牛顿运动定律电子教案
牛顿运动定律教案
第三章：牛顿运动定律3.1牛顿第一定律教学目标1．知道理想实验是科学研究的重要方法2．知道牛顿第一定律的建立过程3．知道牛顿第一定律的内容和意义4．知道什么是惯性，会正确利用惯性解释现象5．正确理解力和运动的关系重难点1．牛顿第一定律、惯性2．对牛顿第一定律及惯性的理解教学过程一、引入要想物体加速运动，必须对物体施加力的作用，要想物体减速，同样也必须对物体施加力的作用，那么力与运动究竟有和关系？这正是本节课讨论的问题二、新课1．历史的回顾①事实：两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。
②假设推理：如果没有摩擦，小球将上升到释放的高度；减小第二个斜面的倾角，小球在第二个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程。
③结论：当第二个斜面成为水平面时，小球由于达不到原来的高度，将沿水平面持续运动。
总结：伽利略的这个“实验”并不是在实验室里所进行的物理实验，而是一种抽象思维方法。
他在可靠的事实基础上进行假设推理，然后得出结论—光滑水平面上物体的运动不需要力来维持。
这是科学研究的重要方法—假设推理法。
2．牛顿第一定律伽利略和笛卡尔等人对物体不受外力时的运动作了准确的描述，但他们都没有准确地给出运动与力的关系，牛顿在总结前人研究的基础上，根据他自己的研究，系统地总结了力与运动的关系，提出了三条运动定律，其中第一条定律叫牛顿第一定律（1）定律内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力使它改变这种状态为止。
（也叫惯性定律）（2）定律的理解①物体不受外力时的状态是匀速直线运动状态或静止状态，说明力不是维持物体运动的原因。
②受到外力时物体改变运动状态，说明力是改变运动状态的原因，或者说力是使物体速度改变的原因，力是产生加速度的原因。
运动速度发生变化速度大小变，方向不变速度大小不变，方向变有加速度产生运动状态的改变③一切物体都有总想保持原来运动状态的性质，这种性质叫惯性。
（3）惯性的理解：①惯性是物体的固有属性一切物体在任何情况下（不管是正在保持运动状态的，还是正在改变运动状态的）都有保持原来运动状态的“想法”，这种想法就是惯性。
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牛顿运动定律教案第一篇：牛顿运动定律教案三、牛顿运动定律教学目标 1．知识目标：（1）掌握牛顿第一、第二、第三定律的文字内容和数学表达式；（2）掌握牛顿第二定律的矢量性、瞬时性、独立性和对应性；（3）了解牛顿运动定律的适用范围． 2．能力目标：（1）培养学生正确的解题思路和分析解决动力学问题的能力；（2）使学生掌握合理选择研究对象的技巧． 3．德育目标：渗透物理学思想方法的教育，使学生掌握具体问题具体分析，灵活选择研究对象，建立合理的物理模型的解决物理问题的思考方法．教学重点、难点分析1．在高一、高二的学习中，学生较系统地学习了有关动力学问题的知识，教师也介绍了一些解题方法，但由于学生掌握物理知识需要有一个消化、理解的过程，不能全面系统地分析物体运动的情境，在高三复习中需要有效地提高学生物理学科的能力，在系统复习物理知识的基础上，对学生进行物理学研究方法的教育．本单元的重点就是帮助学生正确分析物体运动过程，掌握解决一般力学问题的程序．2．本单元的难点在于正确、合理地选择研究对象和灵活运用中学的数学方法，解决实际问题．难点的突破在于精选例题，重视运动过程分析，正确掌握整体—隔离法．教学过程设计一、引入牛顿运动定律是经典力学的基础，应用范围很广．在力学中，只研究物体做什么运动，这部分知识属于运动学的内容．至于物体为什么会做这种运动，这部分知识属于动力学的内容，牛顿运动定律是动力学的支柱．我们必须从力、质量和加速度这三个基本概念的深化理解上掌握牛顿运动定律．这堂复习课希望学生对动力学的规律有较深刻的理解，并能在实际中正确运用．二、教学过程教师活动1．提问：叙述牛顿第一定律的内容，惯性是否与运动状态有关？学生活动回忆、思考、回答：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止．教师概括．牛顿第一定律指明了任何物体都具有惯性——保持原有运动状态不变的特性，同时也确定了力是一个物体对另一个物体的作用，力是改变物体运动状态的原因．应该明确：（1）力不是维持物体运动的原因；（2）惯性是物体的固有性质．惯性大小与外部条件无关，仅取决于物体本身的质量．无论物体受力还是不受力，无论是运动还是静止，也无论是做匀速运动还是变速运动，只要物体质量一定，它的惯性都不会改变，更不会消失，惯性是物体的固有属性．放投影片：[例1]某人用力推原来静止在水平面上的小车，使小车开始运动，此后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动，可见：A．力是使物体产生运动的原因B．力是维持物体运动速度的原因C．力是使物体产生加速度的原因D．力是使物体惯性改变的原因讨论、思考、回答：经讨论得出正确答案为：C． 2．提问：牛顿第二定律的内容及数学表达式是什么？学生回忆、回答：物体受到外力作用时，所获得的加速度的大小跟外力大小成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与合外力方向相同．ΣF=ma理解、思考．教师讲授：牛顿第二定律的意义（1）揭示了力、质量、加速度的因果关系．