47《用牛顿运动定律解决问题(二)》精品教案(教师版)DOC（推荐5篇）

第一篇：47《用牛顿运动定律解决问题(二)》精品教案(教师版)DOC

一、教材分析

本节课教材上设计了两个大问题，1.共点力的平衡条件，2.超重和失重，每个问题都给出了相关定义和一个配套例题，要能灵活应用第一个问题，还需要设计相关练习，第二个问题理解起来有难度，需要设计贴近生活易于理解的实验，帮助学生理解。

二、教学目标 知识与技能

理解共点力作用下物体平衡状态的概念，能推导出共点力作用下物体的平衡条件。会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题。

通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质。进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤。过程与方法

培养学生处理多共点力平衡问题时一题多解的能力。

引导帮助学生归纳总结发生超重、失重现象的条件及实质。情感态度与价值观

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。

培养学生联系实际，实事求是的科学态度和科学精神。

三、教学重点、难点

共点力作用下物体的平衡条件及应用。

发生超重、失重现象的条件共点力平衡条件的应用。超重、失重现象的实质及本质。

四、学情分析

学生预习知识后，能够理解基本定义，和第一个问题的相关例题，对于第二个问题的实质还是会存在问题。

五、教学方法 引导法和实验法

六、课前准备

充分备课，设计过程、练习、实验和实验仪器。

七、课时安排 一个课时完成

八、教学过程

（一）、回顾

上节课我们学习了牛顿运动定律解决问题的有关知识，都是哪两种类型：

（二）、引入

师：今天我们继续来学习用牛顿定律解决问题。首先请同学们回忆一个概念：平衡状态。什么叫做平衡状态。

生：如果一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。

师：物体处于平衡状态时它的受力特点是什么？ 生：因为牛顿定律是力与运动状态相联系的桥梁，所以根据牛顿第二定律知当合外力为0时，物体的加速度为0，物体将静止或匀速直线运动。师：当一个物体受几个力作用时，如何求解合力？ 生：根据平行四边形定则将力进行分解合成。

师：力的分解合成有注意点吗？或力的分解合成有适用范围吗？ 学生会思考一会儿，但肯定会找到答案 生：力的分解合成只适用于共点力。师：那什么是共点力？

生：如果几个力有共同的作用点或它们的延长线交于一点，那这几个力叫做共点力。

师：回答得很好，其实在我们刚才的讨论中有一点我要给大家指出来的就是：物体处于平衡状态时分为两类，一类是共点力作用下物体的平衡；一类是有固定转动轴的物体的平衡。在整个高中阶段，我们主要研究共点力作用下物体的运动状态。今天我们先来研究共点力作用下物体的平衡条件。

（三）、共点力作用下物体的平衡条件 【定义】：在共点力作用下物体的平衡条件是合力为0。师：同学们能列举生活中物体处于平衡状态的实例吗？

生：很多。如桌上的书、吊着的电灯、做匀速直线运动的汽车等等。师：竖直上抛运动的物体到达最高点的瞬间是否处于平衡状态？

生：不是！因为物体在最高点虽然速度为0，但仍受到重力，加速度仍为g，物体不能保持静止或匀速直线运动。

师：回答得很好！平衡状态是指物体保持静止或匀速直线运动，并不说若指某一时刻静止，那这一时刻就是平衡状态。平衡状态是一个持续的过程。或平衡状态是指加速度为0的状态。例

1、城市中的路灯，无轨电车的供电线路等，经常用三解形的结构悬挂。图为这类结构的一种简化模型。图中硬杆ob可绕通过b点且垂直于纸面的轴转动，钢索和杆的重量都可忽略。如果悬挂物的重量为g，角aob等于θ，钢索oa对o点的拉力和杆ob对o点的支持力各是多大？

1、轻质细绳中的受力特点：两端受力大小相等，内部张力处处相等。

2、轻质直杆仅两端受力时（杆处于平衡状态）的特点：这两个力必然沿杆的方向且大小相等。

3、节点o也是一理想化模型。

练习

1、举重是中国代表团在奥运会上重要的夺金项目。在举重比赛中，运动员举起杠铃时必须使杠铃平衡一定时间，才能被裁判视为挺（或抓）举成功。运动员可通过改变两手握杆的距离来调节举起时双臂的夹角。若双臂夹角变大，则下面关于运动员保持杠铃平衡时手臂用力大小变化的说法正确的是（c）

