资源简介

《牛顿运动定律的应用》
学科_物理__ 授课年级_高一_ 授课教师
课题 4.5牛顿运动定律的应用
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
1.课程标准分析
（1）课标内容要求：能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题； （2）课标分析： 学什么：应用牛顿运动定律解决实际问题 怎么学：通过实例分析（从受力确定运动情况、从运动情况确定受力），重视问题解决过程，体会用牛顿运动定律解决问题的思路。 学到什么程度：能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题，逐步形成运动与相互作用观念，知道加速度是联系运动和力的桥梁，掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。
2.教学内容分析
本节课是高中物理人教版必修一第四章第五节的内容，位于整章的枢纽位置，在学生已掌握牛顿三大定律内容、单位制及实验验证的基础上，首次系统整合运动学与动力学知识，通过解决实际问题体会到加速度是联系运动和力的桥梁，掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法，并为后续超重失重现象的学习奠定应用范式。 核心素养方面：强化“力改变运动状态”的因果逻辑（物理观念）；让学生学会抽象实际问题、建立理想模型，即将例一中的冰壶简化成质点并按照匀变速直线运动进行处理（科学思维）；结合体育赛事及交通事故处理，渗透合作意识和遵守规则、重视生命的态度。（科学态度与责任）
3.学习者分析
学生已掌握牛顿三大定律内容和力学单位制；熟悉匀变速直线运动公式；具备基本受力分析能力（重力、弹力、摩擦力）。但是对运动学公式与牛顿定律的联合应用尚未建立联系。通过体育赛事及交通事故处理等生活案例，提高学生学习兴趣，并通过应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法，突破“一听就懂，一做就错”的应用瓶颈。所以需要梯度设问，由易到难，逐步提升思维深度。
4.学习目标确定
（1）物理观念：通过实例分析，能用牛顿运动定律分析物体的受力与运动状态变化的关联，建立 “力 - 加速度 - 运动” 的逻辑链条。 （2）科学思维：能通过模型建构，简化牛顿运动定律的应用问题，提升解决问题的能力。 （3）科学探究：通过交通事故处理，初步掌握从提出问题（是否超速）→证据获取（进行测量）→建模与推理→验证结论的科学探究方法。 （4）科学态度与责任：通过体育赛事及交通事故处理，渗透合作意识和遵守规则、重视生命的态度。
5.学习重点难点
重点：应用牛顿运动定律解决实际问题； 难点：在应用过程中灵活选择公式。
6.评价任务
导入新课：小组组内评价，口头展示，激励性评价。 例一：小组展示，量化评价。 例二：小组展示，量化评价。 当堂检测：自主完成，学生评价。 归纳总结：小组间互评、教师评价。
7.学习活动设计
教师活动学生活动环节一：导入新课教师活动1: 多媒体展示图片 通过刹车痕迹判断车辆是否超速是怎么做到的？学生活动1： 认真观看图片，根据要求小组讨论分析。活动意图说明：通过体育赛事及交通事故处理等生活案例，提高学生学习兴趣，初步感受运动学公式与牛顿定律的联合应用。 观测点及观测方法：小组讨论过程中观察学生有没有讨论动摩擦因数μ或摩擦力f是否已知，引导学生，通过轮胎铭牌和机动车型号，交警能获取以上信息。环节二：从受力确定运动情况教师活动2 问题1：本题研究对象是谁？ 问题2：它共受几个力的作用？ 问题3：物体所受的合力沿什么方向？大小是多少？ 问题4：物体的运动是匀变速运动吗？匀变速运动的位移怎样计算 问题5：规范作答例一。学生活动2 例一：运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。 （1）运动员以3.4 m/s的速度投掷冰壶，若冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02，冰壶能在冰面上滑行多远？ （2）若运动员仍以 3.4 m/s 的速度将冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行 10 m 后开始在其滑行前方摩擦冰面，冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的 90%，冰壶多滑行了多少距离？ 通过梯度式设问的回答，画出运动过程的示意简图及受力分析图，选取适当的公式，试着求解例一。活动意图说明：通过梯度设问，由易到难的引导，逐步提升思维深度，一来帮助学生学会抽象实际问题、建立理想模型，即将例题中的冰壶简化成质点并按照匀变速直线运动进行处理；二来可以帮助学生按照合理的解题思路形成良好的解题思路。 