专题·力学综合复习课·教案
一、教学目标
．在物理知识方面要求．
()掌握力学知识的大致脉络；
()加深理解牛顿运动定律、动能定理和动量定理三者之间的联系和区别．
．进一步掌握三个规律解决问题的基本思路和方法．
．通过综合复习，拓展思维领域，提高和发展学生的整体能力．
二、重点、难点分析
牛顿运动定律、动能定理、动量定理的综合运用既是重点，又是难点．
三、教具
投影片(或小黑板)．
四、教学过程设计
(一)复习引入新课
提出问题．
在力学中，我们讨论过力的作用效应，每种效应分别对应相应的规律，这便构成力学的三条主线．请同学回答．
归纳学生回答结果并板书．
．力的瞬时作用效应，对应规律牛顿第二定律：∑．
(二)复习讲述每条规律的物理意义以及用它们解题的基本思路与方法
简单应用(投影片)：试证明质量为的自由落体，落下高度时的速度都相等．如图所示．
对这样一个物理过程，我们可按几种途径来分析．
第一，运用牛顿运动定律，∑．选取物体作为研究对象，由于不计空气阻力影响，故只受重力作用如图所示，取竖直向下为正方向．根据牛顿第二定律有
．
故
有．
即物体下落的加速度为重力加速度．
结合运动学公式
第二，运用动能定理，∑△．
选取物体作为研究对象，由于只受重力作用，在下落过程中，重力做
注：本题也可用机械能守恒定律解答．
第三，运用动量定理，∑△．
选取物体作为研究对象，由于只受重力作用，在下落过程中，所用时
增加到．
根据动量定理，有
解答后，组织学生讨论，比较以上三种方法的异同点．
为使问题的讨论进一步深入，可补充下例．
如果物体所受空气阻力为所受重力的(＜)倍．请再证明上述结论．对这样的结论，我们仍可采用以上方法证明．
第一，运用牛顿运动定律∑．
选取物体作为研究对象，物体所受重力竖直向下，空气阻力，竖直向上，如图所示．取竖直向下为正方向，根据牛顿第二定律有
＝．
结合运动学公式
第二，运用动能定理∑△．
选取物体作为研究对象，物体受重力向下，受空气阻力向上，在下落过程中，重力做正功，空气阻力做负功．动能由增
注：本题还能应用机械能守恒定律求解吗？
第三，运用动量定理∑△．
选取物体作为研究对象，物体受重力向下，空气阻力向上，在下落过程中，所用时间为，取竖直向下为正方向，重力冲量为，空气阻力冲量为．动量由增加到．
根据动量定理有：
＝．
代入上式可得
教师引导学生分析归纳两例中的牛顿运动定律、动能定理、动量定理的解题思想与方法．然后，换一角度，讨论在斜面上运动物体的情况．
出示投影片．
例滑雪运动员到达高为的斜坡顶端时速度为，如图所示．已知斜坡倾角为θ，滑雪板与斜坡的摩擦因数为μ．求运动员滑到底端的速度．
第一，运用牛顿运动定律∑．
取物体作研究对象．受重力竖直向下，斜坡的弹力垂直斜面向上，斜坡的摩擦力与运动方向相反．如图所示．
根据牛顿第二定律有
其中μ．
其中θ．
联立以上几式，可得
第二，运用动能定理∑△．
取物体作研究对象，受力同前．在下滑过程中，重力做正功，支持力始终垂直斜坡不做功，滑动摩擦μμθ，与运动
根据动能定理有
从而解得．
第三，运用动量定理∑△．
取研究对象，受力分析同前．设下滑过程所用时间为，其中考虑到
在下滑过程中，重力冲量为竖直向下，弹力冲量垂直斜坡向上，摩擦力冲量与运动方向相反，合外力冲量为θ沿斜坡向下，动量由增加到，沿斜坡向下．取运动方向为正方向．根据动量定理有
θ＝．
归纳上述，进一步讲清三条规律的异同．然后出示投影片．
例质量为的机车，牵引质量为的车厢在水平轨道上以速度匀速前进．某时刻车厢与机车脱钩，机车在行驶路程之后司机才发现，并立刻关闭发动机．设机车与车厢在运动中所受阻力均为所受重力的倍，且恒定不变，最终两车静止时相距多少？
叙述本题后，请同学复述牛顿运动定律、动能定理、动量定理解题的基本思路与方法．然后，请同学依题意作出简图，并要求完成不同阶段的受力分析；运动分析和隐含条件分析．(请两位同学分别分析各阶段物体受力与运动情况在黑板上绘出，根据学生分析作图，教师在黑板上整理成简图见图)
注意：①由于本过程涉及因素较多，教师可用不同色笔区分清楚．
②由于本过程比较复杂，教师应对每个阶段的受力情况，运动特点和状态变化讲述清楚．
③在上述基础上，找出等量关系．
即＋＋△．
则△，为车和厢最终距离．
说明：以下可在教师引导下师生共同完成．
解一：根据牛顿运动定律．
取机车为研究对象．
取车厢为研究对象
△．
解二：根据动能定理．
取机车为研究对象．
其中()．
取车厢为研究对象．
又△．
联立以上几式，可得上述结论．
解三：根据动量定理．选取运动方向为正方向．
取机车为研究对象．
1g()＝．
其中 ()．
取车厢为研究对象
＝．
从题意知道各个过程的受力恒定，故在每个阶段，它们所做的是匀变速直线运动，根据推论()，
()，
有：
，
，
又△．
联立以上几式，也可得到上述结论．
五、教学说明
．由于是复习题，可安排两节课连上．为节约时间，教师应重点引导学生，共同完成分析、列出基本方程，给出答案．其余可由课后完成．应当明确本课的例题还有很多巧解法，但我们认为对大多数学生来讲，还是讲清最基本的解决方法为好．
．作为力学综合复习，涉及概念、规律多，找出联系不同知识点的主线，能使学生清晰地、完整地看到中学物理力学知识体系框架，有利于学生掌握主干知识和主要方法；有利于从整体上提高分析问题、解决问题和研究问题的能力．
．综合复习阶段为使学生系统把握知识．教师应有意从教材原型出发设计有代表性的问题，集问题、方法和规律于一体，通过分析、讨论揭示其间的内涵．有助于发展学生的整体能力．