a．不变 b．减小 c．增大 d．不能确定

【解析】如下图：为了保证棒静止，两手举杠铃的力沿竖直方向的分力之和应与重力抵消。所以当手臂夹角变大时，为了保证举力竖直方向的分力大小不变，则要求举力增大。

（四）、超重与失重

师：自从神州六号飞船发射成功以来，人们经常谈到超重和失重。那什么是超重和失重呢，下面我们就来研究这个问题。播放一段视频增加学生的感性认识 例

2、人站在电梯中，人的质量为m。

①人和电梯一同静止时，人对地板的压力为多大？

【解析】:求解人对地板的压力，该题中如果选电梯为研究对象，受力情况会比较复杂，甚至无法解题。所以我们只能选人为研究对象，那选人为研究对象能求解出人对电梯的压力吗？能！根据牛顿第三定律：作用力与反作用力是等在反向的。只要求出电梯对人的支持力，再根据牛顿第三定律就可求出人对电梯的压力。因为人是静止的所以合外力为0有：

②人随电梯以加速度a匀加速上升，人对地板的压力为多大？ 学生自己分析解答。不会有太大难度

④⑤两题加速度方向均向下，合外力向下，于是有 师：从上面的解题结果我们发现，当人加速上升和减速下降时，人对地面的压力大于本身重力；当人加速下降和减速上升时，人对地面的压力小球本身重力。物理学中分别把这两种现象叫做超重和失重。【定义】：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受的重力，这种现象叫做超重。【定义】：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受的重力，这种现象叫做失重。

师：虽然从理论上我们推导出了应该有这样的现象，但我估计大家在日常生活中都没有注意到这些现象，可能都有点怀疑。那你们有坐过电梯的经验吗？电梯启动上升时，你会心慌也会充分体会到“脚踏实地”的感觉，电梯停止上升时，你会头晕，同时有种“飘飘然”的感觉，这就是超重失重引起的。还有坐汽车时，汽车速度很快上桥并从桥顶下桥，大家会突然觉得心突然变得空空的，很难受，那是失重造成的。实验验证

师：其实大家完全可以利用身边的器材来验证。

实验

1、用弹簧秤挂上钩码，然后迅速上提和迅速下放。

现象：在钩码被迅速上提的一瞬间，弹簧秤读数突然变大；在钩码被迅速下放的一瞬间，弹簧秤读数突然变小。

师：迅速上提时弹簧秤示数变大是超重还是失重？迅速下放时弹簧秤示数变小是超重还是失重？

生：迅速上提超重，迅速下放失重。

体会为何用弹簧秤测物体重力时要保证在竖直方向且保持静止或匀速 实验

2、学生站在医用体重计上，观察下蹲和站起时秤的示数如何变化？ 在实验前先让同学们理论思考示数会如何变化再去验证，最后再思考。

（1）在上升过程中可分为两个阶段：加速上升、减速上升；下蹲过程中也可分为两个阶段：加速下降、减速下降。（2）当学生加速上升和减速下降时会出现超重现象；当学生加速下降和减速上升时会出现失重现象；

（3）出现超重现象时加速度方向向上，出现失重现象时加速度方向向下。完全失重

⑥人随电梯以加速度g匀加速下降，这时人对地板的压力又是多大？

【解析】即当电梯对人没有支持力时，人只受重力，加速度大小为g，做的是自由落体运动。同学们又看到了什么？人竟然可以对电梯没有压力？ 师：物理学中把这种现象叫做完全失重。【定义】：如果物体正好以大小等于g方向竖直向下的加速度做匀变速运动，这时物体对支持物、悬挂物完全没有作用力，好像完全没有了重力作用，这种状态是完全失重。师：刚上课时我们看到的视频里人类在太空中就处于完全失重状态。

演示实验

3、一个盛满水的瓶子底部有一小孔，静止在手中时，水会喷射而出；如果突然松手，让瓶子自由下落时，让学生观察瓶子在下落过程中发生的现象？为什么？

生：瓶子和水一起下落时，每一部分水和瓶子它们做的都是自由落体运动，运动情况完全一样，所以它们之间没有挤压力，均处于完全失重状态。没有了挤压力，水中了就不存在压强了，所以上面的水也不会把下面的水往外压了。也可以用反证法说明它们之间没有压力。问题：

