【物理】2019届一轮复习人教版牛顿运动定律的综合应用教案

【物理】2019届一轮复习人教版牛顿运动定律的综合应用教案

高三物理集体备课组第五周教学设计 牛顿运动定律的综合应用 教材分析：‎ ‎ 牛顿运动定律是高中物理力学中的重点内容，也是解决物理问题的主要方法之一，在高中物理的学习中有着举足轻重的地位。在力学部分的教学中这部分知识是教学的重点、难点，也是高考的热点，一轮复习要高度重视。‎ 学情分析：‎ 学生在高一已经系统的学习了牛顿运动定律，在前面学习平衡问题时对整体法和隔离法的应用已比较熟悉，但高一学习时基础太弱，对这部分知识的教学层次很浅，因而学生对这部分知识的综合灵活应用还很欠缺，特别是临界问题的分析判断是一个学习难点，滑块滑板模型、传送带模型的建立与分析是另一个学习难点。‎ 教学目标：‎ ‎ 知识与技能：‎ 1. 理解实重、视重的区别，理解超重、失重的物理意义 2. 能够分析系统问题的内力和外力，熟练应用整体法和隔离法分析系统的受力及各物体的运动性质，解决相关问题。。 。 ]‎ 过程与方法：‎ ‎ 通过将实际问题分类导析，建立滑块滑板模型、传送带模型等物理模型，总结牛顿运动定律解题步骤及方法。‎ 情感态度与价值观：‎ ‎ 培养学生的分析能力、建模能力、应用数学知识解决物理问题的能力，加强逻辑思维、抽象思维、缜密思维等物理思维能力的训练。‎ 课时安排：3课时 教学过程：‎ ‎ 第一课时 一、知识要点梳理 ‎1.超重与失重 ‎(1)不论超重、失重或完全失重，物体的重力都不变，只是“视重”改变。 学 ]‎ ‎(2)物体是否处于超重或失重状态，在于物体具有向上的加速度还是向下的加速度，这也是判断物体超重或失重的根本所在。‎ ‎(3)当物体处于完全失重状态时，重力只有使物体产生a＝g的加速度效果，不再有其他效果。‎ ‎2．方法概述 + + ]‎ ‎(1)整体法是指对物理问题的整个系统或过程进行研究的方法。‎ ‎(2)隔离法是指从整个系统中隔离出某一部分物体，进行单独研究的方法。‎ ‎（3）解题思路 物体系的动力学问题涉及多个物体的运动。处理各物体加速度都相同的连接体问题时，整体法与隔离法往往交叉使用，一般思路是：‎ ‎(1)求内力时，先用整体法求加速度，再用隔离法求物体间的作用力。‎ ‎(2)求外力时，先用隔离法求加速度，再用整体法求整体受到的外加作用力。‎ 二、典例分析;‎ ‎[典例1]　(多选)(2015·江苏高考)一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图331所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力(　　)‎ 图331‎ A．t＝2 s时最大　　　　　　 B．t＝2 s时最小 C．t＝8.5 s时最大 D．t＝8.5 s时最小 ‎[典例2]　(2015·全国卷Ⅰ)一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5 m，如图334(a)所示。t＝0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t＝1 s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1 s时间内小物块的v t图线如图(b)所示。木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10 m/s2。求：‎ 图334‎ ‎(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2；‎ ‎(2)木板的最小长度；‎ ‎(3)木板右端离墙壁的最终距离。‎ ‎[典例3]　(多选)(2015·全国卷Ⅱ)在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着车厢以大小为a的加速度向西行驶时，P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为(　　) _ _ ]‎ A．8　　　　　　　　　　　　 B．10‎ C．15 D．18‎ 三、当堂训练（略）‎ 四、布置作业 ‎ 课时跟踪演练 第二课时 一、知识要点梳理 ‎3．动力学中的临界极值问题 在应用牛顿运动定律解决动力学问题中，当物体运动的加速度不同时，物体有可能处于不同的状态，特别是题目中出现“最大”“最小”“刚好”等词语时，往往会有临界值出现。‎ 三种常见分析方法：‎ ‎(1)极限分析法 ‎(2)假设分析法 ‎(3)数学极值法 ‎4.　滑块、滑板模型 ‎（1）模型特点 涉及两个物体，并且物体间存在相对滑动。