（2）说明了加速度与合外力的瞬时对应关系．（3）概括了力的独立性原理提问：怎样应用牛顿第二定律？应用牛顿第二定律解题的基本步骤如何？讨论：归纳成具体步骤．应用牛顿第二定律解题的基本步骤是：（1）依题意，正确选取并隔离研究对象．（2）对研究对象的受力情况和运动情况进行分析，画出受力分析图．（3）选取适当坐标系，一般以加速度的方向为正方向．根据牛顿第二定律和运动学公式建立方程．（4）统一单位，求解方程组．对计算结果进行分析、讨论．在教师的引导下，分析、思考．依题意列式、计算．[例2]有只船在水中航行时所受阻力与其速度成正比，现在船由静止开始沿直线航行，若保持牵引力恒定，经过一段时间后，速度为v，加速度为a1，最终以2v的速度做匀速运动；若保持牵引力的功率恒定，经过另一段时间后，速度为v，加速度为a2，最终也以2v的速度做匀速运动，则a2=______a1．放投影片，引导解题：牵引力恒定：牵引力功率恒定：提问：通过此例题，大家有什么收获？随教师分步骤应用牛顿第二定律列式．学生分组讨论，得出结论：力是产生加速度的原因，也就是说加速度与力之间存在即时直接的因果关系．被研究对象什么时刻受力，什么时刻产生加速度，什么时刻力消失，什么时刻加速度就等于零．这称做加速度与力的关系的同时性，或称为瞬时性．放投影片：[例3]已知，质量m=2kg的质点停在一平面直角坐标系的原点O，受到三个平行于平面的力的作用，正好在O点处于静止状态．已知三个力中F2=4N，方向指向负方向，从t=0时起，停止F1的作用，到第2秒末物体的位置坐标是（-2m，0）．求：（1）F1的大小和方向；（2）若从第2秒末起恢复F1的作用，而同时停止第三个力F3的作用，则到第4秒末质点的位置坐标是多少？（3）第4秒末质点的速度大小和方向如何？（4）F3的大小和方向？读题，分析问题，列式，求解．画坐标图：经启发、讨论后，学生上黑板写解答．（1）在停止F1作用的两秒内，质点的位置在x轴负方向移动，应所以F1=-Fx=-ma=2（N）F1的方向沿X轴方向．（2）当恢复F1的作用，而停止F3的作用的2秒内，因为F1在x轴正方向，F2在y轴负方向，直接用F1和F2列的动力学方程所以第4秒末的位置坐标应是其中v1x=a1t1=-2（m/s），t2=2s（3）第4秒末质点沿x轴和y轴方向的速度分别为v2x和v2y，有即第4秒末质点的速度为4m/s，沿y轴负方向．限，设F3与y轴正向的夹角为θ，则有对照解题过程理解力的独立作用原理．教师启发、引深：大量事实告诉我们，如果物体上同时作用着几个力，这几个力会各自产生自己的加速度，也就是说这几个力各自产生自己的加速度与它们各自单独作用时产生的加速度相同，这是牛顿力学中一条重要原理，叫做力的独立作用原理，即：3．提问：叙述牛顿第三定律的内容，其本质是什么？回忆，思考，回答：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上．放投影片：牛顿第三定律肯定了物体间的作用力具有相互作用的本质：即力总是成对出现，孤立的单个力是不存在的，有施力者，必要有受力者，受力者也给施力者以力的作用．这一对作用力和反作用力的关系是：等大反向，同时存在，同时消失，分别作用于两个不同的物体上，且具有相同的性质和相同的规律．[例4] 如图1-3-2，物体A放在水平桌面上，被水平细绳拉着处于静止状态，则：[]A．A对桌面的压力和桌面对A的支持力总是平衡的 B．A对桌面的摩擦力的方向总是水平向右的C．绳对A的拉力小于A所受桌面的摩擦力D．A受到的重力和桌面对A的支持力是一对作用力与反作用力思考、讨论、得出正确结论选B，并讨论其它选项错在何处．放投影片：4．牛顿运动定律的适用范围牛顿运动定律如同一切物理定律一样，都有一定的适用范围．牛顿运动定律只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子；只适用于物体的低速（远小于光速）运动问题，不能用来处理高速运动问题．牛顿第一定律和第二定律还只适用于惯性参照系．理解，记笔记．三、课堂小结提问：你怎样运用牛顿运动定律来解决动力学问题？组织学生结合笔记讨论并进行小结．由牛顿第二定律的数学表达式ΣF=ma，可以看出凡是求瞬时力及作用效果的问题；判断质点的运动性质的问题，都可用牛顿运动定律解决．解决动力学问题的基本方法是：（1）根据题意选定研究对象，确定m．（2）分析物体受力情况，画受力图，确定F合．（3）分析物体运动情况，确定a．（4）根据牛顿定律，力的概念、规律、运动学公式等建立有关方程．（5）解方程．（6）验算、讨论．四、教学说明1．作为高三总复习，涉及概念、规律多．因此复习重点在于理解概念、规律的实质，总结规律应用的方法和技巧．2．复习课不同于新课，必须强调引导学生归纳、总结．注意知识的连贯性和知识点的横向对比性．如一对作用力和反作用力与一对平衡力有什么不同？3．复习课可以上得活跃些，有些综合题可以由学生互相启发，互相讨论去解决，这样既可以提高学生的学习兴趣又可提高学生分析问题的能力．同步练习一、选择题1．如图1-3-3所示，物体A放在物体B上，物体B放在光滑的水平面上，已知mA=6kg，mB=2kg．A、B间动摩擦因数μ=0.2．A 物上系一细线，细线能承受的最大拉力是20N，水平向右拉细线，下述中正确的是（g=10m/s2）[]A．当拉力F＜12N时，A静止不动B．当拉力F＞12N时，A相对B滑动 C．当拉力F=16N时，B受A摩擦力等于4N D．无论拉力F多大，A相对B始终静止2．