1、人随电梯能以加速度a(a>g)匀加速下降吗？ 不可能，最大只能是g

2、如瓶竖直向上抛出，水会喷出吗？为什么？ 不会，仍然完全失重

3、发生超重和失重现象时，物体实际受的重力是否发生了变化？ 没有变有！归纳总结

（1）什么是超重（失重）现象？

（2）什么情况下会出现超重（失重）现象？（3）为什么会出现超重（失重）现象？ 【牢记】：

1、超重和失重是一种物理现象。

2、物体的重力与运动状态无关，不论物体处于超重还是失重状态，重力不变。

3、规律： 物体具有竖直向上的加速度 超重状态 物体具有竖直向下的加速度 失重状态 超重还是失重由加速度方向决定，与速度方向无关

练习

2、在一个封闭装置中，用弹簧秤称一物体的重量，根据读数与实际重力之间的关系，以下说法中正确的是（c）a．读数偏大，表明装置加速上升 b．读数偏小，表明装置减速下降

c．读数为零，表明装置运动加速度等于重力加速度，但无法判断是向上还是向下运动 d．读数准确，表明装置匀速上升或下降 从动力学看自由落体运动

物体做自由落体运动的两个条件。

九、板书设计

用牛顿运动定律解决问题

（二）一、共点力的平衡条件

1、平衡状态

2、条件：合力为0 例题1：

二、超重和失重

1、什么是超重（失重）现象？

2、什么情况下会出现超重（失重）现象？

3、为什么会出现超重（失重）现象？ 例题2

十、教学反思

本节课实验设计科帮助学生理解，但是超重和失重的相关练习，学生掌握的还不是很好，应加强理解的基础上，多加练习。

第二篇：4.7 用牛顿运动定律解决问题(二)教学设计

保山曙光学校 高一年级物理 教学设计 2010年12月25日

第四章 牛顿运动定律

七 用牛顿运动定律解决问题

（二）主备教师：曾光芬

一、内容及其解析

1、内容：共点力的平衡条件、超重和失重、从动力学看自由落体运动。

2、解析：牛顿运动定律是经典力学的基础，它在科学研究和生产技术中有着广泛的应用.上一节课主要是以理论的分析为主，研究如何根据已知运动情况求解物体的受力情况和已知受力情况求解物体的运动情况.本节课是从应用角度学习牛顿运动定律，举例说明了牛顿运动定律的两个具体应用.物体的平衡是物体加速度为零的一种特殊情况，分析物体平衡时应该紧紧地抓住这一点，主要利用力的分解知识列出方程进行求解，主要用到的方法是力的正交分解和建立直角坐标系.超重和失重研究的是在竖直方向上物体的受力情况和物体运动情况的关系，要注意引导学生区别视重和实际重力.了解加速下落和减速上升其实加速度的方向是一样的。

二、目标及其解析

1、目标定位：

（1）理解共点力作用下物体平衡状态的概念，能推导出共点力作用下物体的平衡条件。

（2）会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题。

（3）通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质。（4）进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤。

2、目标解析：

（1）理解共点力作用下物体平衡状态的概念，能推导出共点力作用下物体的平衡条件就是指培养学生的分析推理能力和实验观察能力。

（2）会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题就是指培养学生处理三力平衡问题时一题多解的能力。

（3）通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质就是指引导帮助学生归纳总结发生超重、失重现象的条件及实质。

（4）进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤就是指培养学 保山曙光学校 高一年级物理 教学设计 2010年12月25日

生联系实际、实事求是的科学态度和科学精神。

三、问题诊断分析

在本节课的教学中，学生可能遇到的问题是对超重和失重现象的理解不太容易，产生这一问题的原因是学生习惯于分析平衡状态，要解决这一问题就要通过多媒体播放超重和失重演示实验，其中关键是引导学生通过观看和分析实验自己总结出超重和失重。

四、教学支持条件分析

在本节课的教学中，准备使用多媒体，使用多媒体播放超重和失重演示实验可以让学生更好的理解超重和失重现象。

五、教学过程设计

［新课导入］

师：上一节课中我们学习了用牛顿运动定律解决问题的两种方法，根据物体的受力情况确定物体的运动情况和根据物体运动情况求解受力情况.这一节我们继续学习用牛顿运动定律解题.师：我们常见的物体的运动状态有哪些种类？

生：我们常见的运动有变速运动和匀速运动，最常见的是物体静止的情况.师：如果物体受力平衡，那么物体的运动情况如何？

生：如果物体受力平衡的话，物体将做匀速直线运动或静止，这要看物体的初速度情况.［新课教学］

问题1 那么共点力作用下物体的平衡条件是什么？

设计意图：通过举例画图分析得出共点力作用下物体的平衡条件。师生活动：

师：那么共点力作用下物体的平衡条件是什么？

生：因为物体处于平衡状态时速度保持不变，所以加速度为零，根据牛顿第二定律得：物体所受合力为零.师：同学们列举生活中物体处于平衡状态的实例.生1：悬挂在天花板上的吊灯，停止在路边的汽车，放在地面上的讲桌以及放在讲桌上的黑板擦等等.2 保山曙光学校 高一年级物理 教学设计 2010年12月25日

