高中物理必修一用牛顿运动定律解决问题二.doc

教学设计：高中课程标准教学设计：高中课程标准.物理（人教版）必修物理（人教版）必修 1 1 主主 备备 人：人：XXXXXXXX 学科长审查签名：学科长审查签名：XXXXXX §4.7 用牛顿运动定律解决问题（二）用牛顿运动定律解决问题（二） 一、内容及其解析一、内容及其解析 1、内容：a、当物体处于平衡状态时，物体所受合外力为零。 b、通过例题掌握力与运动的关系。 2、解析：进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤。 二、目标及其解析二、目标及其解析 1、理解共点力作用下物体平衡状态的概念，能推导出共点力作用下物体的平衡条件。 2、会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题。 3、理解产生超重、失重现象的条件和实质。 三、教学问题诊断分析三、教学问题诊断分析 学生对牛顿运动定律掌握不到位，以至于不会运动定律解题 四、教学支持条件分析四、教学支持条件分析 1、培养学生处理多共点力平衡问题时一题多解的能力。 2、引导帮助学生归纳总结发生超重、失重现象的条件及实质。 五、教学过程设计五、教学过程设计 （一）教学基本流程（一）教学基本流程 介绍共点力的平衡条件学生看例题讲解例题知识归纳学生做练习小结 （二）教学情景（二）教学情景 问题问题 1 1：什么叫做平衡状态？物体处于平衡状态时它的受力特点是什么？ 设计意图设计意图; ; 让学生知道什么是平衡状态，物体处于平衡状态是的受力情况如何 问题问题 2 2：当一个物体受几个共点力作用时，如何求解合力？ 设计意图：设计意图：根据平行四边形定则将力进行分解合成。 问题问题 3 3：什么是共点力？ 设计意图：设计意图：如果几个力有共同的作用点或它们的延长线交于一点，那这几个力叫做共点力。 例题例题 1 1、城市中的路灯，无轨电车的供电线路等，经常用三解形的结构悬挂。图为这类 结构的一种简化模型。图中硬杆 OB 可绕通过 B 点且垂直于纸面的轴转动，钢索和杆的重量 都可忽略。如果悬挂物的重量为 G，角 AOB 等于 ，钢索 OA 对 O 点的拉力和杆 OB 对 O 点的 支持力各是多大？ 1、轻质细绳中的受力特点：两端受力大小相等，内部张力处处相等。 2、轻质直杆仅两端受力时（杆处于平衡状态）的特点：这两个力必然沿杆的方向且大 小相等。 3、节点 O 也是一理想化模型。设计意图：设计意图：知道当物体处于平衡状态时所受合力为零 1 1、超重与失重、超重与失重 例题例题 2 2、人站在电梯中，人的质量为m。 人和电梯一同静止时，人对地板的压力为多大？ 【解析解析】:】:求解人对地板的压力，该题中如果选电梯为研究对象，受力情 况会比较复杂，甚至无法解题。所以我们只能选人为研究对象，那选人为研 究对象能求解出人对电梯的压力吗？能！根据牛顿第三定律：作用力与反作 用力是等在反向的。只要求出电梯对人的支持力，再根据牛顿第三定律就可 求出人对电梯的压力。NG因为人是静止的所以合外力为 0 有：mgN 人随电梯以加速度a匀加速上升，人对地板的压力为多大？ 【解析解析】:以加速度 a 匀加速上升，因为加速，所以加速度方向与速度同向， 物体是上升的，所以加速度方向也是向上的。有 mgmgmaNmamgN 看到了什么？人对地面的压力竟然会大于本身的重力？ 人以加速度a匀减速下降，这时人对地板的压力又是多大？ 【解析解析】：以加速度 a 匀减速下降，因为减速，所以加速度方向与速度反向， 物体是下降的，所以加速度方向是向上的。有 mgmgmaNmamgN 人对地面的压力还是大于本身的重力！ 人随电梯以加速度 a(ag)匀加速下降吗？ 不可能，最大只能是 g 2、如瓶竖直向上抛出，水会喷出吗？为什么？ 不会，仍然完全失重 3、发生超重和失重现象时，物体实际受的重力是否发生了变化？ 没有变有！ 设计意图：设计意图：当物体处于失重状态时，有些什么特点 2、动力学中的临界问题、动力学中的临界问题 1在应用牛顿定律解决动力学问题中，当物体运动加速度不同时，物体有可能处于不同的 状态，特别是题目中出现“最大” 、 “至少” 、 “刚好”等词语时，往往有临界现象，此时要采 用极限分析法，看物体在不同加速度时，会有哪些现象发生，尽快找出临界点，求出临界条 件。 2几类问题的临界条件(1)相互接触的两物体脱离的临界条件是相互作用的弹力为零，即 N=0。(2)绳子松弛的临界条件是绳中张力为零，即 T=0。 (3)存在静摩擦的连接系统，相对静止与相对滑动的临界条件静摩擦力达最大值，即 f静 =fm。 