2021.12.21高一物理组教学研讨——扎实基础、开拓创新

丫雅

受力

物体

牛顿

运动定律

运动

加速度

学生

情况

问题

运动学

2021年12月21日下午5：10—6:10，高一物理组全体老师在我校弘毅楼一层教研活动教室开展了常规教学研讨。本次研讨主题为：牛顿运动定律的应用。

老师们先研讨了牛顿运动定律的应用这一节课的教学目标。具体目标如下：

(1)能用牛顿运动定律解决两类主要问题:已知物体的受力情况确定物体的运动情况、已知物体的运动情况确定物体的受力情。
(2)掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法，即首先对研究对象进行受力和运动情况分析，然后用牛顿运动定律把二者联系起来。
(3)初步体会牛顿运动定律对社会发展的影响，建立应用科学知识解决实际问题的意识。

接着，老师们对教材进行了分析。

本节是应用牛顿运动定律解决问题，综合了前面所学的基础知识和本章所学的基本规律，因此本节具有承上启下的作用。
将牛顿运动定律的应用分为两种类型:
一是从受力确定运动情况，即受力情况已知的条件下，判断出物体的运动状态或求出物体的速度和位移。
处理这类问题的基本思路是:先分析物体的受力情况求出合力，根据牛顿第二定律求出加速度，再利用运动学的有关公式求出要求的速度和位移等运动学量。
二是从运动情况确定受力，即在运动情况(如物体的运动性质、速度、加速度或位移)已知的条件下，求出物体所受的力。
处理这类问题的基本思路是:首先分析清楚物体的运动学情况，根据运动学公式求出物体的加速度，然后在分析物体受力情况的基础上，利用牛顿第定律列方程求力。
在本节的教学中，教师应该引导学生体会到加速度是联系运动和力的桥梁和纽带。
在牛顿第二定律公式和运动学公式中，均包含有一个共同的物理量——加速度。 因此，求加速度是解决有关运动和力问题的基本思路，正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键。

老师们还就本节课的重难点进行了研讨。

本节的教学重点是应用牛顿运动定律解决实际问题，难点是在应用过程中灵活选择方法，比如建立恰当的坐标系进行解题。
(1)问题引入
教科书在本节开始提出的问题是一个与实际联系紧密的现象，教师可以引导学生将其变成需要解决的问题，使学生在这一过程中经历建构模型的过程。例如，给出刹车的距离和期望刹车的时间，计算利车的最小加速度。学生学完这一节后 可以利用学到的知识解决，这样将学生的学习与实际生活紧密地结合起来，让学生初步体会牛顿运动定律对社会发展的影响，培养应用科学知识解决实际问题的意识。
(2)从受力确定运动情况
在这一部分教师应该先从教科书提供的例题1进行分析、讲解，引导学生分析、讨论，明确解决问题的原则，即在物体受力情况已知的情况下，由牛顿第二定律可以求解出物体运动的加速度，再通过运动学规律就可以确定物体的运动情况。然后再布置学生思考在此原则下独立解决同类型题目的解题规范，通过以下问题引导学生思考并完成解题过程:
①本题中选择的研究对象是谁?
②研究对象受多少个力的作用?画出正确的受力分析示意图。
③研究对象的运动情况是怎样的?画出运动过程的示意简图。
④分析已知条件，应该如何求加速度?
⑤如何确定研究对象最终的运动情况?
通过上述问题的引导，来可以帮助学生学会抽象实际问题、建立理想模型，即将例题中的冰壶简化成质点并按照匀变速直线运动进行处理:二来可以帮助学生按照合理的解题思路形成良好的解题习惯。
(3)从运动情况确定受力
通过对例题2的分析、讲解，教师可以引导学生自行总结:如果知道了物体的运动情况，根据运动学规律可以求出物体的加速度，再通过牛顿第二定律就能求出物体所受的合力，结合具体的受力分析，就可以明确物体的具体受力情况。
在例题2中由于滑雪者在山坡上运动，因此选择合理的坐标系就成了学生解决这个问题的难点。
让学生尝试在水平方向和竖直方向研究人的受力情况，尝试解决问题，学生会发现利用这样的坐标系解决问题并不简单。例题中待求的物理量是滑雪者对雪面的压力和滑雪者受到的阻力，如果按照水平和竖直的方向建立直角坐标系，则发现待求的两个物理量均会被正交分解，显然会增加解决问题的难度。而如果按照平行于山坡和垂直于山坡来建立坐标系，那么这两个物理量都正好落在坐标轴上，不需要进行分解，解决问题更方便。
在此基础上，教师可以引导学生总结建立坐标系的两个基本原则: 一是尽量让更多参与计算的物理量落在坐标轴上；二是尽最让被求的物理量不被分解。

最后，学科组教师对教学达成一致建议：

本节课内容是牛顿运动定律的应用，是高中物理必修第一册内容的综合应用。所以要拓展一些题型：
1.临界问题：恰好离开斜面、恰好发生相对滑动
2.多过程问题：连接速度是关键
3.滑块——木板问题：
4.连接体问题：整体法、隔离法的应用
5.传送带问题：水平传送带、倾斜传送带（瞬时共速时mgsinθ与μmgcosθ的比较）
6.等时圆模型：