生2：竖直上抛运动的物体到达最高点的瞬间.师：大家讨论一下竖直上抛的物体到达最高点的瞬间是否处于平衡状态.学生讨论，回答提问

生1：竖直上抛的最高点物体应该处于平衡状态，因为此时物体速度为零.生2：我不同意刚才那位同学的说法，物体处于平衡状态指的是物体受合力为零的状态，并不是物体运动速度为零的位置.处于竖直上抛最高点的物体只是在瞬间速度为零，它的速度立刻就会发生改变，所以不能认为处于平衡状态.师：刚才的同学分析得非常好，大家一定要区分到底是速度为零还是合外力为零时物体处于平衡状态，经过讨论分析我们知道应该是合外力为零时物体处于平衡状态.为了加深同学们对这个问题的理解，我们通过一个例子来进一步探究物体的平衡是怎样进行研究的.多媒体投影课本中的例题、三角形的悬挂结构及其理想化模型 师：轻质细绳中的受力特点是什么？

生：轻质细绳中的受力特点是两端受力大小相等，内部张力处处相等.师：节点O的受力特点是什么？

生：节点O的受力特点是一理想化模型，所受合外力为零.师：我们分析的依据是什么？

生：上面的分析借助牛顿第二定律进行，是牛顿第二定律中合力等于零的特殊情况.师：同学们把具体的解答过程写出来.投影学生的解答过程

解答：如图4－7－1所示，F1、F2、F3三个力的合力为零，表示这三个力在x方向的分矢量之和及y轴方向的分矢量之和也都为零，也就是：

图4－7－1 F2－F1cosθ=0 3 保山曙光学校 高一年级物理 教学设计 2010年12月25日

F1sinθ－F3=0 由以上两式解出钢索OA受到的拉力F1

F1=F3G= sinsin硬杆OB的支持力F2

F2=F1cosθ=G tan师：在这个同学解题的过程中，他采用的是什么方法？

生：正交分解法：将其中任意一个力沿其余两个力的作用线进行分解，其分力必然与其余两个力大小相等.师：除了这种方法之外，还有没有其他的方法？

生1：可以用力的合成法，任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反.生2：也可以用三角形法，将其中任意两个力进行平移，使三个力首尾依次连接起来，应构成一闭合三角形.师：总结：处理多个力平衡的方法有很多，其中最常见的就是刚才几位同学分析的这三种方法，即正交分解法、力的合成法和三角形定则.这几种方法到底采用哪一种方法进行分析就要看具体的题目，在实际操作的过程中大家可以灵活掌握.例题1 如图4－7－2所示，质量为m的木块在推力F的作用下，在水平地面上做匀速直线运动.已知木块与地面间的动摩擦因数为μ，F的方向与水平方向成θ角斜向下.那么木块受到的滑动摩擦力为下列各值的哪个（BD）

图4－7－2 A.μmg

B.μ（mg＋Fsinθ）

D.Fcosθ C.μ（mg－Fsinθ）

解析：物体受力如图4－7－3所示，水平方向有f=Fcosθ，故D正确.竖直方向有FN=Fsinθ+G，由于匀速运动，f=μFN=μ（Fsinθ+G），故选项B正确.点评：要注意问题的多解性.4 保山曙光学校 高一年级物理 教学设计 2010年12月25日

图4－7－3 变式练习在一个封闭装置中，用弹簧秤称一物体的重力，根据读数与实际重力之间的关系，以下说法中正确的是（C）

A.读数偏大，表明装置加速上升 B.读数偏小，表明装置减速下降

C.读数为零，表明装置运动加速度等于重力加速度，但无法判断是向上还是向下运动

D.读数准确，表明装置匀速上升或下降

问题2 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？

设计意图：让学生带着问题观察演示实验，理解超重和失重现象。师生活动：

【演示实验】

一位同学甲站在体重计上静止，另一位同学说出体重计的示数.注意观察接下来的实验现象.学生活动：观察实验现象，分析原因

师：甲突然下蹲时，体重计的示数是否变化？怎样变化？ 生：体重计的示数发生了变化，示数变小了.师：甲突然站起时，体重计的示数是否变化？怎样变化？ 生：体重计的示数发生了变化，示数变大.师：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？

