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1、课题： 4.5牛顿运动定律的应用（二） 教学目的要求：1.巩固牛顿运动定律的内容。2.强化牛顿运动定律的灵活应用。3.掌握运动学和力学结合的几类动力学问题的解决方法。 教学重点： 牛顿运动定律的应用；解决动力学问题方法的灵活应用 教学难点： 解决动力学基本问题的综合思路、灵活选择方法 教 学 过 程教师活动学生活动【课前回顾】1.牛顿运动定律的两种基本情况2.作业问题解答提问旧知分析解答思考回答笔记教 学 过 程教师活动学生活动【导入】动力学问题研究的是运动和力的关系，牛顿的三大定律在研究相关问题的过程中起着重要作用，你们还记得吗？本节课我们来总结下研究动力学中一些常见问题的解决策略。【新授】
2、一、 动力学中的图像问题1.vt图像，at图像，Ft图像和Fa图像等2.常见的两种情况：（1）已知物体的运动图像或受力图像，分析有关受力或运动问题。（2）已知物体的受力或运动情况，判断选择有关运动图像或受力图像的问题。加速度是联系vt图像与Ft图像的桥梁3.解决这类问题的基本步骤（1）看清坐标轴所表示的物理量，明确因变量(纵轴表示的量)与自变量(横轴表示的量)的制约关系；（2）看图线本身，识别两个相关量的变化趋势，从而分析具体的物理过程；（3）看交点，分清两个相关量的变化范围及给定的相关条件。明确图线与坐标轴的交点、图线斜率、图线与坐标轴围成的“面积”的物理意义；（4）进一步弄清“图像与公式”
3、“图像与图像”“图像与物体”之间的联系与变通，以便对有关的物理问题作出准确的判断，根据牛顿运动定律及运动学公式建立相关方程解题。例1：放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示。取重力加速度g10 m/s2。由这两个图导入新课提问重点讲解板书听讲思考回答记录笔记教 学 过 程教师活动学生活动像可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数分别为（ A ）A0.5 kg,0.4B1.5 kg，C0.5 kg,0.2D1 kg,0.2解析：由题图可得，物块在24 s内所受推力F3 N，物块做匀加速直线运动，a m/
4、s22 m/s2，由牛顿第二定律得FFfma；物块在46 s内所受推力F2 N，物块做匀速直线运动，则FFf，Fmg，解得m0.5 kg，0.4。【小结1】vt图像(已知运动求受力)(1)根据图像确定物体各段的加速度大小和方向(2)弄清每段与物体运动的对应关系(3)对各段进行受力分析(4)用牛顿第二定律求解Ft图像(已知受力求运动)(1)根据图像结合物体运动情况明确物体在各时间段的受力情况(2)利用牛顿第二定律求出加速度(3)利用运动学公式求其他运动量aF图像图像的力F是物体受到的某一个力的变化对物体加速度的影响，(1)对物体进行全面受力分析(2)根据牛顿第二定律求其他未知力二、动力学中的临界
5、问题（一）动力学中临界问题的特征1.临界问题：在动力学问题中出现某种物理现象(或物理状态)刚好要发生或刚好不发生的转折状态。2.关键词：问题中出现“最大”“最小”“刚好”“恰能”等词语，一般都会涉及临界问题，隐含相应的临界条件。例题分析要点小结板书要点讲解听讲笔记批注记录笔记记录笔记教 学 过 程教师活动学生活动（二）临界问题的常见类型及临界条件1.弹力发生突变的临界条件弹力发生在两物体的接触面之间，是一种被动力，其大小由物体所处的运动状态决定。相互接触的两个物体将要脱离的临界条件是弹力为零。2.摩擦力发生突变的临界条件摩擦力是被动力，由物体间的相对运动趋势决定。静摩擦力为0是运动趋势方向发生
6、变化的临界状态。静摩擦力最大是物体恰好保持相对静止的临界状态。（三）求解临界极值问题的三种常用方法极限法把物理问题(或过程)推向极端，从而使临界现象(或状态)暴露出来，以达到正确解决问题的目的假设法临界问题存在多种可能，特别是非此即彼两种可能时，或变化过程中可能出现临界条件，也可能不出现临界条件时，往往用假设法解决问题数学方法将物理过程转化为数学公式，根据数学表达式解出临界条件【例2】如图所示，质量为4 kg的小球用轻质细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上，细绳的延长线通过小球的球心O，且与竖直方向的夹角为37，已知g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，求： (1)求汽车匀速运动时
