【教材分析】
《牛頓運動定律》在高考《考試大綱》的“知識內容表”中，共有6個條目，其中包括“牛頓定律的應用”，為II等級要求。牛頓第二定律的應用，是本章的核心內容。由于整合了物體的受力分析和運動狀態分析，使得本節成為高考的熱點和必考內容。受力分析和運動狀態分析，是解決物理問題的兩種基本方法。并且，本單元的學習既是后繼“動能”和“動量”等復雜物理過程分析的基礎，也是解決“帶電粒子在電場、磁場中運動”等問題的基本方法，因而顯得十分重要。
【學情分析】
由于本單元對分析、綜合和解決實際問題的能力要求很高，不少同學在此感到困惑，疑難較多，主要反映在研究對象的選擇和物理過程的分析上，對一些典型的應用題型，如連接體問題、超重失重問題、皮帶傳動問題、斜面上的物體運動問題等，學生缺乏針對性訓練，更缺少理性的思考和總結。
【目標】
一、知識與技能
1、掌握牛頓第二定律的基本特征；
2、理解超重現象和失重現象。
二、過程與方法
1、掌握應用牛頓運動定律解決問題的基本思路和方法，學會用牛頓運動定律和運動學公式解決力學問題；
2、學會連接體問題的一般解題方法；
3、掌握超重、失重在解題中的具體應用。
三、情感態度與價值觀
1、通過相關問題的分析和解決，培養學生的科學態度和科學精神；
2、通過“嫦娥一號”的成功發射和變軌的過程，激發學生的愛國熱情。
【教學重點和難點】
教學重點：牛頓運動定律與運動學公式的綜合運用。
教學難點：物體受力情況和運動狀態的分析；處理實際問題時“物理模型”和“物理情景”的建立。
【教學方法和手段】
教學方法：分析法、討論法、圖示法
教學手段：計算機多媒體教學，PPT課件
【教學過程】
一、提出問題，導入課題
提問、討論、評價
�。ㄒ唬└呷锢恚◤土暎┣叭碌膬热菁捌溥壿嬯P系是怎樣的？
�。ǘ┡ｎD運動定律的核心內容是什么？
�。ㄈ┤绾卫斫饬瓦\動的關系？
PPT展示：力和運動的關系
力是使物體產生加速度的原因，受力作用的物體存在加速度。我們可以結合運動學知識，解決有關物體運動狀態的問題。另一方面，當物體的運動狀態變化時，一定有加速度，我們可以由加速度來確定物體的受力。
二、知識構建，方法梳理
�。ㄒ唬﹦恿W的兩類基本問題
1．已知物體的受力情況，要求確定物體的運動情況
處理方法：已知物體的受力情況，可以求出物體的合力，根據牛頓第二定律可以求出物體的加速度，在利用物體初始條件（初位置和初速度），根據運動學公式就可以求出物體的位移和速度。也就是確定了物體的運動情況。
2．已知物體的運動情況，要求推斷物體的受力情況
處理方法：已知物體的運動情況，由運動學公式求出加速度，再根據牛頓第二定律就可以確定物體所受的合外力，由此推斷物體受力情況。
�。ǘ﹦恿W問題的求解
1．基本思路
牛頓第二定律反映的是，加速度、質量、合外力的關系，而加速度可以看成是運動的特征量，所以說加速度是連接力和運動的紐帶和橋梁，是解決動力學問題的關鍵。
求解兩類問題的思路，可用下面的框圖來表示：
可見，加速度是連接“力”和“運動”的橋梁。
2．一般步驟：
⑴確定研究對象；
�、七M行受力情況及運動狀態分析；
�、沁x取正方向；
�、冉y一單位，代入求解；
�、蓹z驗結果。
3．注意事項
�。�1）同體；
�。�2）同向；
�。�3）同時；
（4）同單位制（SI制）。
倡導對問題先作定性和半定量分析，弄清問題的物理情景、找到正確解題的關鍵，以養成良好的思維品質和解題習慣。
（三）超重和失重
1．描述：彈簧秤稱量物體的重量。原理：二力平衡。
2．演示：物體的平衡、超重、失重。
3．歸納：超重、失重的起因和表現
起因運算表現
超重具有向上的加速度F=m（g+a）F?mg
失重具有向上的加速度F=m（g-a）F
三、典題分析，引深拓展
