資源簡介

學習任務單
課程基本信息
學科 高中物理 年級 高一 學期 秋季
課題 牛頓運動定律的應用
教科書 書 名：物理教材 出版社：人民教育出版社 出版日期：2019年6月
學生信息
姓名 學校 班級 學號
學習目標
1．物理觀念：能用牛頓運動定律解決兩類主要問題。已知物體的受力情況確定物體的運動情況、已知物體的運動情況確定物體的受力情況。 2．科學思維：掌握應用牛頓運動定律解決問題的基本思路和方法，即首先對研究對象進行受力和運動情況分析，然后用牛頓運動定律把二者聯系起來。 3．科學態度與責任：初步體會牛頓運動定律對社會發展的影響，建立應用科學知識解決實際問題的意識。
課前學習任務
1. 回顧運動學公式以及物體間相互作用力。 2. 認真復習牛頓運動定律，特別是牛頓第二定律。 3. 閱讀教材，預習應用牛頓運動定律可解決的哪兩類問題。
課上學習任務
【學習任務一】 利用已有知識，分析航母設計、運行中涉及的物理學問題。多媒體播放航母艦載機起飛視頻，分析該情境中涉及哪些物理量？它們之間有何關聯？ 牛頓第二定律是連接力與運動的橋梁：已知物體受力，就可求出加速度，進一步判斷物體做什么運動。反之，如果知道運動的情況，也可求出加速度，由牛頓第二定律判斷出物體受到的合力，再根據合力與分力的關系得到所求力。 【學習任務二】 從受力確定運動情況 運動員把冰壺沿水平冰面投出，讓冰壺在冰面上自由滑行，在不與其他冰壺碰撞的情況下，最終停在遠處的某個位置。按比賽規則，投擲冰壺運動員的隊友，可以用毛刷在冰壺滑行前方來回摩擦冰面，減小冰面的動摩擦因數以調節冰壺的運動。 （1）運動員以 3.4 m/s 的速度投擲冰壺，若冰壺和冰面的動摩擦因數為 0.02，冰壺能在冰面上滑行多遠？g 取 10 m/s2。 （2）若運動員仍以 3.4 m/s 的速度將冰壺投出，其隊友在冰壺自由滑行 10 m 后開始在其滑行前方摩擦冰面，冰壺和冰面的動摩擦因數變為原來的 90%，冰壺多滑行了多少距離？ 在物體受力情況已知的情況下，由牛頓第二定律可以求解出物體運動的加速度，再通過運動學規律就可以確定物體的運動情況。 【學習任務三】 從運動情況確定受力 一位滑雪者，人與裝備的總質量為75kg，以 2 m/s 的初速度沿山坡勻加速直線滑下，山坡傾角為 30°，在5 s的時間內滑下的路程為60m。求滑雪者對雪面的壓力及滑雪者受到的阻力（包括摩擦和空氣阻力），g 取10 m/s2。 知道了物體的運動情況，根據運動學規律可以求出物體的加速度，再通過牛頓第二定律就能求出物體所受的合力，結合具體的受力分析，就可以明確物體的具體受力情況。 【學習任務四】 假設航空母艦的水平跑道總長l=180m，電磁彈射區的長度l1=80m，如圖所示。一架質量m=2×104kg的飛機，其噴氣式發動機可為飛機提供恒定的推力，假設飛機在航母上受到的阻力恒為飛機重力的。若飛機可看成質量恒定的質點，經電磁彈射器彈射后可獲得的速度為，從邊沿離艦的起飛速度為，航空母艦始終處于靜止狀態，電磁彈射器提供的牽引力恒定，取重力加速度g 取10 m/s2。 （1）求噴氣式發動機可為飛機提供推力的大小；（2）求電磁彈射器提供的恒定牽引力的大小；（3）若未安裝電磁彈射裝置，求甲板長度應為多少？ 前兩問都是從運動情況確定受力情況，其中第一問為了計算推力的大小，應對飛機離開彈射區域后的運動進行分析，第二問求電磁彈射器提供的恒定牽引力的大小時應分析飛機在電磁彈射區運動。第三問可從受力情況確定飛機的運動。
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