生：这是因为当人静止在体重计上时，人处于受力平衡状态，重力和体重计对人的支持力相等，而实际上体重计测量的是人对体重计的压力，在这种静止的情况下，压力的大小是等于重力的.而当人在体重计上下蹲或突然站起的过程中，运动状态发生了变化，也就是说产生了加速度，此时人受力不再平衡，压力的大小不再等于重力，所以体重计的示数发生了变化.保山曙光学校 高一年级物理 教学设计 2010年12月25日

这位同学分析得非常好，我们把物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力叫做物体的视重，当物体运动状态发生变化时，视重就不再等于物体的重力，而是比重力大或小.大家再看这样一个问题：

多媒体投影例题：人站在电梯中，人的质量为m.如果当电梯以加速度a加速上升时，人对地板的压力为多大？

学生思考解答

生1：选取人作为研究对象，分析人的受力情况：人受到两个力的作用，分别是人的重力和电梯地板对人的支持力.由于地板对人的支持力与人对地板的压力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，只要求出地板对人的支持力就可以求出人对地板的压力.生2：取向上为正方向，根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=m（g+a）

人对地板的压力F′与地板对人的支持力大小相等，即F′=m（g+a）由于m（g+a）>mg，所以当电梯加速上升时，人对地板的压力比人的重力大.师：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.物体处于超重现象时物体的加速度方向如何呢？

生：物体的加速度方向向上.师：当物体的加速度方向向上时，物体的运动状态是怎样的？ 生：应该是加速上升.师：大家看这样一个问题：

投影展示：人以加速度a减速下降，这时人对地板的压力又是多大？ 学生讨论回答

生1：此时人对地板的压力也是大于重力的，压力大小是：F=m（g+a）.生2：加速度向上时物体的运动状态分为两种情况，即加速向上运动或减速向下.师：大家再看这样几个问题： 【投影展示】

1.人以加速度a加速向下运动，这时人对地板的压力多大？ 2.人随电梯以加速度a减速上升，人对地板的压力为多大？

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3.人随电梯向下的加速度a＝g，这时人对地板的压力又是多大？ 师：这几种情况物体对地板的压力与物体的重力相比较哪一个大？ 生：应该是物体的重力大于物体对地板的压力.师：结合超重的定义方法，这一种现象应该称为什么现象？

生：应该称为失重现象.当物体对支持物的压力和对悬挂物的拉力小于物体重力的现象称为失重.师：第三种情况中人对地板的压力大小是多少？ 生：应该是零.师：我们把这种现象叫做完全失重，完全失重状态下物体的加速度等于重力加速度g.师：发生超重和失重现象时，物体实际受的重力是否发生了变化？ 生：没有发生变化，只是物体的视重发生了变化.师：为了加深同学们对完全失重的理解，我们看下面一个实验，仔细观察实验现象.课堂演示实验：取一装满水的塑料瓶，在靠近底部的侧面打一小孔，让其做自由落体运动.生：观察到的现象是水并不从小孔中喷出，原因是水受到的重力完全用来提供水做自由落体运动的加速度了.师：现在大家就可以解释人站在台秤上，突然下蹲和站起时出现的现象了.例题2 某人站在台秤的底板上，当他向下蹲的过程中（D）

A.由于台秤的示数等于人的重力，此人向下蹲的过程中他的重力不变，所以台秤的示数也不变

B.此人向下蹲的过程中，台秤底板既受到人的重力，又受到人向下蹲的力，所以台秤的示数将增大

C.台秤的示数先增大后减小 D.台秤的示数先减小后增大

变式练习如图4－7－4所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C（包括支架）的总质量为M，B为铁片，质量为m，整个装置用轻绳悬挂于O点.当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F的大小为（D）

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图4－7－4 A.F=mg

C.F=（M+m）g

六、本课小结

本节课是牛顿运动定律的具体应用，分别是两种特殊情况，一种是物体受合力为零时物体处于平衡状态时的分析，应该注意三力合成与多力合成的方法，注意几种方法的灵活运用，另一种情况就是物体在竖直方向上做变速运动时超重和失重现象.对于这两种现象，我们应该注意以下几个问题：物体处于“超重”或“失重”状态，并不是说物体的重力增大了或减小了（甚至消失了），地球作用于物体的重力始终是存在的且大小也无变化.即使是完全失重现象，物体的重力也没有丝毫变大或变小.当然，物体所受重力会随高度的增加而减小，但与物体超、失重并没有联系.超（失）重现象是指物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于（小于）重力的现象。“超重”“失重”现象与物体运动的速度方向和大小均无关，只决定于物体的加速度方向。

