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1、用牛顿运动定律解决问题（ 2）教学设计及反思1.教材分析牛顿运动定律是经典力学和运动学相结合的基础理论， 它在各个领域有着广 泛的应用，因此对牛顿运动定律的应用的学习是十分必要的。 通过前面章节， 我 们学习了牛顶运动定律的基本理论以及其在运动学中的简单应用。 本节将继续学 习牛顿运动学应用 - 共点力平衡和超 / 失重。通过本节学习，了解和掌握共点力 平衡的条件和应用， 了解竖直方向上运动时物体视重和实际重力。 了解生活中常 见的超重 / 失重现象，感知牛顿运动定律在实际生活中的应用。2. 教学目标 :知识与技能（1）知道什么是物体处于平衡状态， 知道在共点力作用下物体的平衡条件， 即合力
2、F=0；（2）知道超重和失重现象，能够通过牛顿定律进行分析，并能列举更多失 重和超重的例子；（3）能够解答以自由落体运动为基础的竖直方向的运动的运动学问题（水 是否从容器孔流出等） 。（1）引导学生的运用牛顿运动定律分析推理和实验观察能力；（2）培养学生判断和处理共点力平衡问题的能力；（3）通过电梯等实例引导学生认识超重、失重现象，并总结超重、失重产 生的条件及实质。情感态度与价值观 （1）渗透“学以致用”的思想，有将物理知识应用于生产和生活实践的意 识，勇于探究与日常生活有关的物理问题；（2）培养学生联系实际、实事求是的科学态度和科学精神。3. 教学重难点教学重点1. 共点力作用下物体的平衡
3、 .2. 超重和失重 .教学难点超重和失重 .4. 教具一体机教学平台、带孔塑料瓶、三角板5. 教学方法 :实验演示法，讲授法、讨论法、练习法、归纳法6. 教学过程（1）知识回顾： 匀变速直线运动规律V = gtx*2=2gxP =v0 +at.1 .2x =v0t + at* 2 v2 _v02 =2ax-1v =2（Vo +Vt） 牛顿第二定律F=ma小结：力改变物体的运动状态，运动状态的改变即存在加速度，通过加速度，力 与运动联系在一起，即牛顿运动定律。 牛顿定律的应用已知物体的运动情况，分析物体的受力情况；已知物体的受力情况，分析物体的运动情况。（2）新课引入 共点力平衡前面学习，发现
4、运动的物体可通过加速度与牛顿第二定律结合解决相关的问题。 若物体处于静止或者匀速，例如讲台上的书本、教室内的课桌，天花板上吊着的 日光灯等物体学生思考探讨1:处于平衡状态的物体有什么特点？物体若受多个共点力保持 平衡，应满足什么条件？归纳：（1）处于平衡状态的物体，其状态不发生变化，加速度为0.（2）根据牛顿第二定律F=ma当物体处于平衡状态时，加速度为0,因而物 体所受的合外力F=0.结论：共点力作用下物体的平衡条件是合力为 0.学生思考探讨2:物体处于共点力平衡，与初中所学的二力平衡有何异同？归纳：对于二力平衡，则物体受到的两个力，其中一个力与另外一个力大小 相等，方向相反，合力为 0.三
5、个力平衡，合外力为零，则其中一个力与另外两个力的合力必定大小相等、方向相反.推广到多个力的平衡，若物体受多个力的 作用而处于平衡状态，则这些力中的某一个力一定与其余力的合力大小相等、方向相反. .处理共点力平衡问题的一般方法处理共点力的平衡问题正确的受力分析是关键。 当物体受三个力（不平行）而平衡 时，这三个力一定是共点力，常用以下两种方法处理问题：三角形法根据平衡条件，任两个力的合力与第三个力等大反向，把三个力放于同一个三角 形中，三条边对应三个力，再利用几何知识求解。三个力可以构成首尾相连的矢量三角形，这种方法一般用来讨论动态平衡问题较 为方便。正交分解法利用三角形法解题时得到的三角形一般
6、为直角三角形才能解出结果。若三个力不能构成直角三角形，或物体受力较多,般采用正交分解法求解，物体处于平衡状态时，平衡条件为XFx= 0牙y= 0 .共点力平衡典型问题: 静态问题：如图所示，在倾角为B的斜面上，放一重力为G的光滑小球，球被竖直挡板挡住 不下滑，求：斜面和挡板对球的弹力大小动态问题：如图，用与竖直方向成B角（BV 45°）的倾斜轻绳a和水平轻绳b共同固定个小球，这时绳b的拉力大小为F1，现保持小球在原位置不动，使绳 b在原竖直平面内逆时针转过B角，绳b的拉力大小为F2，再逆时针转过0角固定，绳b.F1v F2v F3.绳a的拉力一直减小的拉力大小为F3,则A. F1=F
