【導(dǎo)讀】牛頓運(yùn)動定律是動力學(xué)的基礎(chǔ)，是力學(xué)中也是整個物理學(xué)的基本規(guī)律，正確地。的學(xué)習(xí)要求，也為進(jìn)一步學(xué)習(xí)今后的知識，提高分析解決問題的能力奠定基礎(chǔ)。本章還涉及到了許多重要的研究方法，如：在牛頓第一定律的研究中采用的理想實(shí)驗(yàn)法；單位的規(guī)定方法，單位制的創(chuàng)建等。對這些方法要認(rèn)真體會、理解，以提高認(rèn)知的境界。第五節(jié)牛頓第三定律的研究引入了傳感器――計(jì)算機(jī)的組合，現(xiàn)代氣息濃厚，實(shí)驗(yàn)效。物理知識來源于生活，最終應(yīng)用于生活，本章的后兩節(jié)就是牛頓運(yùn)動定律的簡單應(yīng)用。運(yùn)動的關(guān)系，現(xiàn)象明顯，而且更容易推理。培養(yǎng)學(xué)生大膽發(fā)言，并學(xué)以致用。小車、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木塊、氣墊導(dǎo)軌、滑塊等。力迫使它改變運(yùn)動狀態(tài)。

　　

【正文】 ☆ 力和運(yùn)動的關(guān)系 一個物體放在光滑水平面上，初速為零，先對物體施加一向東的恒力 F，歷時(shí) 1秒，隨即把此力改變?yōu)橄蛭?，大小不變，歷時(shí) 1秒鐘，接著又把此力改為向東，大小不變，歷時(shí)1秒鐘，如此反復(fù)只改變力的方向，共歷時(shí) 1分鐘，在此 1分鐘內(nèi) A．物體時(shí)而向東運(yùn)動，時(shí)而向西運(yùn)動，在 1分鐘末靜止于初始位置之東 B．物體時(shí)而向東 運(yùn)動，時(shí)而向西運(yùn)動，在 1分鐘末靜止于初始位置 C．物體時(shí)而向東運(yùn)動，時(shí)而向西運(yùn)動，在 1分鐘末繼續(xù)向東運(yùn)動 D．物體一直向東運(yùn)動，從不向西運(yùn)動，在 1分鐘末靜止于初始位置之東 ☆ 牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用 用 30N 的水平外力 F，拉一靜止放在光滑的水平面上質(zhì)量為 20kg 的物體，力 F作用 3秒后消失，則第 5秒末物體的速度和加速度分別是 A． v = m／ s， a = ／ s2 B． v = ／ s， a = ／ s2 C． v = m／ s， a = 0 D． v = m／ s， a =0 質(zhì)量是 3kg的木塊，原來在光滑水平面上運(yùn)動，受到 8N的阻力后，繼續(xù)前進(jìn) 9 m速度減為原來的一半，則原來的速度是 m／ s，木塊作勻減速運(yùn)動，直到靜止的時(shí)間是 s 質(zhì)量是 5kg 的物體，在水平恒為 F=20N 的作用下，從靜止開始經(jīng)過 2s 速度達(dá)到 2m/s，則物體與水平面間的動摩擦因數(shù)是 。 用 2N 的水平拉力，正好使木塊在水平地面上作勻速直線運(yùn)動，現(xiàn) 用 4N 的水平拉力使木塊在 2s內(nèi)速度 從 2 m／ s增加 6m／ s，則木塊的質(zhì)量是 ． 質(zhì)量為 2 kg的物體，在 8N的水平力作用下以 10m/s的速度沿粗糙水平面做勻速直線運(yùn)動，撤去拉力后 4秒鐘內(nèi)物體的位移是多少米？ 一個物體從 10m 長， 5m 高的斜面頂端自靜止開始滑下，設(shè)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為 ，求它滑到斜面底端所用的時(shí)間和末速度。 附錄 1 教材分析 本章主要內(nèi)容是牛頓運(yùn)動定律的教學(xué)，而牛頓運(yùn)動定律的運(yùn)用這方面的知識不僅是本章的一個難點(diǎn)，也是力學(xué)中常用的主要方法之一。 本節(jié)課的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用學(xué)過的知識去分 析、解決實(shí)際問題，提高學(xué)生的綜合運(yùn)用能力，應(yīng)該著重培養(yǎng)學(xué)生具體問題具體分析，以科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對待實(shí)際問題，特別注意畫受力圖時(shí)，不要多畫力，也不要少畫力。 力的平衡知識是初中所學(xué)內(nèi)容，在此應(yīng)注意加強(qiáng)復(fù)習(xí)。“正交分解法”是非常實(shí)用的分解方法，可明確給學(xué)生提出。 