如图1-3-4所示，物体m放在固定的斜面上，使其沿斜面向下滑动，设加速度为a1；若只在物体m上再放上一个物体m′，则m′与m一起下滑的加速度为a2；若只在m上施加一个方向竖直向下，大小等于m′g的力F，此时m下滑的加速度为a3，则[]A．当a1=0时，a2=a3且一定不为零B．只要a1≠0，a1=a2＜a3 C．不管a1如何，都有a1=a2=a3 D．不管a1如何，都有a1＜a2=a33．如图1-3-5所示，在光滑的水平面上放着两块长度相等，质量分别为M1和M2的木板，在两木板的左端分别放有一个大小、形状、质量完全相同的物块．开始都处于静止状态，现分别对两物体施加水平恒力F1、F2，当物体与木板分离后，两木板的速度分别为v1和v2，若已知v1＞v2，且物体与木板之间的动摩擦因数相同，需要同时满足的条件是[]A．F1=F2，且M1＞M2 B．F1=F2，且M1＜M2 C．F1＞F2，且M1=M2 D．F1＜F2，且M1=M2二、非选择题4．如图1-3-6所示，一质量为M=4kg，长为L=3m的木板放在地面上．今施一力F=8N水平向右拉木板，木板以v0=2m/s的速度在地上匀速运动，某一时刻把质量为m=1kg的铁块轻轻放在木板的最右端，不计铁块与木板间的摩擦，且小铁块视为质点，求小铁块经多长时间将离开木板？（g=10m/s2）5．一艘宇宙飞船飞近一个不知名的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道，宇航员着手进行预定的考察工作．宇航员能不能仅仅用一只表通过测定时间来测定该行星的平均密度？说明理由．6．物体质量为m，以初速度v0竖直上抛．设物体所受空气阻力大小不变，已知物体经过时间t到达最高点．求：（1）物体由最高点落回原地要用多长时间？（2）物体落回原地的速度多大？7．如图1-3-7所示，质量均为m的两个梯形木块A和B紧挨着并排放在水平面上，在水平推力F作用下向右做匀加速运动．为使运动过程中A和B之间不发生相对滑动，求推力F的大小．（不考虑一切摩擦）8．质量m=4kg的质点，静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点O，先用F1=8N的力沿x轴作用了3s，然后撤去F1，再用y方向的力F2=12N，作用了2s，问最后质点的速度的大小、方向及质点所在的位置．参考答案1．CD2．B3．BD4．2s7．0＜F≤2mgtanθ第二篇：牛顿运动定律全套教案超重和失重一、教学目标1．了解超重和失重现象；2．运用牛顿第二定律研究超重和失重的原因；3．培养学生利用牛顿第二定律分析问题和解决问题的能力。
物理《牛顿第一定律》教案优秀8篇
物理《牛顿第一定律》教案优秀8篇高中物理牛顿第一定律教案篇一1.知识与技能(1)、知道理想实验是科学研究的重要方法。
(2)、知道牛顿第一定律的建立过程。
(3)、理解牛顿第一定律的内容和意义。
(4)、知道什么是惯性，会正确解释有关现象。
(5)、正确理解力和运动的关系。
2.过程与方法培养学生的观察能力、抽象思维能力及应用定律解决实际问题的能力3.情感、态度与价值观(1)、对客观事物的正确认识需要人们经过长期的由表及里，由片面到全面的认识过程。
通过本节的学习要让学生建立起正确的认识论与方法论的观点，同时体会到人们认识世界的长期性和艰巨性。
(2)、培养学生严谨的科学态度和作风，积极探索的创新精神，敢于向权威提出质疑和挑战的非凡勇气，不断地追求真理。
教学重点牛顿第一定律、惯性。
教学难点对理想实验、牛顿第一定律及惯性的正确理解？教学方法?教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。
?教学工具计算机、投影仪、CAI课件等教？学？活？动(一)引入教师活动：指出在力学中只研究怎样运动而不涉及运动和力的关系的分科叫做运动学。
研究运动合力的关系的分科叫动力学。
动力学知识在生产和科学研究中有着重要用途。
动力学的奠基人是英国科学家牛顿。
1678年出版的《自然哲学的数学原理》是牛顿的动力学奠基之作。
牛顿运动定律确立了力和运动的关系，这一章我们就来学习它。
(二)进入新课1、引出错误观点——历史的回顾教师活动：马路上有一辆车，发动机坏了，这么让它运动起来？(播放课件)教师设问：车运动起来后，如果不施加力的作用，车会怎么样？继续设问：车会不会立刻停下来？教师引导：施加了力车运动起来，停止施力，车要停止；于是可得结论，要让车运动起来，就必须施加力给车，换言之：力是维持物体运动的原因，我所推理出的这一观点正确吗？课件展示？力是维持物体运动的原因，让学生感受到力确实是维持物体运动的原因。
学生活动：同学们意见不一教师引导：人类在认识力和运动关系的道路中经历了漫长而又曲折的过程，请问在认识力和运动关系的过程中，有那几位著名的科学家？学生活动：回答：亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿教师活动：幻灯片简单介绍？亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿教师设疑：?他们各自的观点分别是什么？请同学们仔细阅读教材P68-69内容，并思考亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿他们各自的观点和所运用的方法教师活动：教师帮助学生共同总结，得出这几位科学家各自的观点和运用的科学方法。
牛顿运动定律的应用教案1