7、3> F2BC.绳a的拉力先减小后增大 小结：解答共点力平衡问题的步骤：对物体进行受力分析-进行力的分解与合成-列方程（组）解答。 超重与失重实验探究取电子体重计，让学生站在上面，测量体重即视重。（视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为视重，大小等于 测力计所受的拉力或秤所受压力.）实验探讨：当站在体重计上的学生在下蹲过程中，观察体重计上的示数变化情况；（2）当站在体重计上的额学生从蹲下的位置上站起来的过程中， 观察体重计上的示数 变化情况。探讨：当人下蹲和突然站起的过程中人受到的重力并没有发生变化，为什么 体重计的示数发生了变化呢？取向上为正方向，根
8、据牛顿第二定律写出支持力F、重力G质量m加速度a的方程F G=ma由此可得：F=G+ma=mg+a）人对体重计的压力F'与体重计对人的支持力大小相等，即 F' =m（g+a）由于m（g+a） >mg所以站起来的过程中，人对体重计的压力比人的重力大.即体重计示数变大。归纳：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体受到的重力的现象称 为超重现象.相反，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体受到的重力的现象称 为失重现象.当物体以大小等于g的加速度竖直下落，则m（g+a）=O，物体对支持 物、悬挂物完全没有作用力，好像完全没有重力作用，这种状态是完全失重状态.超重
9、现象产生的条件：物体具有竖直向上的加速度，即做加速上升或减速下降运 动.失重现象产生的条件：物体具有竖直向下的加速度，即做加速下降或减速上 升运动.举一反三：生活中常见的超重、失重的例子：（1）电梯加速启动与减速制动过程中；（2） 太空中的航天器、航天员等典型例题：某“蹦极”者从高高的跳台上跳下后，由于绑在身上的弹性绳很长，足以使 他在空中享受几秒钟的“自由落体运动”，当下落到一定距离时，人被拉伸的弹 性绳向上拉起，之后又落下，如此反复，若不计空气阻力的影响，在人下落到最 低点的过程中，下列说法正确的是A. 当弹性绳达到原长后，人处于超重状态B. 当弹性绳弹力刚好等于人的重力时，人的速度最大C
10、当弹性绳刚好达到原长时，人的速度最大D.当弹性绳从原长到人达到最低点过程中，人处于失重状态 运动中的矿泉水瓶：观察实验：A:将带多个小孔的矿泉水瓶，装满水，并从静止放置，观察现象。B:当矿泉水瓶从静止开始释放，观察现象，并与实验（1）比较学生探讨：出现两种不同现象的原因小结：当矿泉水瓶静止时，瓶内的水在重力作用下，与瓶子发生相对运动，从瓶 子内流出，当瓶子从静止开始自由下落时，瓶内的水也以同样的加速度g自由下 落，两者同步运动，无相对运动，瓶内的水不会流出。练习巩固1. 如图所示，重为G的小球通过细线拉着靠在光滑的半圆柱体上，细线与竖直方向的夹角为30°,小球与圆心O的连线与竖直方向
11、的夹角为60°，则细线对小球的作用力为（）£ V3123A. ： B.G C. G D.: G2. 人站在电梯内的体重计上，当体重计示数增大时，可能的原因是（）A.电梯匀速上升B.电梯匀减速上升C. 电梯匀减速下降D.电梯匀加速下降教学反思本节课的内容是人教版高一物理必修一第四章第 7 节用牛顿运 动定律解决问题（ 2），本节课受到学校教研组的高度重视，也认真 准备了这节课的教学内容。教学内容方面， 充分发挥学生主动性，采用问题引入，进行了多 个有趣的实验，让学生参与进课堂，积极主动思考，观察物理实验现 象，分析原因，归纳物理规律。在教学过程中，适当添加例题习题， 及时巩固所学知识， 拓展应用， 发散学生思维能力和提升学生知识迁 移并解决问题的能力。整堂课内容结构清晰，教学较为流畅，学生较 容易接受。 过程中合理运用教学方法， 积极主动与学生形成良好的互 动，能够较好地引导学生思考，是一堂较为成功地课。当然，在教学过程中也存在不足，得到了教研组的批评和指正。 在教学过程中，理论充实，但练习比较少，评讲过于简单。时间没有 掌控好。今后教学时，积极反思，积极进取，争取上好每一节课