【例1】如圖1所示為豎直平面內的半徑為R的圓環，AB是它的豎直直徑，AC是光滑的斜面軌道。一個小球從A點由靜止開始沿AC斜面滑下，求下滑的時間。
【解析】設斜面的長度為L，夾角為α，則有：L=2R/cosα （1）
a=gcosα （2）
L=at2/2 （3）
聯立解得：t=2（R/g）1/2
可見，小球沿光滑弦軌道下滑的時間，只與圓環的半徑有關，且等于沿直徑AB的自由落體時間。
拓展：在圖3中，AB是圓的豎直直徑，小球沿不同的光滑斜面軌道由靜止下滑，所需的時間相等。
【例2】如圖4所示，光滑曲面軌道與水平傳送帶平滑相連，但不接觸，小滑塊從曲面上A點由靜止開始滑下，在靜止的傳送帶上做勻減速運動，離開傳送帶后做平拋運動，最后落在水平地面上的P點，若傳送帶是運動的，小滑塊的落地點還在P點，那么傳送帶的運動方式為：
A．一定順時針傳動
B．一定逆時針傳動
C．可能順時針傳動
D．可能逆時針傳動
【解析】小滑塊的落地點還在P點，說明小滑塊做平拋運動的初速度不變；也就是在傳送帶上做勻減速運動的加速度不變。因而，所受到向“左”的滑動摩擦力不變，所以，傳送帶沿逆時針方向傳動，或者傳送帶沿順時針方向傳動，但傳動速度小于滑塊的速度。
答案：CD
【例3】在光滑水平地面上有兩個彼此接觸的物體A和B，它們的質量分別為m1和m2，若用水平推力F作用于A物體，使A、B一起向前運動，如圖5所示，求兩物體間的相互作用為多大？
【解析】由于兩物體是相互接觸的，在水平推力F的作用下做加速度相同的勻加速直線運動，是“連接體”。如果把兩個物體作為一個整體，用牛頓第二定律去求加速度a是很簡便的。題目中要求A、B間的相互作用，因此必須采用隔離法，對A或B進行分析，再用牛頓第二就可以求出兩物體間的作用力。
設A、B之間的相互作用力為N，以A、B整體為研究對象，由牛頓第二定律得：F=(m1+m2)a；所以，a=F/(m1+m2)
再以B為研究對象，由牛頓第二定律可得：N=Fm2/(m1+m2)
點評：連接體的一般解題方法是，整體法求加速度，隔離法求力。
拓展：
（1）其它情況不變，若將F作用于B物體，則A、B間的相互作用多大？
�。�2）其它情況不變，若物體與地面間的動摩擦因數為?，則A、B間的相互作用多大？
【例4】如果某個物理過程中涉及3個物體，那么，研究對象的選擇最多有幾種可能？
【解析】令三個物體分別為A、B、C，則研究對象的選擇方式為：
一個物體：A、B、C
兩個物體：AB、AC、BC
三個物體：ABC
答案：7種
【例5】質量為M的三角劈靜止在粗糙的水平地面上，質量為m的滑塊在傾角為θ的斜面上以加速度a勻加速下滑。求三角劈對地面的壓力N和所受地面的摩擦力f。
【解析】如圖7所示，把滑塊的加速度進行正交分解。
Ax=acosθ；ay=asinθ
由于滑塊具有向下的加速度，所以處于失重狀態。整體對地面的壓力（也就是三角劈對地面的壓力）為N=（M+m）g-masinθ。
由于滑塊具有水平向左的加速度，用“整體法”的觀點，應該由地面的摩擦力產生。即：f=max=macosθ
【例6】質量為M的框架靜止于水平地面上，通過輕彈簧吊著質量為m的物塊，如圖8所示。在物塊上下振動的某一瞬間，框架對地面的壓力為0，求此時物塊的加速度。
【解析】用“整體法”的觀點，當框架對地面的壓力為0時，處于“完全失重”狀態，由于框架靜止，系統的重力全部使物塊產生加速度。即：（M+m）g=ma，a=（M+m）g/m。
四、課堂小結
1．牛頓第二定律的一般解題方法和注意事項；
2．連接體問題的求解方法；
3．超重和失重及其在解題中的應用．
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