B.Mg

D.F>（M+m）g

第三篇：牛顿运动定律解决问题说课稿

牛顿运动定律解决问题

（二）说课稿

主要内容包括

1．通过分析教材和学生说三维教学目标的确定

2．说教学的组织方式、教学程序及体现的教育科学理论依据 3．说板书、教学评价及教学效果

一．说结合教材和课程标准，针对学生的心理特点和认知水平，确定三维教学目标

１．说教材：《牛顿运动定律解决问题

（二）》是必修一第四章牛顿运动定律第7节内容，是本章的重点内容。本节内容有五个特点：一是物体的平衡和超重、失重问题具有一定的代表性，课本以例题的形式呈现，反映出教科书新的基本知识观，因此本节内容知识性与分析问题的过程与方法并重；二是自由落体运动是从受力确定运动情况，超重和失重是从运动情况确定受力，所以说本节内容即是《牛顿运动定律解决问题

（一）》的延续又是牛顿运动定律的进一步应用；三是共点力作用下物体的平衡是牛顿第二定律中加速度为０，合外力为０时的特例，要通过列平衡方程进行求解；四是本节内容涉及牛顿三条定律，尤其是牛顿第二定律和牛顿第三定律的内容。还涉及到物体的受力分析尤其是共点力物体平衡的受力分析；五是本节内容涉及运用数学知识（建立坐标系）分析和处理物理问题。

２．说学生：高一学生刚刚接触动力学知识，思维具有单一性和不确定性；受力分析还不熟练甚至出错；对超重和失重尽管在电视上见过，或日常生活中听说过，但基本没有亲身感悟，还存在着某些错误的认识；利用运动学公式解决竖直上抛运动因存在往复现象，有一定的难度，空间想象能力较差。

３．重点：共点力物体的平衡；超重和失重现象． ４．难点：物体的受力分析；竖直上抛运动的理解．

５．教学目标：知识与技能―――知道共点力作用下物体的平衡及平衡条件；知道物理学中超重和失重现象的含义，能利用牛顿运动定律进行定性分析和定量计算；能解答以自由落体运动为基础的竖直方向的运动学问题；能运用牛顿运动定律解答较复杂的问题。过程与方法―――让学生领会如何从受力分析入手，学会分析复杂问题的过程与方法；让学生合作探究、研讨交流解决问题。情感态度与价值观―――让学生亲身感悟超失重现象，激发学生学习物理的兴趣；让学生观察力传感器实验，培养学生科学意识。

二．说教学程序、教法、学法及教育科学理论依据

设计思想：运动学是描述物体做什么运动，而动力学是研究物体为什么这样运动的问题，从动力学角度研究物体的平衡，超失重现象和自由落体运动，既有知识性，又有分析问题、探究过程的方法性。结合本节内容的三个“独立知识点”，结合高一学生的认知水平，结合与前一节内容的连续性，结合市要求的“三课型五环节”和“三案教学”。确定主要采用教师演示观察，学生体验感悟，问题驱动，以学生为主体合作研讨、教师引领下点评矫正的评研法，多媒体辅助教学，使知识主动构建，使能力得到提升。

教学方法：整个教学过程中，以教师引领，学生自主探究合作学习为主线的评研法；以实验为基础，逐步深入的诱思法；体现新课程改革所倡导的新的学习理念。

教学程序、教法、学法及教育科学理论依据： １．任务一：研究超重和失重――从运动情况确定受力（12分钟）教师活动：（1）演示两种超失重现象，引导学生观察现象；（2）利用力的传感器演示超失重中拉力的大小，引导学生思考；（3）引领评研“课前预习案”上系列问题（超失重中速度方向、加速度方向、两同学黑板展示两道计算题）让学生展示自己的预习成果，给予鼓励性评价；（4）归纳超失重特点，给出超失重和完全失重定义。

学生活动：（1）观察教师的演示实验并认真思考；（2）亲身感悟超失重现象；（3）回扣研讨预习案上系列问题；（4）完成“课中导学案”任务（5）理解超失重定义及其内涵知识。

教学设计说明：通过演示实验创设物理情景，变抽象为亲身感悟，在实验研究的基础上解决物理问题，即帮助学生掌握基本知识，又培养学生观察、分析和探究的能力。

教育科学理论依据：教师的职责现在已经越来越少的传递知识，而越来越多的激励思考（《新课程与教学改革》）

２．任务二：从动力学看自由落体运动――从受力确定运动情况（12分钟）

教师活动：（1）描述自由落体运动的条件，引导学生受力分析；（2）演示竖直上抛运动，学生仔细观察；（3）引领评研“课前预习案”上系列问题（竖直上抛运动上升过程的加速度、下落过程的加速度、到达最高点的时间等问题）。