3.5 牛顿运动定律的应用第一课时[目标定位] 1.明确动力学的两类基本问题.2.掌握应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法．用牛顿运动定律解决的几类基本问题1．已知物体的受力和运动情况可求得物体的质量.2．根据物体的受力和初始运动情况，由牛顿运动定律可以确切地知道物体以后的运动．3．根据物体的运动情况，由牛顿运动定律可推知物体的受力情况．运动情况→a→F合→受力情况想一想：如图351所示为某次真空实验中用频闪照相机拍摄到的金属球与羽毛在真空中下落时的照片，由照片可以看出，在真空中金属球与羽毛的下落运动是同步的，即它们有相同的加速度．图351问题：根据牛顿第二定律，物体的加速度与其质量成反比，羽毛与金属球具有不同质量，为何它们的加速度相同呢？答案 牛顿第二定律中物体的加速度与其质量成反比的前提是合力不变．本问题中真空中羽毛及金属球都是只受重力作用，故根据牛顿第二定律a ＝F m 知，它们的加速度均为自由落体加速度g.一、从受力确定运动情况1．基本思路首先对研究对象进行受力情况和运动情况分析，把题中所给的情况弄清楚，然后由牛顿第二定律，结合运动学公式进行求解．2．解题步骤(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力图．(2)根据力的合成与分解，求出物体所受的合力(包括大小和方向)．(3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体运动的加速度．(4)结合物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动学量——任意时刻的位移和速度，以及运动轨迹等．已知物体的受力情况――→F ＝ma 求得a ，⎩⎨⎧x ＝v 0t ＋12at 2v ＝v 0＋at v 2－v 20＝2ax 求x 、v 0、v 、t .例1 楼梯口一倾斜的天花板与水平地面成θ＝37°，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板，如图352所示，工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F ＝10 N ，刷子的质量为m ＝0.5 kg ，刷子可视为质点，刷子与板间的动摩擦因数μ为0.5，天花板长为L ＝4 m ，取sin 37°＝0.6，试求：图352(1)刷子沿天花板向上的加速度；(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间解析 (1)以刷子为研究对象，受力分析如图，以平行和垂直斜面建立坐标系．设向上推力为F ，滑动摩擦力为F f ，天花板对刷子的弹力为F N ，由牛顿第二定律，得(F －mg )sin 37°－μ(F －mg )cos 37°＝ma代入数据，得a ＝2 m/s 2.(2)由运动学公式，得L ＝12at 2.代入数据，得t ＝2 s.答案 (1)2 m/s 2 (2)2 s借题发挥 (1)正确的受力分析是解答本类题目的关键．(2)若物体受两个力作用，用合成法求加速度往往要简便一些；若物体受三个或三个以上的力作用时，要正确应用正交分解法求加速度．针对训练 一个静止在水平面上的物体，质量为2 kg ，受水平拉力F ＝6 N 的作用从静止开始运动，已知物体与平面间的动摩擦因数μ＝0.2，求物体2 s 末的速度及2 s 内的位移．(g 取10 m/s 2)解析 物体竖直方向受到的重力与支持力平衡，合力为零，水平方向受到拉力F 和滑动摩擦力，则根据牛顿第二定律得F －f ＝ma ，又f ＝μmg联立解得，a ＝1 m/s 2.所以物体2 s 末的速度为 v ＝at ＝1×2 m ＝2 m2 s 内的位移为x ＝12at 2＝2 m.答案 2 m/s 2 m二、从运动情况确定受力1．基本思路首先从物体的运动情况入手，应用运动学公式求得物体的加速度a ，再在分析物体受力的基础上，灵活利用牛顿第二定律求出相应的力．2．解题步骤(1)确定研究对象；对研究对象进行受力分析，画出力的示意图．(2)选取合适的运动学公式，求得加速度a .(3)根据牛顿第二定律列方程，求得合力．(4)根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力已知物体运动情况――→匀变速直线运动公式a ――→F ＝ma 物体受力情况．例2 我国《侵权责任法》第87条“高空坠物连坐”条款规定：建筑物中抛掷物品或者从建筑物上坠落的物品造成他人损害，难以确定具体侵权人的，除能够证明自己不是侵权人外，由可能加害的建筑物使用人给予补偿．近日，绵阳一小伙就借助该条款赢得了应有的赔偿．如图353所示，假设质量为5.0 kg 的物体，从离地面36 m 高处，由静止开始加速下落，下落过程中阻力恒定，经3 s 落地．试求：图353(1)物体下落的加速度的大小；(2)下落过程中物体所受阻力的大小．(g取10 m/s2)解析(1)物体下落过程中做初速度为零的匀加速运动，根据公式h＝12可得：a＝2h t2＝8 m/s2.2at(2)根据牛顿第二定律可得mg－f＝ma，故f＝mg－ma＝10 N.答案(1)8 m/s2(2)10 N针对训练如图354所示，水平恒力F＝20 N，把质量m＝0.6 kg的木块压在竖直墙上，木块离地面的高度H＝6 m．木块从静止开始向下做匀加速运动，经过2 s到达地面．求：图354(1)木块下滑的加速度a的大小；(2)木块与墙壁之间的动摩擦因数．(g取10 m/s2)．