高中物理 4.7用牛顿运动定律解决问题（二）教案 新人教版必修1.doc

牛顿第二定律的应用教学设计【教学目标】：1、理解整体法和隔离法的适用情境； 2、能灵活选用整体法和隔离法解决连接体的动力学问题。【教学重点】：1、引导学生能掌握整体法和隔离法选用原则； 2、能应用牛顿第二定律解决较复杂的连接体问题。【教学难点】：1、形成在解决实际问题中能优先判断应选用整体法还是隔离法； 2、展示习题所描述的情景，让学生能理解并接受推演结果，体现物理理论对生活的指导。【学情分析】：省级重点中学，高一年级理科班学生，已经掌握牛顿第二定律，并初步掌握利用牛顿第二定律结合整体法和隔离法解决连接体问题。教学中发现大部分学生在初学这两种方法后能顺利解决部分较简单的连接体问题，但遇到稍微复杂的问题容易陷入混乱，不知因选用哪种方法进行分析，分析过程也容易流于形式，没有结合具体的情景进行调整。【教学设计】：这节课主要针对破解学生在使用整体法和隔离法解决动力学问题后所产生的困惑，我设计将本节课分成四个板块。 1、课前准备：结合本节课教学目标设计学案，让学生完成并发现存在问题。 2、总结方法：利用选编的三个经典例题，引导学生形成整体法和隔离法的判断依据。明确在高中阶段，利用牛顿运动定律解决连接体动力学问题时，若物体的加速度相同时适合使用整体法进行分析，否则使用隔离法进行分析。 3、实例讲解：选编了四个经典易错题进行讲解，并自制教具进行演示，引导学生灵活使用整体法和隔离法解决连接体的动力学问题。并将演示实验融入习题课教学，让学生能够形成直观印象，有效破解思维惯性，体会物理理论对生活的指导。 4、课后强化：选编相关练习，让学生能针对所掌握内容进行强化训练。同时进一步发现问题，待下节课进行差缺补漏。【教学资源】：学生学案，配套练习，多媒体课件，自制教具【教学流程】：第一部分：通过剖析三个例题，进行横向比对，梳理出整体法和隔离法的适用情境。明确在高中阶段，利用牛顿运动定律解决连接体动力学问题时，若物体的加速度相同时适合使用整体法进行分析，否则使用隔离法进行分析。【例题1】两个小物块a、b紧贴着停在光滑的水平面上，现用水平恒力f 作用物块a上使两物块一起向右运动，已知 ma = 3mb ，求物块a物块b作用力fab的大小。（第一个例题两个物体的加速度相同，学生快速确定先使用整体法）【例题2】一个质量为m 的工人站在地面上，通过定滑轮将质量为m 的木箱以加速度a 向上拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，已知重力加速度 g，求地面对人的支持力fn 的大小。（第二个例题两物体的加速度不同，大部分学生能确定应选用隔离法）【例题3】物块b通过定滑轮牵水平桌面的物块a向右加速，已知ma = 4mb = 4m ，a与桌面的摩擦系数= 0.1, 重力加速度g ，忽略其他摩擦，求绳子对物块b的拉力大小。（第三个例题两物体的加速度看似相同，其实仅是大小相等，部分学生无法准确判断应选择哪种方法，教师针对学生困惑进行分析）（三个例题层层递进，将学生的思维深度推到问题的本质，教师引导学生自觉找出规律）fabaaaabaa例题1例题2例题3第二部分：利用四个经典例题引导学生灵活使用整体法和隔离法解决连接体问题。一方面对实际情景分析时应首先判断相互接触的a、b两个物体是否具备相同的加速度，才能确定应使用整体法还是隔离法。另一方面对具有相同加速度的连接体进行整体法分析时，因注意实际情景是否具备可能性。如果具有可能性应先假设后论证。【例题4】如图所示，质量分别为m1和m2的两个物体中间以轻弹簧相连，现用细绳将它们提升到一定高度并使弹簧处于竖直状态，松手让两物体由静止开始自由下落，已知弹簧的劲度系数为k， 不计空气阻力，求释放后瞬间两个物体的加速度各是多大。（学生能根据生活经验快速确定此情景中的两个物体没有相同加速度，应选择隔离法进行分析，最后教师通过实验演示两物体运动过程）【例题5】如图所示，质量分别为m1和m2的两个物体中间以一根不可伸长的轻绳相连，现用细绳将它们提升到一定高度并使轻绳处于竖直状态，松手让两物体由静止开始下落，求下落过程两个物体的加速度各是多大(不计空气阻力)。（部分学生能根据生活经验判断两个物体具有相同加速度，但仍有部分学生没能模拟出两物体下落的情景提出相关结论。这里教师先通过反证法论证两物体必有相同加速度，明确一旦没能模拟出物理情景时可以采用理论分析来确认。然后再通过演示实验展示两物体运动过程，但是演示结果根分析结果“意外地”出现不一致，教师尝试让学生分析原因，最后通过讲解明确是因为题干中对一些细节进行理想化处理才会产生偏差，进一步使学生理解理想化模型这种重要的物理方法。）【例题6】如图所示，将一质量为m木块放置在另一质量为m倾角为37的楔行木块上，现两木块水平托起一定高度并保持楔形木块底面水平，突然放手让木块由静止开始下落，忽略空气阻力。求两个木块的加速度各是多大。（对于此题涉及的情景，大部分学生无法模拟出两个物体一起下落的情景得出两物体具有相同加速度的结论。教师再次利用反证法论证两物体必有相同加速度，然后再通过实验演示两物体下落过程。将演示实验融入习题课教学，将理论分析的逻辑深度和实验展示的视觉直观相结合，有效的提升了课堂效率，真正做到从物体走向生活，从物体走向社会。）【例题7】如图所示，一细线的一端固定于倾角为53的光滑楔型滑块的顶端，细线的另一端拴一质量为m的小球，用水平恒力f牵引滑块在光滑桌面上向左运动，已知滑块质量为m，拉力f =（m+m）g，求细线中拉力ft的大小。 （题干中描述了两个物体具有相同的加速度，根据之前的分析结论学生快速确定应先使用整体法进行分析，然而计算结果却让他们大跌眼镜。破解的关键是明确此情景具有可能性，学生没有进行分析便进行判断，导致了错误的结果。最后，当然还是通过实验展示强化学生的直观感受。此题是根据本校学生的水平而选编的，希望再次通过剧烈反差带来的冲击能激发学生的思维活跃度，进一步拓展学生思维的深度和广度，为后期处理更为复杂的物理问题做足铺垫）（将演示实验融入习题课教学是一种传统而高效的教学方法，相对于目前正流行的探究式教学方法，这种教学方法展示出的