高三物理第一輪復習牛頓運動定律教案

高三物理第一輪復習牛頓運動定律教案?一、教學目標1.知識與技能目標深入理解牛頓第一定律、牛頓第二定律和牛頓第三定律的內(nèi)容、含義及適用條件。熟練掌握運用牛頓運動定律解決動力學兩類基本問題（已知受力求運動、已知運動求受力）的方法和步驟。能夠綜合運用牛頓運動定律和運動學公式解決較為復雜的動力學問題，如連接體問題、多過程問題等。2.過程與方法目標通過對牛頓運動定律的復習，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的邏輯思維能力，學會運用隔離法和整體法對物體進行受力分析。在解決動力學問題的過程中，引導學生掌握解題的一般思路和方法，提高學生運用數(shù)學工具處理物理問題的能力。3.情感態(tài)度與價值觀目標體會物理規(guī)律的簡潔美和普適性，激發(fā)學生學習物理的興趣。通過對實際問題的分析和解決，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和勇于探索的精神，增強學生將物理知識應用于實際的意識。二、教學重難點1.教學重點牛頓三大定律的理解和應用。運用牛頓運動定律解決動力學兩類基本問題的方法。2.教學難點對牛頓第一定律中慣性概念的理解。靈活運用牛頓運動定律和運動學公式解決復雜的動力學問題，特別是連接體問題和多過程問題中的受力分析和運動過程分析。三、教學方法講授法、討論法、練習法相結(jié)合，通過典型例題的講解和分析，引導學生思考、討論，掌握解題方法和技巧，然后通過課堂練習及時鞏固所學知識。四、教學過程（一）導入（5分鐘）通過回顧上節(jié)課復習的運動學知識，提問學生運動狀態(tài)的改變與什么因素有關，從而引出本節(jié)課的主題牛頓運動定律，激發(fā)學生的學習興趣和求知欲。（二）知識梳理（20分鐘）1.牛頓第一定律內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。意義：揭示了物體具有慣性，慣性是物體的固有屬性，與物體的受力情況及運動狀態(tài)無關。指出了力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因，即力是產(chǎn)生加速度的原因。慣性的理解：質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，質(zhì)量越大，慣性越大。慣性不是力，不能說"受到慣性作用"或"慣性力"，只能說"具有慣性"。2.牛頓第二定律內(nèi)容：物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。表達式：F=ma理解要點：矢量性：F、m、a都是矢量，加速度a的方向與合外力F的方向始終相同。瞬時性：力與加速度同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失。同體性：F、m、a是對同一物體而言的。獨立性：作用在物體上的每個力都各自獨立地產(chǎn)生一個加速度，物體的實際加速度是這些加速度的矢量和。3.牛頓第三定律內(nèi)容：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，且作用在同一條直線上。表達式：F=F'理解要點：作用力和反作用力具有同時性、同性性（力的性質(zhì)相同）、異物性（作用在兩個不同物體上）。作用力和反作用力分別作用在兩個物體上，各自產(chǎn)生效果，不能相互抵消。（三）典型例題分析（30分鐘）1.牛頓第一定律的應用例1：如圖所示，在一輛表面光滑且足夠長的小車上，有質(zhì)量為m1和m2的兩個小球（m1＞m2），兩小球原來隨車一起勻速運動。當車突然停止時，如不考慮其他阻力，則兩個小球（）A.一定相碰B.一定不相碰C.不一定相碰D.無法確定分析：車突然停止前，兩小球和車一起做勻速直線運動，兩小球在水平方向不受力。車突然停止后，兩小球由于慣性，要保持原來的勻速直線運動狀態(tài)，所以它們之間的距離不變，一定不相碰。答案選B。通過本題，引導學生理解慣性的概念，明確物體在不受外力時將保持原來的運動狀態(tài)。2.牛頓第二定律的應用例2：質(zhì)量為2kg的物體，在水平恒力F的作用下，由靜止開始在水平地面上做勻加速直線運動，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.25，5s內(nèi)的位移為25m，求力F的大小。（g=10m/s2）分析：首先根據(jù)運動學公式\(x=\frac{1}{2}at2\)求出加速度a。已知\(x=25m\)，\(t=5s\)，代入可得：\(25=\frac{1}{2}a×52\)，解得\(a=2m/s2\)。然后對物體進行受力分析，物體受重力mg、支持力N、水平恒力F和摩擦力f。根據(jù)牛頓第二定律\(F_{合}=ma\)，可得\(Ff=ma\)。其中\(zhòng)(f=μN=μmg\)，已知\(m=2kg\)，\(μ=0.25\)，\(g=10m/s2\)，則\(f=0.25×2×10=5N\)。將\(m=2kg\)，\(a=2m/s2\)，\(f=5N\)代入\(Ff=ma\)，可得\(F5=2×2\)，解得\(F=9N\)。通過本題，讓學生掌握運用牛頓第二定律解決已知受力求運動問題的一般步驟：先根據(jù)運動學公式求出加速度，再對物體進行受力分析，然后根據(jù)牛頓第二定律列方程求解。