解析(1)木块从静止开始向下做匀加速运动，经过2 s到达地面，由位移时间公式得，H＝122at解得a＝2H2.t2＝3 m/s(2)木块下滑过程受力分析如图：竖直方向，由牛顿第二定律有：G －f ＝ma水平方向：由平衡条件有：F ＝Nf ＝μN联立解得μ＝m (g －a )F ＝0.21.答案 (1)3 m/s 2 (2)0.21三、多过程问题分析1．当题目给出的物理过程较复杂，由多个过程组成时，要明确整个过程由几个子过程组成，将过程合理分段，找到相邻过程的联系点并逐一分析每个过程．联系点：前一过程的末速度是后一过程的初速度，另外还有位移关系等．2．注意：由于不同过程中力发生了变化，所以加速度也会发生变化，所以对每一过程都要分别进行受力分析，分别求加速度．例3 (2013四川资阳期末)如图355所示，在倾角θ＝37°足够长的斜面底端有一质量m ＝1 kg 的物体，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5.现用大小为F ＝22.5 N 、方向沿斜面向上的拉力将物体由静止拉动，经时间t 0＝0.8 s 撤去拉力F ，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取g ＝10 m/s 2，求：图355(1)t 0＝0.8 s 时物体速度v 的大小；(2)撤去拉力F 以后物体在斜面上运动的时间t .解析 (1)在拉力作用下物体沿斜面向上做匀加速运动，作出物体受力分析如图所示．根据受力情况和牛顿运动定律有：F －mg sin θ－f ＝maf ＝μN ＝μmg cos θ，v ＝at 0联立并代入数据得：v ＝10 m/s.(2)撤去拉力后物体先向上做匀减速运动至速度为0后向下做匀加速运动至斜面底端．设向上运动时间为t 1，向下运动时间为t 2，拉力作用下物体发生的位移为x 0，由牛顿运动定律有：x 0＝12v t 0向上运动时：－mg sin θ－μmg cos θ＝ma 10－v ＝a 1t 1121向下运动时：mg sin θ－μmg cos θ＝ma 2x 0＋x 1＝12a 2t 22，t ＝t 1＋t 2联解并代入数据得：t ＝4 s.答案 (1)10 m/s (2)4 s针对训练 质量为m ＝2 kg 的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数μ＝0.5，现在对物体施加如图356所示的力F ，F ＝10 N ，θ＝37°(sin 37°＝0.6)，经t 1＝10 s 后撤去力F ，再经一段时间，物体又静止，(g 取10 m/s 2)则：图356(1)说明物体在整个运动过程中经历的运动状态；(2)物体运动过程中最大速度是多少？(3)物体运动的总位移是多少？解析 (1)当力F 作用时，物体做匀加速直线运动，撤去F 时物体的速度达到最大值，撤去F 后物体做匀减速直线运动．(2)撤去F 前对物体受力分析如图甲，有：F sin θ＋F N1＝mg F cos θ－F f ＝ma 1F f ＝μF N11211v＝a1t1，联立各式并代入数据解得x1＝25 m，v＝5 m/s.(3)撤去F后对物体受力分析如图乙，有：F f′＝μmg＝ma22a2x2＝v2，代入数据得x2＝2.5 m物体运动的总位移：x＝x1＋x2得x＝27.5 m.答案(1)见解析(2)5 m/s(3)27.5 m从受力确定运动情况1．如图357所示，某高速列车最大运行速度可达270 km/h, 机车持续牵引力为1.57×105N.设列车总质量为100 t，列车所受阻力为所受重力的0.1倍，如果列车在该持续牵引力牵引下做匀加速直线运动，那么列车从开始启动到达到最大运行速度共需要多长时间？(g取10 m/s2)图357解析 已知列车总质量m ＝100 t ＝1.0×105 kg ，列车最大运行速度v ＝270 km/h ＝75 m/s ，持续牵引力F ＝1.57×105 N ，列车所受阻力F f ＝0.1mg ＝1.0×105 N.由牛顿第二定律得F －F f ＝ma ，所以列车的加速度a ＝F －F f m ＝1.57×105－1.0×1051.0×105 m/s 2＝0.57 m/s2.又由运动学公式v ＝v 0＋at ，可得列车从开始启动到达到最大运行速度需要的时间为t ＝v －v 0a ＝75－00.57 s ≈131.58 s.答案 131.58 s从运动情况确定受力2．“歼十”战机装备我军后，在各项军事演习中表现优异，引起了世界的广泛关注．如图358所示，一架质量m ＝5.0×103 kg 的“歼十”战机，从静止开始在机场的跑道上滑行，经过距离x ＝5.0×102 m ，达到起飞速度v ＝60 m/s.在这个过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍．求飞机滑行时受到的牵引力多大？(g 取10 m/s 2)图358解析 滑行过程，飞机受重力G ，支持力F N ，牵引力F ，阻力F f 四个力作用，在水平方向上，由牛顿第二定律得：F －F f ＝ma ①F f ＝0.02mg ②飞机匀加速滑行v 2－0＝2ax ③由③式得a ＝3.6 m/s 2，代入①②式得F ＝1.9×104 N.答案 1.9×104 N多过程问题分析3．静止在水平面上的物体的质量为2 kg ，在水平恒力F 推动下开始运动，4 s 末它的速度达到4 m/s ，此时将力撤去，又经6 s 物体停下来，若物体与地面的动摩擦因数不变，求F 的大小．