象运动过程分析,画出运动草图; (2)选取合适的运动学公式,求加速度a; (3)根据牛顿第二定律列方程,求合力; (4)根据力的合成与分解的方法,由合力求所需的力。 2.流程: 运动情况a受力情况。 【易错辨析】 (1)根据物体加速度的方向可以判断物体所受合外力的方向。 ( ) (2)根据物体加速度的方向可以判断物体受到的每个力的方向。 ( ) (3)物体运动状态的变化情况是由它的受力情况决定的。 ( ) (4)物体运动状态的变化情况是由它对其他物体的施力情况决定的。 ( ) 提示:(1)√ (2)×。物体的加速度方向只能反映其受到的合外力情况。 (3)√ (4)×。物体运动状态的变化情况是由其受到的合外力决定的。 课堂合作探究 【生活情境】 如图所示,质量m=2 kg的物体静止在水平地面上,物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们间弹力的0.25倍,现对物体施加一个大小F=8 N、与水平方向成θ=37°角斜向上的拉力,已知sin37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2。 【问题探究】 (1)如何确定物体运动的加速度 提示:对物体受力分析如图: 由牛顿第二定律得: Fcos θ-f=ma Fsinθ+N=mg f=μN 解得:a=1.3 m/s2,方向水平向右。 (2)如何确定物体某时刻的运动情况 提示:根据运动学公式,可确定某时刻运动的v、x等。 (3)由问题(1) 、(2)得到的加速度在分析由受力情况确定运动情况的过程中起到怎样的作用。 提示:加速度是由物体受力情况确定运动情况的关键,起到了连接的桥梁作用。 【结论生成】 1.从受力确定运动情况的分析流程: 2.从受 ... ...
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