更新时间:作者:小小条
高三物理复*教案:牛顿运动定律的综合应用(适配广东/江西考情)

一、教学目标
1. 知识与技能:熟练掌握牛顿三大定律的核心内容,能解决连接体、多过程、临界状态等综合问题,灵活运用整体法与隔离法、正交分解法解题。
2. 过程与方法:通过两地真题拆解,总结不同考情下的解题技巧,培养“受力分析→运动分析→规律应用”的逻辑思维,提升多情境建模能力。
3. 情感态度与价值观:明确两地高考命题趋势,通过针对性训练增强备考信心,养成严谨规范的解题*惯。
三、教学重难点
1. 重点:整体法与隔离法的灵活选择,正交分解法的规范应用,多过程问题的分段分析,临界状态的判断依据(如弹力为零、摩擦力达最大静摩擦力)。
2. 难点:板块模型中相对运动的分析,含变力的多过程问题处理,两地考情中情境建模的差异适配。
四、教学过程
- 核心规律梳理:
- 牛顿第一定律:惯性与力的本质(力是改变运动状态的原因)。
- 牛顿第二定律:F_合=ma(矢量性、瞬时性、独立性,正交分解表达式:F_x=ma_x,F_y=ma_y)。
- 牛顿第三定律:相互作用力与平衡力的区别(大小相等、方向相反、作用在不同物体上)。
- 常用方法:
- 整体法:适用于连接体各物体加速度相同的情况,简化受力分析。
- 隔离法:适用于需分析物体间相互作用力的情况,精准定位单个物体受力。
- 易错点强调:忽略摩擦力的方向判断(与相对运动/趋势方向相反),多过程问题中加速度的突变点(如接触面变化、力的突变),临界状态未明确判断依据。
(1)广东卷真题
- 题目:如图所示,质量为M=2kg的长木板静止在光滑水平面上,木板上表面左端放有一质量m=1kg的滑块,滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2。现给滑块一个水平向右的初速度v₀=6m/s,同时对木板施加一个水平向右的恒力F=3N。已知木板足够长,重力加速度g=10m/s²,求:
① 滑块与木板达到共同速度时的速度大小;
② 从开始到共速过程中,木板滑行的距离。
- 解析:
① 分别对滑块和木板受力分析:滑块受向左的滑动摩擦力f=μmg=2N,加速度a_1=\frac{f}{m}=2m/s²(减速);木板受向右的恒力F和滑动摩擦力f,加速度a_2=\frac{F+f}{M}=2.5m/s²(加速)。设共速时间为t,由v₀ - a_1t = a_2t,解得t=1.33s,共速速度v=3.33m/s。
② 木板滑行距离x=\frac{1}{2}a_2t²≈2.22m。
- 考情点拨:广东卷侧重板块模型的相对运动分析,需分别对物体隔离受力,结合运动学公式求解,强调过程的精细化拆解。
(2)江西卷真题
- 题目:如图,一质量为m的物块在水平外力F的作用下,沿倾角为θ的斜面向上做匀速直线运动。已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,求外力F的大小(F与斜面平行)。
- 解析:
对物块受力分析,沿斜面方向:F = mg\sinθ + f;垂直斜面方向:N = mg\cosθ。滑动摩擦力f=μN=μmg\cosθ,联立得F = mg(\sinθ + μ\cosθ)。
- 考情点拨:江西卷(全国卷)注重平衡状态下的受力分析,直接应用牛顿第一定律,步骤简洁,强调正交分解的规范应用。
变式1(适配广东考情:多过程+临界状态)
- 题目:质量为m=1kg的滑块从倾角θ=37°的斜面顶端由静止滑下,斜面长L=5m,动摩擦因数μ₁=0.5。滑块滑至斜面底端后,滑上一水平传送带,传送带以v=2m/s的速度匀速向右运动,滑块与传送带间的动摩擦因数μ₂=0.2,传送带足够长。求:
① 滑块到达斜面底端时的速度大小;
② 滑块在传送带上滑行的时间(包括加速和匀速阶段)。
- 提示:斜面阶段用牛顿第二定律结合运动学公式,传送带阶段分加速(摩擦力提供加速度)和匀速(速度与传送带相等)两个过程。
变式2(适配江西考情:连接体+平衡问题)
- 题目:如图,两个质量均为m=0.5kg的物块A、B通过轻绳连接,放在倾角θ=30°的光滑斜面上,斜面顶端固定一定滑轮,轻绳绕过滑轮后,另一端由质量为M=2kg的物体C通过竖直方向的绳子拉着,整个系统处于静止状态。重力加速度g=10m/s²,求:
① 轻绳的拉力大小;
② 物块A对B的弹力大小。
- 提示:先对A、B整体受力分析(沿斜面方向),再对A单独隔离分析,利用平衡条
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