解析 前4 s 物体做匀加速直线运动，由运动学公式可得其加速度a 1＝v －v 0t 1＝4－04 m/s 2＝1 m/s 2①物体在水平方向受恒力F 和摩擦力F f ，由牛顿第二定律得：F －F f ＝ma 1 ②后6 s 内物体做匀减速直线运动，其加速度为a 2＝v ′－v t 2＝0－46 m/s 2＝－23 m/s 2 ③且由牛顿第二定律知：－F f ＝ma 2④由①②③④联立得：F ＝ma 1＋F f ＝m (a 1－a 2)＝2×(1＋23)N ＝103 N.答案 103 N4．物体以12 m/s 的初速度从斜面底端冲上倾角为37°的斜坡，已知物体与斜面间的动摩擦因数为0.25(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．求：(1)物体沿斜面上滑的最大位移；(2)物体再滑到斜面底端时的速度大小．解析(1)物体上滑时受力分析如图甲所示，垂直斜面方向：F N＝mg cos 37°平行斜面方向：F＋mg sin 37°＝ma1又F＝μF N由以上各式解得物体上滑时的加速度大小：a1＝g sin 37°＋μg cos 37°＝8 m/s2物体沿斜面上滑时做匀减速直线运动，速度为0时在斜面上有最大的位移故上滑的最大位移x ＝v 202a 1＝1442×8 m ＝9 m. (2)物体下滑时受力如图乙所示垂直斜面方向：F N ＝mg cos 37°，平行斜面方向：mg sin 37°－F ＝ma 2.又F ＝μF N 由以上各式解得物体下滑时的加速度大小： a 2＝g sin 37°－μg cos 37°＝4 m/s 2由v 2＝2a 2x 解得物体再滑到斜面底端时的速度大小： v ＝6 2 m/s.答案 (1)9 m (2)6 2 m/s。
第二章牛顿运动定律教案
第二章牛顿运动定律教学要求：* 理解力、质量、惯性参考系等概念；* 掌握牛顿三大定律，能熟练用牛顿二定律解力学两大类问题；* 了解自然力与常见力；了解物理量的量纲。
教学内容（学时：2学时）：§2-1 牛顿运动定律§2-2 物理量的单位和量纲§2-3 自然力与常见力§2-4 牛顿运动定律的应用§2-5 非惯性系中的力学问题 * 教学重点：* 掌握牛顿三定律及其适用条件；* 牛顿运动定律的应用（难点：牛顿二定律微分形式）。
作业：2—03）、2—06）、2—08）、2—13）、2—15）、2—17）。
-------------------------------------------------§2–1 牛顿运动定律一 牛顿运动定律1． 牛顿第一定律（惯性定律）每个物体继续保持其静止或沿一直线作匀速运动的状态，除非有力加于其上迫使它改变这种状态。
(指出：惯性、力的概念)2．牛顿第二定律运动变化和所加的力成正比，且发生在所加力的直线方向上。
dtm d dt d )(v p F == (2-1)* 在低速运动情况下（质量m 可视为常量）为：22dtd m dt d m r v F == ——质点运动微分方程（质点动力学方程） 或： a F m = (2-3) * 在高速运动情况下，质量m 明显发生变化，为：2201c v m m -= （式中：m 0 — 静质量）3．牛顿第三定律（作用力与反作用力定律）F F '-= 表明：物体间的作用力与反作用力同时产生，同时消失，大小相等，方向相反，在同一直线上，性质相同。
二 理解牛顿运动定律应注意的几个问题1． 运动迭加原理当力F i 单独作用物体，加速度为a i ，有：i i m a F =当物体受两个以上(i =1,2，……，n )力作用时，实验表明：合力作用效果与各分力作用效果的矢量和相等。
第一节 牛顿运动第一定律 教案优秀8篇
第一节牛顿运动第一定律教案优秀8篇牛顿第一定律篇一教学目标知识目标：知道，常识性了解伽利略理想实验的推理过程。
能力目标：1.通过斜面小车实验，培养学生的观察能力。
2.通过实验分析，初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理).情感目标：1.通过科学史的简介，对学生进行严谨的科学态度教育.2.通过伽利略的理想实验，给学生以科学方法论的教育.教学建议教材分析教材首先通过回忆思考的形式提出问题：如果物体不受力，将会怎样？通过小车在不同表面运动的演示实验，使学生直观的看到物体运动距离与阻力大小的关系，为讲解伽利略的推理作准备。
然后讲述伽利略的推理方法和通过推理得出的结论，再介绍迪卡儿对伽利略结论的补充，牛顿最后总结得出的。
通过这些使学生了解定律的得出是建立在许多人研究的基础上的，正如牛顿所说：“如果说我所看的更远一点，那是因为站在巨人肩上的缘故”。
最后指出不是实验定律，而是用科学推理的方法概括出来的，定律是否正确要通过实践来检验。
给学生以科学方法论的教育。
本节课的重点是揭示物体不受力时的运动规律，即牛顿第一运动定律。
教法建议1.学生学习的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念，认为物体的运动是力作用的结果。
如推一个物体，它就动，不再推它时，它便静止。
为使学生摆脱这种错误观念，首先要把运动和运动的变化区别开，树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念，这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。
其次，通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。
再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。