請學(xué)生回答問題時(shí)，不必請一些成績好的學(xué)生，也可以找一些中等程度的學(xué)生回答，在回答問題時(shí)暴露出的缺陷更有利于教學(xué)。 本節(jié)課的例題教學(xué)，應(yīng)盡量使用多媒體或幻燈機(jī)，以使達(dá)到較好的效果。 附錄 2 學(xué)生分析 學(xué)生在前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了物體受力分析、牛頓運(yùn)動定律、勻變速 直線運(yùn)動的有關(guān)規(guī)律、二力平衡及建立平面直角坐標(biāo)系的有關(guān)知識，但由于本節(jié)課的綜合程度較高，特別是對高一學(xué)生來說，他們一時(shí)不太適應(yīng)，所以教師在選題時(shí)每個題中出現(xiàn)的難點(diǎn)一時(shí)不可過多，應(yīng)循序漸進(jìn)。解題時(shí)要規(guī)范學(xué)生的解題步驟，注意提醒學(xué)生每寫一個式子，都必須有客觀依據(jù)，必須從基本公式著手。式子中的每一項(xiàng)，甚至每一個“＋”、“－”號，必須有根據(jù)，不可想當(dāng)然，主觀臆斷。 由于題目分析過程中牽涉到的知識點(diǎn)比較多，在課堂上可放手讓學(xué)生討論、交流。 用牛頓定律解決問題（二） 一、知識與技能 理解共點(diǎn)力作用下物體平衡狀態(tài) 的概念，能推導(dǎo)出共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件。 會用共點(diǎn)力平衡條件解決有關(guān)力的平衡問題。 通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識超重和失重現(xiàn)象，理解產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的條件和實(shí)質(zhì)。 進(jìn)一步熟練掌握應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律解決問題的方法和步驟。 二、過程與方法 培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能力和實(shí)驗(yàn)觀察能力。 培養(yǎng)學(xué)生處理三力平衡問題時(shí)一題多解的能力。 引導(dǎo)幫助學(xué)生歸納總結(jié)發(fā)生超重、失重現(xiàn)象的條件及實(shí)質(zhì)。 三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀 滲透“學(xué)以致用”的思想，有將物理知識應(yīng)用于生產(chǎn)和生活實(shí)踐的意識，勇于探究 與日常生活有關(guān) 的物理問題。 培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際，實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。 ★ 教學(xué)重點(diǎn) 共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件及應(yīng)用。 發(fā)生超重、失重現(xiàn)象的條件及本質(zhì)。 ★ 教學(xué)難點(diǎn) 共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用。 超重、失重現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)。正確分析受力并恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用正交分解法。 ★ 教學(xué)方法 [來源 :Z167。 xx167。 ] 創(chuàng)設(shè)情景 —— 導(dǎo)入目標(biāo)一一分析推理 —— 歸納總結(jié)一一根據(jù)理論提出猜想 —— 實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證。 通過實(shí)例分析、強(qiáng)化訓(xùn)練，使學(xué)生能夠更加熟練地運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律解決問題。 ★ 教學(xué)過程 一、引入新課 開門 見山，闡明課題：這節(jié)課我們繼續(xù)用牛頓運(yùn)動定律解決問題。 二、進(jìn)行新課 教師活動：指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)： 甲站在體重計(jì)上靜止，乙說出體重計(jì)的示數(shù)。 