【正文】
Z H O N G H U A HIGH S C H O O L 教學(xué)過程: 1)復(fù)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)三定律引入新課. 2)師生共同劃分動(dòng)力學(xué)問題類型:①已知運(yùn)動(dòng),求受力;②已知受力,求運(yùn)動(dòng); 3)講解課本例題(教科書中的例題和習(xí)題所設(shè)置的問題情景均不復(fù)雜,這表明教學(xué)的重點(diǎn)應(yīng)是分析、解決問題的方法) 比較兩種不同類型的例題,使學(xué)生體會(huì)到,對(duì)物體進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析都是非常重要的環(huán)節(jié).另外在利用牛頓第二定律解決問題時(shí),往往需要利用正交分解法建立坐標(biāo)系,列出牛頓運(yùn)動(dòng)定律方程進(jìn)行求解. 以上應(yīng)該注意的問題均應(yīng)在學(xué)生自己解題過程中體會(huì)和總結(jié)歸納出來,而不應(yīng)是教師告訴學(xué)生解題的程序,再讓學(xué)生一步一步地按照教師的要求去做. 4)總結(jié)解題的基本程序(師生互動(dòng)): ①讀題并確定研究對(duì)象;②進(jìn)行受力分析并確定合外力;③進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析;④建立坐標(biāo)并定義正方向;⑤列方程;⑥解答;⑦進(jìn)行驗(yàn)證. 提醒:一定是講幾個(gè)例題后再歸納總結(jié)出解題基本步驟或程序. Z H O N G H U A HIGH S C H O O L θ m 例 1.討論物體在傾角為 θ的 光滑斜面上自由下滑與上滑的加速度; 討論物體在傾角為 θ,動(dòng)摩擦因數(shù) 為 μ 的 糙斜面上自由下滑與上滑的加速度. α 例 2.質(zhì)量為 m的物體在動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ 、 傾角為 α 的粗糙斜面上,在沿斜面向上的恒力 F的作用下,從靜止開始沿斜面向上加速度運(yùn)動(dòng),求其加速度的大?。? 30176。 m F 例 3. 如圖所示,質(zhì)量 m=α=30176。 的固定斜面上,物體在水平推力 F=50N的作用下沿斜面向上運(yùn)動(dòng),物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ=.求物體的運(yùn)動(dòng)的加速度.( g=10m/s2) 備用例題 Z H O N G H U A HIGH S C H O O L α 例 4.如果質(zhì)量為 2kg的物體在 30176。 的斜面上正好勻速下滑,如果將斜面的傾角增加到 45176。 ,求物體沿斜面下滑時(shí)加速度的大?。? 30176。 m 例 5.如圖所示,物體沿 30176。 斜面以 14m/s的速度向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)過 2s速度減為零,求: ( 1)從開始經(jīng)過 1s物體的速度與位移. ( 2)從開始經(jīng)過 3s物體的速度與位移. Z H O N G H U A HIGH S C H O O L 討論 (1)從同一高度由靜止開始沿不同的光滑斜面下滑的時(shí)間與斜面傾角的關(guān)系,并進(jìn)行討論. 討論 (2) 沿不同的光滑斜面但相同水平距離,從靜止自由下滑的時(shí)間與斜面傾角的關(guān)系,并進(jìn)行討論. 討論 (3)物體由靜止開始沿豎直圓周的不同弦下滑到圓周的最低點(diǎn)的時(shí)間跟弦與豎直方向夾角的關(guān)系 . θ θ Z H O N G H U A HIGH S C H O O L 第 7節(jié) 用牛頓定律解決問題(二) 學(xué)情分析: 學(xué)生的運(yùn)算能力、受力分析能力依然不足,生活經(jīng)驗(yàn)還會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的思維定勢(shì),混淆“靜止”、“平衡狀態(tài)”、“速度為零”的概念. 教材中,物體的平衡、超重和失重問題是以例題的形式出現(xiàn)的(原教材的 《 物體的平衡 》 是獨(dú)立的一章,而超重和失重也是獨(dú)立的一節(jié)) .但是,平衡問題、超重和失重問題應(yīng)該是物理學(xué)研究的典型問題,因此本節(jié)內(nèi)容安排應(yīng)做到知識(shí)方法梳理與例題教學(xué)的并重. 