学生活动：（1）积极思考，明确自由落体运动的性质及其原因；（2）观察演示实验现象；（3）结合“课中导学案”明确竖直上抛运动过程的特点及其运动性质。

教学设计说明：“课前预习案”上系列问题，目的是一步步的引导学生明确比较复杂的竖直上抛运动过程。

教育科学理论依据：突出独立获取物理知识，探究物理规律，体现以揭示规律为重点的原则。（《高中物理课程标准教师读本》）

３．任务三：共点力的平衡条件（11分钟）

教师活动：（1）演示三种平衡现象，学生观察平衡的特点；（2）回扣“课前预习案”从牛顿运动定律得出平衡条件；（3）展示三角支架，分析结点“O ”的受力情况；（4）引领学生列出平衡方程，求出弹力大小。

学生活动：（1）观察平衡现象，积极寻找平衡状态；（2）理解三角支架上“O”点的受力情况；（3）在教师引导下列出平衡方程，求出弹力大小，完成“课中导学案”任务。

教学设计说明：平衡态是具体的一种状态，从观察到得出结论顺理成章。三角支架的受力和施力情况易于混淆，出示模型化难为易。

教育科学理论依据：教学应以人的全面发展为本。因此：师者，所以引路、开窍、促进也。（《诱思探究学科教学论》）

4．任务四：总结本节课学习的主要知识内容和物理方法，布置“课后提升案”任务（5分钟）

三．说板书：多媒体及导学案辅助下，主要板书课题，任务环节，共点力平衡的条件，超失重概念等内容。

四．说教学评价及教学效果：适时恰当的运用激励评价机制，促进学生的合作交流、点评学生的展示、激发学生的思维、提高学生的能力，构建和谐的课堂氛围，完成教学任务。但本节课内容较多，也有一定的难度，在教学中对外开发的有一定限度，练习也不够充分，需要在“课后提升案”中加以巩固和提高。

第四篇：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=a3

3．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．CD

2．B

3．BD

4．2s

7．0＜F≤2mgtanθ

第五篇：人教版高中物理必修一 4.7用牛顿运动定律解决问题(二)教案设计

用牛顿运动定律解决问题

（二）教案设计4.7 高中物理必修一 教材分析

一、超重和失重，每个问2.共点力的平衡条件，1.本节课教材上设计了两个大问题，题都给出了相关定义和一个配套例题，要能灵活应用第一个问题，还需要设计相关练习，第二个问题理解起来有难度，需要设计贴近生活易于理解的实验，帮助学生理解。

二、教学目标 知识与技能 理解共点力作用下物体平衡状态的概念，能推导出共点力作用下物体的平衡条件。

会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题。通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质。

进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤。过程与方法 培养学生处理多共点力平衡问题时一题多解的能力。

引导帮助学生归纳总结发生超重、失重现象的条件及实质。情感态度与价值观 勇于探究与日常生活有将物理知识应用于生产和生活实践的意识，的思想，“学以致用”渗透 有关的物理问题。培养学生联系实际，实事求是的科学态度和科学精神。

三、教学重点、难点 共点力作用下物体的平衡条件及应用。

发生超重、失重现象的条件共点力平衡条件的应用。超重、失重现象的实质及本质。

四、学情分析对于第二个问题的实质还是和第一个问题的相关例题，能够理解基本定义，学生预习知识后，会存在问题。

五、教学方法 引导法和实验法

六、课前准备 充分备课，设计过程、练习、实验和实验仪器。

七、课时安排 一个课时完成

八、教学过程、回顾）（一 上节课我们学习了牛顿运动定律解决问题的有关知识，都是哪两种类型：、引入

（二）今天我们继续来学习用牛顿定律解决问题。首先请同学们回忆一个概念：平衡状态。师： 什么叫做平衡状态。如果一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平生： 衡状态。物体处于平衡状态时它的受力特点是什么？师： F合a生： 知当合因为牛顿定律是力与运动状态相联系的桥梁，所以根据牛顿第二定律 m，物体将静止或匀速直线运动。0时，物体的加速度为0外力为