‎ ‎（2）两种位移关系 滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中，若滑块和滑板同向运动，位移之差等于板长；反向运动时，位移之和等于板长。‎ 二、典例分析 ‎[典例1]　如图337所示，光滑水平地面上有质量相等的两物体A、B，中间用劲度系数为 的轻弹簧相连，在外力F1、F2作用下运动，且满足F1>F2，当系统运动稳定后，弹簧的伸长量为(　　)‎ 图337‎ A．　　　　　　　　　 B． C． D． ‎[典例2]　(2016·安庆模拟)如图338所示，一轻质弹簧的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为37°的光滑斜面体顶端，弹簧与斜面平行。在斜面体以大小为g的加速度水平向左做匀加速直线运动的过程中，小球始终相对于斜面静止。已知弹簧的劲度系数为 ，则该过程中弹簧的形变量为(已知：sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(　　)‎ 图338‎ A． B． C． D． ‎[典例3]　(2013·山东高考)如图339所示，一质量m＝0.4 g的小物块，以v0＝2 m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F 作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t＝2 s的时间物块由A点运动到B点，A、B之间的距离L＝10 m。已知斜面倾角θ＝30°，物块与斜面之间的动摩擦因数μ＝。重力加速度g取10 m/s2。‎ 图339 学 ]‎ ‎(1)求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小。‎ ‎(2)拉力F与斜面夹角多大时，拉力F最小？拉力F的最小值是多少？‎ 三、当堂训练（略）‎ 四、布置作业 ‎ 课时跟踪演练 第三课时 一、知识要点梳理 ‎5.传送带模型 ‎（1）模型特征 一个物体以速度v0(v0≥0)在另一个匀速运动的物体上运动的力学系统可看做“传送带”模型，如图所示。‎ ‎（2）建模指导 传送带模型问题包括水平传送带问题和倾斜传送带问题。‎ ‎(1)水平传送带问题 求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断。判断摩擦力时要注意比较物体的运动速度与传送带的速度，也就是分析物体在运动位移x(对地)的过程中速度是否和传送带速度相等。物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻。‎ ‎(2)倾斜传送带问题 求解的关键在于分析清楚物体与传送带的相对运动情况，从而确定其是否受到滑动摩擦力作用。 如果受到滑动摩擦力作用应进一步确定其大小和方向，然后根据物体的受力情况确定物体的运动情况。当物体速度与传送带速度相等时，物体所受的摩擦力有可能发生突变。‎ 二、典例分析 ‎[典例1]　(2016·河北正定中学月考)一水平传送带以2.0 m/s的速度顺时针传动，水平部分长为2.0 m。其右端与一倾角为θ＝37°的光滑斜面平滑相连，斜面长为0.4 m，一个可视为质点的物块无初速度地放在传送带最左端，已知物块与传送带间动摩擦因数μ＝0.2, 试问：‎ 图3314‎ ‎(1)物块能否到达斜面顶端？若能则说明理由，若不能则求出物块沿斜面上升的最大距离。‎ ‎(2)物块从出发到4.5 s末通过的路程。(sin 37°＝0.6，g取10 m/s2)‎ ‎[典例2]　(2016·潍坊一中高三检测)一小物块随足够长的水平传送带一起运动，被一水平向左飞行的子弹击中并从物块中穿过，如图12甲所示。固定在传送带右端的位移传感器记录了小物块被击中后的位移x随时间的变化关系如图乙所示(图像前3 s内为二次函数，3 4.5 s内为一次函数，取向左运动的方向为正方向)。已知传送带的速度v1保持不变，g取10 m/s 2。‎ 图12‎ ‎(1)求传送带速度v1的大小；‎ ‎(2)求0时刻物块速度v0的大小；‎ ‎(3)在图13中画出物块对应的v t图像。‎ 图13‎ ‎[典例3]　如图所示，与水平面夹角为θ＝30°的倾斜传送带始终绷紧，传送带下端A点与上端B点间的距离为L＝4 m，传送带以恒定的速率v＝2 m/s向上运动。现将一质量为1 g的物体无初速度地放于A处，已知物体与传送带间的动摩擦因数μ＝，取g＝10 m/s2，求：‎ ‎（1）物体从A运动到B共需多少时间？ ‎ ‎（2）电动机因传送该物体多消耗的电能。‎ 三、当堂训练（略）‎ 四、布置作业 ‎ 课时跟踪演练