提出問題： 甲突然下蹲時(shí)，體重計(jì)的示數(shù)是否變化？怎樣變化？（乙說出示數(shù)的變化情況：變?。? 甲突然站起時(shí)，體重計(jì)的示數(shù)是否變化？怎樣變化？（乙說出示數(shù)的變化情況：變大） 學(xué)生活動：甲乙兩位同學(xué)到講臺上，甲站在體重計(jì)上，乙觀察體重計(jì)的示數(shù)并報(bào)給全班同學(xué)。 點(diǎn)評：由實(shí)驗(yàn)引入課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲。 共點(diǎn)力的平衡條件 教師活動： 引導(dǎo)學(xué)生分析，物體 保持靜止或做勻速直線運(yùn)動，其共同點(diǎn)是什么？（速 度保持不變，就是狀態(tài)不變） 給出平衡狀態(tài)的概念。 學(xué)生活動：學(xué)生思考、交流、作答。 可能出現(xiàn)的答案： 僅受重力和支持力，都是屬于二力平衡。 速度保持不變態(tài)的概念并讓學(xué)生理解 點(diǎn)評：給出平衡狀態(tài)的概念并讓學(xué)生理解。 教師活動：提問學(xué)生：那么共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是什么？ 和學(xué)生一起對答案進(jìn)行評析。 學(xué)生活動：學(xué)生根據(jù)上面的實(shí)例和平衡狀態(tài)的概念積極思考并回答： 因?yàn)槲矬w處于平衡狀態(tài)時(shí)速度保持不變，所以加速度為零，根據(jù)牛頓第二定律得：物 體所受合力為零。 教師活動：教師讓學(xué)生列舉生活中物體處于平衡狀態(tài)的實(shí)例。同時(shí)可列舉例子：豎直上拋運(yùn)動的物體到達(dá)最高點(diǎn)的瞬間是否處于平衡狀態(tài)？ 教師和學(xué)生一起對答案進(jìn)行評析，加深對平衡狀態(tài)的理解。 教師引導(dǎo)過渡：平衡狀態(tài)隨處可見，因此研究它很有實(shí)際意義。引出下面的例題。 學(xué)生活動：學(xué)生觀察思考列舉實(shí)例，如桌上的書、吊著的電燈、做勻速直線運(yùn)動的汽車等等。 點(diǎn)評：列舉生活中物體處于平衡狀態(tài)的實(shí)例，加深對平衡狀態(tài)的理解。 教師活動：多媒體投影課本中的例題，三角形的懸掛結(jié)構(gòu)及其理想化模型。 教師幫助學(xué)生分析三角形理想 化模型中： 輕質(zhì)細(xì)繩中的受力特點(diǎn)是兩端受力大小相等，內(nèi)部張力處處相等。 給出輕質(zhì)直桿僅兩端受力時(shí)的特點(diǎn)是這兩個力必然沿桿的方向且大小相等。 節(jié)點(diǎn) O也是一理想化模型，不論其狀態(tài)如何所受合外力一定為零。 上面的分析借助牛頓第二定律進(jìn)行。 學(xué)生活動：學(xué)生討論、交流解答。 點(diǎn)評：通過例題鍛煉學(xué)生的受力分析能力和運(yùn)用平衡條件解決實(shí)際問題的能力。 教師活動：將學(xué)生的解答進(jìn)行投影并進(jìn)行評判，總結(jié)出解決三力平衡問題時(shí)常用的方法； 合成法：任意兩個力的合力與第三個力大小相等，方向相反。 分解法（正交分解法 ）：將其中任意一個力沿其余兩個力的作用線進(jìn)行分解，其分力必然與其余兩個力大小相等。 三角形法：將其中任意兩個力進(jìn)行平移，使三個力首尾依次連接起來，應(yīng)構(gòu)成一閉合三角形。 投影出示正確答案。就結(jié)果引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際討論。 學(xué)生活動：學(xué)生匯報(bào)討論。 點(diǎn)評：培養(yǎng)學(xué)生一題多解和聯(lián)系實(shí)際、具體問題具體分析的能力。 教師活動：投影：課后問題練習(xí) 2。 學(xué)生活動：完成練習(xí)。 點(diǎn)評 ：在應(yīng)用中加深對平衡條件的理解，熟練掌握處理三力平衡的方法。 教師活動：檢查練習(xí)結(jié)果，進(jìn)行評價(jià)和討論。 學(xué)生活動：匯報(bào)討論 超重和失重 教 師活動：多媒體投影例題：人站在電梯中，人的質(zhì)量為 m。如果 ①人隨電梯以加速度 a加速上升，人對地板的壓力為多大？ ②人以加速度 a減速下降，這時(shí)人對地板的壓力又是多大？ ③人以加速度 a加速向下運(yùn)動，這時(shí)人對地板的壓力多大？ ④人隨電梯以加速度 a減速上升，人對地板的壓力為多大？ ⑤人隨電梯向下的加速度 a＝ g，這時(shí)人對地板的壓力又是多大？ ⑥人對地板的壓力與人的運(yùn)動方向有無關(guān)系？ 