例3：一物體在水平面上由靜止開始在水平恒力F作用下運動ts，ts末撤去該力，物體又經(jīng)過2ts停止運動，在此過程中，物體受到的摩擦力大小為f，則（）A.F與f大小之比為3∶1B.F與f大小之比為3∶2C.物體的最大動能為\(Ft2/3m\)D.物體的最大動能為\(4Ft2/9m\)分析：設物體在力F作用下的加速度大小為\(a_1\)，撤去力F后的加速度大小為\(a_2\)。根據(jù)牛頓第二定律，有\(zhòng)(Ff=ma_1\)，\(f=ma_2\)。物體在力F作用下做勻加速直線運動，末速度為\(v=a_1t\)；撤去力F后做勻減速直線運動，初速度為v，末速度為0，運動時間為2t，則\(0=va_2×2t\)，即\(v=2a_2t\)。所以\(a_1t=2a_2t\)，可得\(a_1=2a_2\)。將\(a_1=2a_2\)代入\(Ff=ma_1\)和\(f=ma_2\)中，可得\(Ff=2f\)，則\(F=3f\)，即F與f大小之比為3∶1，A正確，B錯誤。物體的最大動能出現(xiàn)在撤去力F的瞬間，此時速度為\(v=a_1t\)。由\(Ff=ma_1\)，\(f=ma_2\)，\(a_1=2a_2\)，可得\(F=3f\)，\(a_1=\frac{Ff}{m}=\frac{2f}{m}\)。則最大動能\(E_{kmax}=\frac{1}{2}mv2=\frac{1}{2}m(a_1t)2=\frac{1}{2}m(\frac{2f}{m}t)2=\frac{2f2t2}{m}\)。又因為\(F=3f\)，所以\(f=\frac{F}{3}\)，則\(E_{kmax}=\frac{2(\frac{F}{3})2t2}{m}=\frac{2F2t2}{9m}\)，C、D錯誤。本題考查了牛頓第二定律在多過程問題中的應用，通過分析物體在不同階段的受力和運動情況，找出加速度之間的關系，進而求解相關物理量。3.牛頓第三定律的應用例4：一個大人跟一個小孩站在水平地面上手拉手比力氣，結(jié)果大人把小孩拉過來了。對這個過程中作用于雙方的力的關系，正確的說法是（）A.大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大B.大人拉小孩的力不一定比小孩拉大人的力大C.大人拉小孩的力與小孩拉大人的力大小一定相等D.只有在大人把小孩拉動的過程中，大人的力才比小孩的力大，在可能出現(xiàn)的短暫相持過程中，兩人的拉力一樣大分析：大人拉小孩的力與小孩拉大人的力是一對作用力和反作用力，根據(jù)牛頓第三定律，它們大小一定相等，方向相反，且作用在同一條直線上。答案選C。通過本題，讓學生明確作用力和反作用力的關系，無論物體的運動狀態(tài)如何，作用力和反作用力總是大小相等、方向相反。（四）課堂小結(jié)（5分鐘）1.回顧牛頓第一定律、牛頓第二定律和牛頓第三定律的內(nèi)容、含義及適用條件。2.總結(jié)運用牛頓運動定律解決動力學兩類基本問題的方法和步驟。3.強調(diào)在解決復雜動力學問題時，要注意受力分析和運動過程分析，靈活運用隔離法和整體法。（五）課堂練習（15分鐘）1.下列關于慣性的說法中，正確的是（）A.物體只有在靜止或做勻速直線運動時才有慣性B.物體運動速度越大，其慣性也越大C.太空中的物體沒有慣性D.不論物體運動與否，受力與否，物體都具有慣性2.質(zhì)量為m的物體放在水平面上，在與水平方向成θ角的拉力F作用下由靜止開始運動，經(jīng)過時間t速度達到v，在這段時間內(nèi)拉力F和重力mg的沖量大小分別為（）A.Ft，0B.Ftcosθ，mgtC.Ft，mgtD.Ftcosθ，03.如圖所示，水平地面上有一質(zhì)量為m的物體，在水平恒力F作用下由靜止開始做勻加速直線運動。已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則物體所受的合力大小為（）A.FB.FμmgC.F+μmgD.mg4.一個物體受幾個力的作用而處于靜止狀態(tài)，若保持其余幾個力不變，而將其中一個力F逐漸減小到零，然后又逐漸增大到F（方向不變），在這個過程中，物體的（）A.加速度始終增大，速度始終增大B.加速度始終減小，速度始終增大C.加速度先增大，后減小，速度始終增大直到一定值D.加速度和速度都是先增大后減小5.如圖所示，質(zhì)量為m的物塊與水平轉(zhuǎn)臺之間的最大靜摩擦力為物塊重力的k倍，物塊與轉(zhuǎn)軸相距R，物塊隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)速緩慢增加到一定值時，物塊即將在轉(zhuǎn)臺上滑動，在物塊由靜止到相對滑動前的這一過程中，轉(zhuǎn)臺對物塊做的功為（）A.0B.\(2πkmgR\)C.\(kmgR\)D.\(\frac{1}{2}kmgR\)學生完成練習后，教師進行點評，針對學生出現(xiàn)的問題進行詳細講解，鞏固所學知識。（六）課后作業(yè)1.復習本節(jié)課所學內(nèi)容，整理筆記。2.完成課后習題中與牛頓運動定律相關的題目。3.思考并總結(jié)運用牛頓運動定律解決動力學問題時常見的錯誤及注意事項。五、教學反思通過本節(jié)課的復習，學生對牛頓運動定律有了更深入的理解和掌握，能夠熟練運用牛頓運動定律解決動力學兩類基本問題。在教學過