7、，细绳对小球的拉力大小和车后壁对小球的弹力大小；(2)若要始终保持37，则汽车刹车时的加速度最大不能超过多少？解析：(1)对小球受力分析如图所示，将细绳拉力FT分解有：要点讲解重点讲解讲解例题引导审题分析记录笔记听讲思考练习记录笔记教 学 过 程教师活动学生活动FTyFTcos ，FTxFTsin ，由二力平衡可得：FTymg，FTxFN，解得细绳拉力FT50 N，车后壁对小球的弹力FNmgtan 30 N。(2)设汽车刹车时的最大加速度为a，此时车后壁对小球弹力FN0，由牛顿第二定律有FTxma，即mgtan ma解得：a7.5 m/s2，即汽车刹车时的加速度最大不能超过7.5 m/s2。三
8、、动力学中的连接体问题1.连接体：多个相互关联的物体叠放、并排或由绳子、细杆、弹簧等连接在一起构成的物体系统称为连接体。2.解决连接体问题常用的两种方法整体法把加速度相同的物体看作一个整体来研究的方法，此时不用分析内力内力：系统内各物体间的相互作用力外力：系统之外的物体对系统的作用力隔离法求系统内物体间的相互作用时，把一个物体隔离出来单独研究的方法一般，隔离法和整体法往往交叉运用，可以优化解题思路和方法，更加简便。两种方法选择原则：（1）求加速度相同的连接体的加速度或合外力时，优先考虑“整体法”；（2）如果连接体中各部分的加速度不同，一般选用“隔离法”；求物体间的作用力时，再用“隔离法”；（3
9、）若系统内各物体具有相同的加速度，求物体之间的作用力时，需要将整体法和隔离法有机地结合起来运用，一般是“先整体求加速度，后隔离求内力”。3.“串接式”连接体中弹力的“分配协议”如各图所示，对于一起做加速运动的物体系统，m1和m2间的弹力F12或中间绳的拉力FT的大小遵守以下力的“分配协议”： 重点讲解板书要点强调听讲思考笔记记录听讲记录笔记教 学 过 程教师活动学生活动（1）若外力F作用于m1上，则F12FT；（2）若作用于m2上，则F12FT。注意：与有无摩擦无关(若有摩擦，两物体与接触面间的动摩擦因数必须相同)；与两物体间有无连接物、何种连接物(轻绳、轻杆、轻弹簧)无关；物体系统处于水平面
10、、斜面或竖直方向上一起加速运动时此“协议”都成立。【例3】如图所示，A、B、C三个物体以轻质细绳1、2相连，mA2 kg，mB3 kg，mC1 kg，A、C与水平桌面间的动摩擦因数0.25，不计绳2与滑轮间的摩擦，取g10 m/s2，求：(1)系统的加速度大小；(2)绳1和绳2中的张力大小。解析设系统的加速度大小为a，绳1的张力大小为F1，绳2的张力大小为F2。对C由牛顿第二定律得F1mCgmCa对A、C整体由牛顿第二定律得F2(mAmC)g(mAmC)a对B由牛顿第二定律得mBgF2mBa解得：a3.75 m/s2，F16.25 N，F218.75 N。【小结】求解连接体问题的一般思路先用整
11、体法或隔离法求加速度，再用另一方法求物规律总结要点提醒引导思考分析分析讲解记录笔记练习运用笔记批注教 学 过 程教师活动学生活动体间的作用力或系统所受合力。无论用整体法还是隔离法，解题的关键：对研究对象进行正确的受力分析。四、 动力学中的传输带问题传送带问题涉及摩擦力的判断、物体运动状态的分析、运动学和动力学知识的综合运用，主要有以下两大类：(条件说明：传送带以速度v匀速运行，v0为物体进入传送带的初速度)类型图示滑块运动情况水平传送带（v00)(1) 可能一直加速(2)可能先加速后匀速(v00且与v同向)(1)v0v时，可能一直减速，也可能先减速再匀速(2)v0v时，可能一直加速，也可能先加
12、速再匀速(v00且与v反向)(1)传送带较短时，滑块一直减速到达左端(2)传送带较长时，滑块先向左运动，减速到零后再向右运动，再回到右端倾斜传送带(倾斜向上传送)(1) 可能一直加速(2)可能先加速后匀速(倾斜向下传送)(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(tan )(3)可能先以a1加速后再以a2加速(tan ，a1a2)重点讲解板书听讲记录笔记教 学 过 程教师活动学生活动倾斜传送带向下传送物体，当物体加速运动到与传送带速度相等时：(1)若tan ，物体随传送带一起匀速运动；(2)若tan ，物体不能与传送带相对静止，物体将以较小的加速度agsin gcos 继续加速运动。注意事项：(1)摩擦力的突变和物体运动状态的变化。摩擦力的突变，常常导致物体的受力情况和运动性质的突变。(2)静摩擦力达到最大值，是物体和传送带恰好保持相对静止的临界状态。(3)物体与传送带的速度达到相同时，滑动摩擦力要发生突变(滑动摩擦力变为0或变为静摩擦力)。【总结】【作业】作业本：P105第14题要点强调课堂总结作业布置记录笔记整理笔记记录作业板书设计 牛顿运动定律的应用（二）一、 动力学中的图像问题 三、连接体问题 常见情况及解决方法 1.解决方法二、 临界问题 2.“分配协议”1.临界条件 四、传输带问题2.解决方法 水平/倾斜传输教学课后小结8学科网（北京）股份有限公司