当一个物体受几个力作用时，如何求解合力？师： 根据平行四边形定则将力进行分解合成。生： 力的分解合成有注意点吗？或力的分解合成有适用范围吗？师： 学生会思考一会儿，但肯定会找到答案 力的分解合成只适用于共点力。生： 那什么是共点力？师： 如果几个力有共同的作用点或它们的延长线交于一点，那这几个力叫做共点力。生： 回答得很好，其实在我们刚才的讨论中有一点我要给大家指出来的就是：物体处于平师： 在一类是有固定转动轴的物体的平衡。一类是共点力作用下物体的平衡；衡状态时分为两类，今天我们先来研究共点力作用下我们主要研究共点力作用下物体的运动状态。整个高中阶段，物体的平衡条件。、共点力作用下物体的平衡条件

（三）。0在共点力作用下物体的平衡条件是合力为：【定义】

同学们能列举生活中物体处于平衡状态的实例吗？师： 很多。如桌上的书、吊着的电灯、做匀速直线运动的汽车等等。生： 竖直上抛运动的物体到达最高点的瞬间是否处于平衡状态？师：，物体不能保g，但仍受到重力，加速度仍为0不是！因为物体在最高点虽然速度为生： 持静止或匀速直线运动。并不说若指某一时刻静止，平衡状态是指物体保持静止或匀速直线运动，回答得很好！师：

的状态。0那这一时刻就是平衡状态。平衡状态是一个持续的过程。或平衡状态是指加速度为城市中的路灯，无轨电车的供电线路等，经常用三解形的结构悬挂。图为这类结构的、1例 钢索和杆的重量都可忽略。点且垂直于纸面的轴转动，B可绕通过OB图中硬杆一种简化模型。等于AOB角，G如果悬挂物的重量为点的支持力各是多O对OB点的拉力和杆O对OA钢索，θ 大？、轻质细绳中的受力特点：两端受力大小相等，1 A 内部张力处处相等。、轻质直杆仅两端受力时（杆处于平衡状态）2 θ B 的特点：这两个力必然沿杆的方向且大小相等。O O、节点3 也是一理想化模型。G 举重是中国代表团在奥运会上重要的夺金项目。在举重比赛中，运动员举起杠铃时必、1练习运动员可通过改变两手握杆的距举成功。（或抓）才能被裁判视为挺须使杠铃平衡一定时间，若双臂夹角变大，离来调节举起时双臂的夹角。则下面关于运动员保持杠铃平衡时手臂用力大）C 小变化的说法正确的是（．不能确定 D．增大 C．减小 B．不变A 所两手举杠铃的力沿竖直方向的分力之和应与重力抵消。为了保证棒静止，如下图：【解析】

以当手臂夹角变大时，为了保证举力竖直方向的分力大小不变，则要求举力增大。

、超重与失重

（四）自从神州六号师： 下面我们就来研究这那什么是超重和失重呢，人们经常谈到超重和失重。飞船发射成功以来，个问题。播放一段视频增加学生的感性认识m。人站在电梯中，人的质量为、2例 ①人和电梯一同静止时，人对地板的压力为多大？ N 求解人对地板的压力，该题中如果选电梯为研究对象，受力情况会:【解析】

比较复杂，甚至无法解题。所以我们只能选人为研究对象，那选人为研究对象能求解出人对电梯的压力吗？能！根据牛顿第三定律：作用力与反作用力是等在反向的。只要求出电梯对人的支持力，再根据牛顿第三定律就可求出

G

人对电梯的压力。mgN 有：0因为人是静止的所以合外力为a 匀加速上升，人对地板的压力为多大？②人随电梯以加速度

学生自己分析解答。不会有太大难度mgmamgNmaNmg④⑤两题加速度方向均向下，合外力向下，于是有 从上面的解题结果我们发现，当人加速上升和减速下降时，人对地面的压力大于本身师： 物理学中分别把这两种现人对地面的压力小球本身重力。当人加速下降和减速上升时，重力； 象叫做超重和失重。物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受的重力，这种现象叫做超：【定义】 重。物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受的重力，这种现象叫做失：【定义】

重。虽然从理论上我们推导出了应该有这样的现象，但我估计大家在日常生活中都没有注师： 你会心慌也那你们有坐过电梯的经验吗？电梯启动上升时，可能都有点怀疑。意到这些现象，的感觉，“飘飘然”同时有种你会头晕，电梯停止上升时，的感觉，“脚踏实地”会充分体会到还有坐汽车时，这就是超重失重引起的。大家会突然觉得心汽车速度很快上桥并从桥顶下桥，突然变得空空的，很难受，那是失重造成的。实验验证 其实大家完全可以利用身边的器材来验证。师：、用弹簧秤挂上钩码，然后迅速上提和迅速下放。1实验在钩码被迅速上提的一瞬间，弹簧秤读数突然变大；在钩码被迅速下放的一现象： 瞬间，弹簧秤读数突然变小。