豎直上拋是以自由落體運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ)的常見的運(yùn)動(dòng),但因存在往復(fù)現(xiàn)象,使得問題變得有些復(fù)雜.教科書把這一內(nèi)容呈現(xiàn)出來,一是想讓學(xué)生能結(jié)合實(shí)際,從更高的角度審視自由落體運(yùn)動(dòng)的模型價(jià)值,同時(shí)通過豎直上拋運(yùn)動(dòng)的分析和處理,體會(huì)如何運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析和處理物理問題等. Z H O N G H U A HIGH S C H O O L 教學(xué)目標(biāo): ①能運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解答較復(fù)雜的問題. ②知道什么是物體處于平衡狀態(tài).知道在共點(diǎn)力作用下物體的平穩(wěn)條件,會(huì)用正交分解法,解決共點(diǎn)力作用下的平衡問題. ③知道物理學(xué)中超重和失重現(xiàn)象的含義,能通過牛頓定律對(duì)它們進(jìn)行定量地分析,并能分析和說明一些簡(jiǎn)單的相關(guān)問題. ④能解答以自由落體運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ)的豎直方向的運(yùn)動(dòng)學(xué)問題(豎直上拋、豎直下拋等). Z H O N G H U A HIGH S C H O O L 課時(shí)一:共點(diǎn)力作用下平衡問題 +只受重力條件下的豎直運(yùn)動(dòng) 教學(xué)過程 1)由牛頓第二定律引入課題 建議:師生共同舉例日常生活中物體處于平衡狀態(tài)的例子,然后說明高中階段重點(diǎn)處理“能看成質(zhì)點(diǎn)的物體”的平衡問題. 2)復(fù)習(xí)兩個(gè)概念:共點(diǎn)力、平衡狀態(tài). ★應(yīng)使學(xué)生明確,在共點(diǎn)力作用下的物體通??梢砸暈橘|(zhì)點(diǎn). ★辨析“靜止”、“平衡狀態(tài)”、“速度為零” 三個(gè)概念. ★通過一些具體的實(shí)例幫助學(xué)生初步建立動(dòng)平衡的概念.(所謂動(dòng)態(tài)平衡問題是指通 過控制某些物理量,使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢變化,而在這個(gè)過程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài)中.) ★通過對(duì)牛頓第二定律的回顧,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到只要物體處于平衡狀態(tài),它所受的共點(diǎn)力的合力都必定為零. ★歸納三力平衡規(guī)律. ★介紹多力平衡的處理方法:正交分解法 Z H O N G H U A HIGH S C H O O L 3)例題 1教學(xué) 建議要求學(xué)生不打開書本,排除書本帶來的思維影響, PPT投影例題,讓同學(xué)先做,教師巡視并收集學(xué)生的 不同 解題方法,予以展示. 重點(diǎn)是 (1)分解法 (2)合成法( 3)正交分解法 師生共同歸納解決共點(diǎn)力作用下物體的平衡問題的基本步驟,即:選擇研究對(duì)象,進(jìn)行受力分析,正確畫出力圖,恰當(dāng)選取坐標(biāo),進(jìn)行正交分解,建立分量方程,運(yùn)用數(shù)學(xué)求解. 提醒學(xué)生:受力分析正確是解題的關(guān)鍵. 一節(jié)課不可能解決平衡的所有類型的題目,因此建議在復(fù)習(xí)課時(shí)再增加其它類型(圖解法、相似形法、整體隔離法等)的習(xí)題. 4)從動(dòng)力學(xué)看自由落體運(yùn)動(dòng) 提醒學(xué)生:根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得出的加速度與運(yùn)動(dòng)得出的加速度是相同的. 5)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)處理 提醒學(xué)生:體驗(yàn) 將帶往復(fù)的運(yùn)動(dòng)整體化處理的巧妙. Z H O N G H U A HIGH S C H O O L 例 1.如圖所示,物體和 AO繩始終靜止不動(dòng),試分析將水平繩 BO緩慢轉(zhuǎn)至豎直位置的過程中,兩繩中張力大小的變化情況. 例 2.固定在水平面上的光滑半球,球心 O的正上方固定一小定滑輪,細(xì)線一端控一小球 A,另一端繞過定滑輪.