2.通过图9-1演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心，可对学生进行简单的科学推理方法的教育。
在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。
3.本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学，让学生体会规律的认识过程，对学生进行学史教育。
从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。
必修1 第四章 牛顿运动定律 全章教案
第四章牛顿运动定律4.1 牛顿第一定律★新课标要求（一）知识与技能1、理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。
2、理解牛顿第一定律，知道它是逻辑推理的结果，不受力的物体是不存在的。
3、理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度．（二）过程与方法1、培养学生分析问题的能力，要能透过现象了解事物的本质，不能不加研究、分析而只凭经验，对物理问题决不能主观臆断．正确的认识力和运动的关系．2、帮助学生养成研究问题要从不同的角度对比研究的习惯．3、培养学生逻辑推理的能力，知道物体的运动是不需要力来维持的。
（三）情感、态度与价值观1、利用一些简单的器材，比如：小球、木块、毛巾、玻璃板等，来对比研究力与物体运动的关系，现象明显，而且更容易推理。
2、培养科学研究问题的态度。
3、利用动画演示伽利略的理想实验，帮助学生理解问题。
4、利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系。
培养学生大胆发言，并学以致用。
★教学重点1、理解力和运动的关系。
2、理解牛顿第一定律，知道惯性与质量的关系。
★教学难点惯性与质量的关系。
★教学方法1、对比实验、自主探索、合理推理。
2、利用生活中的实例，理解惯性与质量的关系，贴近生活更易理解。
★教学用具：多媒体、小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块等。
★教学过程（一）引入新课开门见山，阐述课题：前面几章学习了运动和力基础知识，这一章开始我们研究力和运动的关系。
第一节课我们来学习牛顿第一定律。
（二）进行新课教师活动：多媒体播放古代人劳动的漫画：边播放边说，人推车走，不推车停，由此看来必须有力作用在物体上，物体才运动，没有力作用在物体上，物体就不运动——这是两千多年前亚里士多德说的，不是我说的。
是这样吗？学生活动：学生观看漫画：人推着车子，汗流侠背，推车的人放下车，一边擦汗，一边叹气。
通过看漫画思考问题。
教师活动：下面你就利用桌子上的器材来研究一下这个问题。
让学生利用桌子上的器材，自主设计实验，分别研究：l、力推物动，力撤物停。
物理力学教案牛顿运动定律
物理力学教案牛顿运动定律【教案】物理力学-牛顿运动定律一、教学目标通过本次教学，学生应能够：1. 理解牛顿运动定律的基本概念和原理；2. 掌握使用牛顿运动定律解决力学问题的方法；3. 运用牛顿运动定律分析和解释实际物理现象。
二、教学内容1. 牛顿第一定律：惯性定律2. 牛顿第二定律：力的基本概念与计算3. 牛顿第三定律：作用力与反作用力三、教学过程（一）导入在开始正式讲解之前，教师可以通过引导学生回顾日常生活中的物理现象来导入本节课的内容。
例如，当一个物体处于静止时，我们需要施加一定的力才能使其运动起来；当我们骑自行车时，必须用脚蹬地才可以前进等等。
（二）讲解牛顿第一定律：惯性定律1. 定义与解释：牛顿第一定律指出，一个物体如果静止，则会继续保持静止；一个物体如果运动，则会继续保持匀速直线运动，直到受到外力作用改变其状态。
2. 核心概念：物体的惯性与外力的作用关系。
3. 实例引导：通过示例或实验，让学生观察和分析物体受力情况，从而理解该定律。
（三）讲解牛顿第二定律：力的基本概念与计算1. 定义与解释：牛顿第二定律指出，物体所受合力等于所受力与物体质量乘积的积。
2. 公式与单位：F=ma，力的单位是牛顿（N）。
3. 实例应用：通过实例引导学生运用公式解决力学问题，如计算物体所受合力、物体加速度等。
（四）讲解牛顿第三定律：作用力与反作用力1. 定义与解释：牛顿第三定律指出，任何作用力都会同时产生一个与之大小相等、方向相反的反作用力。
2. 实例分析：引导学生分析具体物理实验或现象中的作用力与反作用力的共存关系，如弹簧的伸缩、火箭的推进等。
（五）练习与讨论1. 在课程的最后，为了巩固学生对牛顿运动定律的理解与应用，可以设计一些练习题进行个人或小组讨论，并通过解答问题的方式进行检验与评价。
四、教学反思通过本次教学，学生能够初步认识牛顿运动定律的基本概念和应用，并能够运用这些定律解决力学问题。
教师应鼓励学生积极参与课堂讨论，激发学生的学习兴趣，并定期进行知识点的复习和检验，以巩固学生的学习效果。
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非惯性系: 相对于惯性系作加速运动的参考系。在非 惯性系内牛顿定律不成立。
一、质点动量定理：
F mdd(m )dP (微分形
➢ 重力随物体所处高度和纬度而微小变化
弹力：物体由于形变而对引起形变的物体产生的作用 力，在弹性范围内，
Nkx
摩擦力：两相互接触的物体由于相对运动或有相对运 动的趋势而在接触面间产生的一对阻止相对运动或相 对运动趋势的力.