學(xué)生活動：學(xué)生思考解答，教師提示學(xué)生合理的選取研究對象及解題步驟要規(guī)范。 點(diǎn)評：引導(dǎo)過渡，提出問題。進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律解 決實(shí)際問題的能力。 教師活動：教師通過多媒體投影學(xué)生的解答．并與學(xué)生一起進(jìn)行評價(jià)和討論，并投影出正確答案．（注意根據(jù)牛頓第三定律轉(zhuǎn)換研究對象求出待求作用力的反作用力后，做答時(shí)一定根據(jù)牛頓第三定律再轉(zhuǎn)換回來。） 學(xué)生活動：匯報(bào)討論。 教師活動：給出超重和失重概念，引導(dǎo)學(xué)生分析出發(fā)生超重、失重現(xiàn)象的條件。 學(xué)生活動：學(xué)生參與歸納和總結(jié)。 教師活動：提出問題： 發(fā)生超重和失重現(xiàn)象時(shí)，物體實(shí)際受的重力是否發(fā)生了變化？ 教師評析，并與學(xué)生一起歸納總結(jié)得出超重，失重的實(shí)質(zhì)。 學(xué)生活動：學(xué)生作答。理解超重、失重 的實(shí)質(zhì)。 教師活動：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 取一裝滿水的塑料瓶，在靠近底部的側(cè)面打一小孔，當(dāng)瓶做不同的運(yùn)動時(shí)，請同學(xué)們仔細(xì)觀察并作解釋。 演示并分析： ①靜止時(shí)我們看到小孔處水向外噴出，為什么？ ②瓶做自由落體運(yùn)動時(shí)，水不再向外噴出，這又是為什么？ 教師請學(xué)生回答，并和學(xué)生一起評析。 ③思考：如瓶豎直向上拋出，水會噴出嗎？為什么？ ④現(xiàn)在你能解釋人站在臺秤上，突然下蹲和站起時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象了嗎？ [來源 :學(xué) |科 |網(wǎng) Z|X|X|K] 教師和學(xué)生共同評析。 學(xué)生活動：甲、乙兩位同學(xué)到講臺上做演示實(shí)驗(yàn)。（以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其 動手能力）。學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識思考交流并做匯報(bào)。 點(diǎn)評：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，加深對失重的理解。 教師活動：出示課堂練習(xí)。 學(xué)生活動：完成練習(xí)。 教師活動：檢查結(jié)果，進(jìn)行評價(jià)和討論。 點(diǎn)評： 在應(yīng)用中加深對所學(xué)知識的理解并進(jìn)行反饋矯正。培養(yǎng)學(xué)生的概括總結(jié)能力。 三、課堂總結(jié)、點(diǎn)評 教師活動：教師指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)所研究的內(nèi)容。 學(xué)生活動：學(xué)生自己總結(jié)后作答，其他同學(xué)補(bǔ)充。 點(diǎn)評 ：培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。 四、實(shí)例探究 ☆ 超重、失重概念的應(yīng)用 某人站在臺秤的底板上，當(dāng)他向下蹲的過程中 A．由于臺秤的示數(shù)等于人的重力，此人向 下蹲的過程中他的重力不變，所以臺秤的示數(shù)也不變 B．此人向下蹲的過程中，臺秤底板既受到人的重力，又受到人向下蹲的力，所以臺秤 的示數(shù)將增大 C．臺秤的示數(shù)先增大后減小 D．臺秤的示數(shù)先減小后增大 答案： D 如圖所示， A為電磁鐵， C為膠木秤盤， A和 C（包括支架）的總質(zhì)量為 M， B為鐵片，質(zhì)量為 m，整個裝置用輕繩懸掛于 O 點(diǎn)，當(dāng)電磁鐵通電，鐵片被吸引上升的過程中，輕繩上拉力 F的大小為 A． F=mg B． MgF(M+m)g C． F=(M+m)g D． F(M+m)g 答案： D 在一個封閉裝置中，用彈簧秤稱一物體的重量，根據(jù)讀數(shù)與實(shí)際重力之間的關(guān)系，以下說法中正確的是 A．讀數(shù)偏大，表明裝置加速上升 B．讀數(shù)偏小，表明裝置減速下降 C．讀數(shù)為零，表明裝置運(yùn)動加速度等于重力加速度，但無法判斷是向上還是向下運(yùn)動 D．讀數(shù)準(zhǔn)確，表明裝置勻速上升或下降 答案： C