今將小球從圖所示的初位置緩慢地拉至 B點(diǎn).在小球到達(dá) B點(diǎn)前的過程中,小球?qū)Π肭虻膲毫?N及細(xì)線的拉力 T的大小變化是( ) A. N變大, T變大 B. N變小, T變大 C. N不變, T變小 D. N變大, T變小 平衡問題其它典型類型 Z H O N G H U A HIGH S C H O O L 例 3.如圖所示,三個(gè)物體 a、 b、 c在水平壓力 F的作用下,依次緊靠在豎直墻上,且都處于靜止?fàn)顟B(tài).下列說法中正確的是( ) A.墻對(duì) a的摩擦力等于物體 a受的重力 B.物體 b對(duì)物體 a的摩擦力的方向是向上的 C.物體 b受到 a和 c所施加的靜摩擦力方向一定相反 D.若外力 F增大,則物體 b受 a和 c所施的靜摩擦力都增大 例 4.如圖,已知 A、 B重力分別為 GA、 GB,物 B斜面傾角為 α,在豎直向下的壓力 F作用下, A、 B均處于靜止?fàn)顟B(tài).求:( 1) A所受的摩擦力;( 2)地面對(duì) B的摩擦力和支持力. Z H O N G H U A HIGH S C H O O L 課時(shí)二:超重和失重 1)建議用小實(shí)驗(yàn)引入課題(設(shè)置懸念,調(diào)動(dòng)興趣) 如:用瓶壁帶有小孔的飲料瓶裝滿水,觀察抓在手上與自由下落兩種情形下,小孔有無水噴出. 或:兩本書多頁紙張彼此交疊,硬拉兩書分不開,一邊下擺一邊拉書就可分開. 2)建議觀看視頻資料 《 超重和失重 》 . 3)教師給出電梯內(nèi)天花板用繩子懸掛物體的情景,請(qǐng)學(xué)生推導(dǎo)電梯加速上升、減速上升時(shí)、加速下降、減速下降四種情形下繩子的拉力,并比較拉力與重力的大小,引入“視重”的術(shù)語,建立超重和失重概念. N 6 4 2 10 8 中國制造 MADE IN CHINA X 1牛頓 F′ F′ ?視重:物體對(duì)豎直懸掛物的拉力或者對(duì)水平支持物的壓力 . ?重力:由于地球?qū)ξ矬w的吸引,而使物體受到的力 . Z H O N G H U A HIGH S C H O O L 4)師生共同歸納超重和失重、完全失重的條件. 5)教師提醒學(xué)生: ★ “超重”和“失重”是指 “視重”的變化;重力沒有發(fā)生變化. ★ 超重和失重與運(yùn)動(dòng)方向無關(guān),只與加速度方向有關(guān). 6)例題訓(xùn)練 7)拓展 ★ 航空航天中的 超重、失重. ★ 人類能夠利用失重的條件做些什么? 8)課后讓學(xué)生充分實(shí)踐,例如:鼓勵(lì)學(xué)生在高層住宅樓的電梯中,結(jié)合體重計(jì)親身體驗(yàn)超重、失重. 運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 速度方向 加速度方向 超失重情況 視重 加速上升 減速上升 加速下降 減速下降 Z H O N G H U A HIGH S C H O O L 例 1.質(zhì)量為 m的物體用彈簧秤懸在升降機(jī)的頂棚上,在下列哪種情況下,彈簧秤讀數(shù)最?。? ) A.升降機(jī)勻速上升 B.升降機(jī)勻加速上升,且 a= g/2 C.升降機(jī)勻減速上升,且 a= g/2 D.升降機(jī)勻加速下降,且 a= g/3 例 2. 某人在 a= 2m/s2勻加速下降的升降機(jī)中最多可舉起 m1= 75kg的物體 , 則此人在一勻加速上升的升降機(jī)中最多能舉起 m2= 50kg的物體 , 則此升降機(jī)上升的加速度為多少 ? Z H O N G H U A HIGH S C H O O L 在人造衛(wèi)星中所有靠重力效應(yīng)工作的儀器都會(huì)失效! 0 彈簧秤 天平 弊 Z H O N G H U A HIGH S C H O O L 液體呈絕對(duì)球形 制造理想的滾珠 制造泡沫金屬 利 利 Z H O N G H U A HIGH S C H O O L 參考資料: 1.人教版必修1教師教學(xué)用書 2. 2022學(xué)業(yè)水平測(cè)試必修科目說明+選修修科目說明 3.教育部 《 普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn) 》 4.江蘇省 《 普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)要求 》 5.朱偉強(qiáng) 《 分解課程標(biāo)準(zhǔn) 》 及分解樣例 ppt 6.陳立其、劉燕鳴 《 牛頓運(yùn)動(dòng)定律備課講座 》 Z H O N G H U A HIGH S C H O O L 謝謝大家 敬請(qǐng)指正