静摩擦力：等于物体受到其它外力的合力。
滑动摩擦力： fk kN
2. 四种基本的力
牛顿是一个远远超过那个时代所有人智慧的科学巨人，他对真理的探索是如此痴迷，以至于 他的理论成果都是在别人的敦促下才公诸于世的，对牛顿来说创造本身就是最大的乐趣。
2. 牛顿第二定律
2. 牛顿第二定律
物体受到外力作用时，物体所获得的加速度的大 小与合外力的大小成正比，并与物体的质量成反比， 加速度的方向与合外力的方向相同，即
（1） t 时刻质点的速度；
（2） 质点的运动方程。
O
v0
x
f
mg
y 动力学6
解：
mg
f
ma
mkvx
m
dvx dt
mg
mkvy
m
dvy dt
(1) (2)
由（1）：
kvx
dvx dt
t
(k)dt
vx dvx
0
v v0 x
vx v0ekt
由（2）：
g kvy
dvy dt
2. 用牛顿第二定律解质点动力学问题
例 2-1 如图，斜面光滑。已知 F 9.8 5t 15t2 ，
m1 4kg ， m2 1kg , 300 , t 0 时系统保持
静止，求 t 时刻 m1(m2)的加速度和速度。
m1
图13
m2
F
解：
F T
m2 g T
m1 g sin
m2a m1a
1. 牛顿第二定律的数学表达式
矢量式：
F ma md dvtmd d22 rt
分量式：
直角坐标系：
自然坐标系：
Fx
max
m dvx dt
m
d2x dt 2
Fy
ma y
m dvy dt
m
d2y dt 2
Fz
maz
m dvz dt
m
d2z dt 2
Fn
man
m
v2
F
ma
m dv dt
强力
：强子们结合在一块的作用力， 其作用机制乃是核子间相互交换介子而产生的。
电磁力：带电荷粒子或具有磁矩粒子通过电磁场传递着相互之间的作用。
弱力
：主要表现在粒子的衰变过程。
万有引力 ：任何有质量的物体之间的相互吸引力。
➢ 宏观世界里除了重力来源于万有引力外，其它的 力几乎都源于电磁力。
三. 牛顿第二定律的应用
瞬时关系 Fm a F：为合外力
➢ 力与运动的定量关系：aF
➢ 质量：物体惯性大小的量度： a1/m
直角坐标：
Fxmd d2 t2 x Fymd d2 t2 y Fzmd dt22 z
自然坐标：
Fnmanmvρ2
Fτmaτ
mdv dt
3. 牛顿第三定律
两物体间的相互作用力总是大小相等而方向相反，即
标的正方向。 求解分析。
示刻速范度说（明计空：气求阻竖力直上f抛物 ）k 体v质量为m，任一时
矢量方程 f km vg m m g a mdv dt
v
x
o
如果坐标轴向上，投影方程：
f
mg
kvx
mgmdvx dt
二. 力的分类
1. 三种常见的力
重力：使物体产生重力加速度的力，即
Gmg
➢ 重力来源于地球对物体的引力，但只是地球引力的 一部分（另一部分提供物体随地球转动的向心力)
t
(k)dt
0
vy dvy 0 vy g / k
vy
g (1 ekt ) k
v x vy
v0 e k t g (1 k
e kt
)
vx
dx dt
v0ekt
x
dx
0
t 0
v 0 ektdt
x
v0 k
(1 ekt )
vy
dy dt
g k
(1 ekt)
y
dy
0
t 0
g k
(1 ekt)dt
a F m2 g m1g sin t 3t 2 (m / s2 )
m1 m2
a dv dv adt
v
dv
t
adt
dt
0
0
v t (t 3t 2 )dt 1 t 2 t3(m / s)
0
2
m1
T
m1g
T'
m2
例f0 2- 2m 0i一做k，质平求量抛:为运m动的，质运点动t过=程0时中自受坐到标空原气点阻以力初速
英国伟大的物理学家、数学家、天文学家。恩格斯说：“牛 顿由于发现了万有引力定律而创立了天文学，由于进行光的分 解而创立了科学的光学，由于创立了二项式定理和无限理论而 创立了科学的数学，由于认识了力学的本性而创立了科学的力 学。”的确，牛顿在自然科学领域里作了奠基性的贡献，堪称 科学巨匠。
牛顿出生于英国北部林肯郡的一个农民家庭。1661 年考上 剑桥大学特里尼蒂学校，1665 年毕业，这时正赶上鼠疫，牛顿 回家避疫两年，期间几乎考虑了他一生中所研究的各个方面， 特别是他一生中的几个重要贡献：万有引力定律、经典力学、 微积分和光学。
y
g k
t
g k2
(1 ekt)
x y
v0 (1 ekt)
k
g k
t
g k2
(1
ekt)
讨论：
（1） k
0
，
v v
x y
v0 gt
,
x
y
v0t 1 gt 2
2
——理想平抛运动
（2） t
，
v v
x y
0 g
/
k
,
x
v0 k
y
g k
t
g k2
——匀速直线运动
一．惯性参照系与非惯性参照系
F12F21
➢ 反映了力的来源：力来自物体与物体间的相互作用 ➢ 作用力和反作用力同时存在 ➢ 分别作用于两个物体上，不能抵消 ➢ 属于同一种性质的力
牛顿定律的适用范围：
惯性系：牛顿第一、第二定律 在其中成立的参照系。
低速运动的宏观物体。
利用牛顿定律解题步骤：
选惯性系，取隔离体。 受力分析，列矢量方程。 建立坐标，写投影方程。 未知矢量及其分矢量假定方向为坐
牛顿发现万有引力定律，建立了经典力学，他用一个公式将宇宙中最大天体的运动和最小粒 子的运动统一起来。宇宙变得如此清晰：任何一个运动都不是无故发生，都是长长的一系列因果 链条中的一个状态、一个环节，是可以精确描述的。人们打破几千年来神的意志统治世界的思想， 开始相信没有任何东西是智慧所不能确切知道的。相比于他的理论，牛顿更伟大的贡献是使人们 从此开始相信科学。