观测点及观测方法：观察学生是否作图，建构质点和匀变速直线运动模型，公式选择是否恰当。环节三：从运动情况确定受力教师活动3 问题1：本题研究对象是谁？ 问题2：他在做匀变速运动，已知哪些物理量？能否求出加速度？ 问题3：本题应当如何建立坐标系？ 问题4：规范作答例二。学生活动3 例二：一位滑雪者，人与装备的总质量为 75 kg，以2 m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡倾角为30°，在5s的时间内滑下的路程为60 m。求滑雪者对雪面的压力及滑雪者受到的阻力。 通过梯度式设问的回答，画出受力分析图，选取适当的公式，试着求解例二。活动意图说明：在例一的基础上通过对例二的分析、讲解，引导学生自行总结:解决从运动情况确定受力这一类问题的基本思路和方法。 观测点及观测方法：学生能否选择合理的坐标系，受力分析是否正确，是否应用牛顿第三定律，引导学生按照平行于山坡和垂直于山坡来建立坐标系，简化问题。环节四：当堂检测教师活动4 在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，轮胎在地面上发生滑动时留下的划痕．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14 m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g取10 m/s2，则汽车刹车前的速度大小为(　) A．7 m/s B．14 m/s C．10 m/s D．20 m/s学生活动4 学生自主完成，并抢答。活动意图说明：课堂反馈环节五：归纳总结教师活动5 第一类问题： 确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出受力示意图求出合力，根据牛顿第二定律求出加速度，再利用运动学的相关公式求出要求的运动学物理量。 第二类问题： 确定研究对象，对研究对象进行运动分析，选择合适的运动学公式，求出物体的加速度．根据牛顿第二定律列方程，求出物体所受的合力．根据力的合成与分解，由合力求出所需的力．学生活动5 通过归纳总结，尝试绘制解题思路程序图并总结应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。 最后回扣导课，再次分析通过刹车痕迹判断车辆是否超速是怎么做到的？活动意图说明：通过总结应用牛顿运动定律的两类典型情境，归纳总结应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法，并绘制解题思路程序图。 观测点及观测方法：观测作图有没有体现加速度是联系运动和力的桥梁。
8.作业与拓展学习设计
1.在海滨游乐场有一种滑沙的娱乐活动。人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来，Ａ点到Ｂ点的斜面距离为25m，斜坡滑道与水平滑道间是平滑连接的，滑板与两滑道间的动摩擦因数均为0.5，不计空气阻力，斜坡倾角37 ，求： （1）人到B点时的速度大小？ （2）B到C点的距离？（sin37 =0.6，cos37 =0.8，g=10m/s2） 2.如图所示，质量60kg的人站在水平地面上，通过定滑轮和绳子（不计其摩擦和绳子质量）竖直向上提起质量为10kg的货物。 (1)货物以a1=2m/s2匀加速上升，人对地面压力多大？ (2)货物匀加速上升时，其最大加速度为多大？（g取10m/s2） 3.如图所示，某建筑工地上一倾角的传送带两端长4.5米，以速度沿顺时针方向匀速转动，现将一质量的物块轻轻地放在传送带的底端的同时对物块施加一沿传送带向上的恒力，物块运动到传送带的顶端时恰好与传送带速度相同，重力加速度，，。求：物块与传送带间的动摩擦因数。 4.如图所示，光滑水平面上放一木板A，质量，小铁块B（可视为质点）质量为，木板A和小铁块B之间的动摩擦因数，小铁块B以v0= 10m/s的初速度从木板A的左端冲上木板，恰好不滑离木板。（） (1)A、B的加速度分别为多少？ (2)经过多长时间A、B速度相同，相同的速度为多少？ (3)薄木板的长度？
9.板书设计
例一 例二
10.特色学习资源分析、技术手段应用说明
多媒体
11.教学反思与改进
导课情景起到了提高学生学习兴趣的作用，同学们都在参与小组讨论，但是难度过大，很多同学未能形成正确答案，而且讨论时间比预期长很多，所以导课时给出：交警通过轮胎铭牌和机动车型号，能够确认动摩擦因数μ或摩擦力f。这样能降低问题难度，同学们能更快的生成结论。

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