例题例题 4：如图所示，质量为 M 的木板上放一质量为 m 的木块，木块与木板间的动摩擦因数为 1；，木板和地面间的动摩擦因数为 2，问加在木板上的力 F 多大时，才能将木板从木块 和地面间抽出来? NGNG例题例题 5：如图所示，质量为 m 的物体放在质量为 M 的倾角为 的斜面上，如果物体与斜面 间、斜面体与地面间摩擦均不计，问 (1)作用于斜面体上的水平力多大时，物体与斜面体刚好不 发生相对运动? (2)此时 m 对 M 的压力多大? (3)此时地面对斜面体的支持力多大? 针对训练针对训练 5：如图所示，两光滑的梯形木块 A 和 B，紧靠放在光滑水平面上，已知 =60°， mA=2kg，mB=lkg，现水平推力 F，使两木块使向右加速运动，要使两木块在运动过程中无相 对滑动，则 F 的最大值多大? 六、归纳总结六、归纳总结 （1）什么是超重（失重）现象？ （2）什么情况下会出现超重（失重）现象？ （3）为什么会出现超重（失重）现象？ 【牢记牢记】： 1、超重和失重是一种物理现象。 2、物体的重力与运动状态无关，不论物体处于超重还是失重状态，重力不变。 3、规律： 物体具有竖直向上的加速度 超重状态物体具有竖直向下的加速度 失重状态 超重还是失重由加速度方向决定，与速度方向无关 七、目标检测七、目标检测 1 1、在一个封闭装置中，用弹簧秤称一物体的重量，根据读数与实际重力之间的关系，以下 说法中正确的是（ ） A读数偏大，表明装置加速上升 B读数偏小，表明装置减速下降 C读数为零，表明装置运动加速度等于重力加速度，但无法判断是向上还是向下运动 D读数准确，表明装置匀速上升或下降 2、如图所示，在水平桌面上推一物体压缩一个原长为 L0的轻弹簧。桌面 与物体之间有摩擦，放手后物体被弹开，则( ) A物体与弹簧分离时加速度为零，以后作匀减速运动 B弹簧恢复到 Lo 时物体速度最大 C弹簧恢复到 Lo 以前一直作加速度越来越小的变加速运动 D.弹簧恢复到 Lo 以前的某一时刻物体已达到最大速度 3、如图所示，物体甲、乙质量均为 m。弹簧和悬线的质量可以忽略不计。当 悬线被烧断的瞬间，甲、乙的加速度数值应是下列哪一种情况：A甲是 0，乙是 g B甲是 g，乙是 g C甲是 0，乙是 0 D甲是 g2，乙是 g 设计意图：设计意图：检查当堂课的学习效果 配餐作业配餐作业 从下列三组题中任意选择两组题完成，建议选择 AB 或 BC A 组题组题 1、一轻弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了 4cm，再将重物向下拉 lcm，然后 放手，则在刚释放的瞬间重物的加速度是(g=l0ms2) ( ) A25 ms2 B75 ms2 C10 ms2 D125 ms2 2、如图所示，自由下落的小球开始接触竖直放置的弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中，小 球的速度和所受合力的变化情况是( )甲乙A合力变小，速度变小 B合力变小，速度变大C合力先变小后变大，速度先变大后变小 D合力先变小后变大，速度先变小后变大 设计意图：设计意图：基础知识练习 B 组题组题 1如图所示，质量为 m 的物体 A 和 B，用绳连接后挂在两个高度相同的光滑的滑轮上，处 于平衡状态。在两滑轮中点再挂一个质量为 m 的钩码 C，设竖直绳足够长，放手后，则( )AC 仍保持静止在原来的位置BC 一直加速下落，直到 A 碰到滑轮为止CC 下落的加速度方向不变DC 下落的过程是先加速再减速2两个质量相同的物体，用细绳连接后，放在水平桌面上，细绳能承受的最大拉力为 T。若 对其中一个物体施一水平力，可使两物体在作加速运动中，绳被拉断。如果桌面是光滑的， 恰好拉断细绳时水平力为 F1，若桌面粗糙，恰好拉断细绳时的水平力为 F2，下面正确的是( )AFl>F2 BF1=F2 CFl<F2 DF1= F2 3如图所示，一条质量不计的绳子跨过同一水平面的两个光滑的定滑轮，甲、乙两人质量 相等，但甲的力气比乙大，他们各自握紧绳子的一端由静止同时在同一 高度开始向上爬，并且两人在爬动过程中尽力爬，则 ( ) A甲先到达顶端 B乙先到达顶端C两人同时到达顶端 D无法判断4在光滑水平面上用一根劲度系数为 k 的轻弹簧拴住一块质量为 m 的木块，用一水平外力 F 推木块压缩弹簧，处于静止状态。当突然撤去外力 F 的瞬间， 本块的速度为_，加速度为_，最初阶段木块 作_运动。 设计意图：设计意图：提高学生对基础知识的理解、应用能力 C 组题组题 1一个质量为 01 千克的小球，用细线吊在倾角 a 为 37°的斜面顶端，如图所示。系统静 止时绳与斜面平行，不计一切摩擦。求下列情况下，绳子受到的拉力 为多少?(1)系统以 6 米秒2的加速度向左加速运动；(2)系统以 l0 米秒2的加速度向右加速运动；(3)系统以 15 米秒2的加速度向右加速运动。2如图所示，货运平板车始终保持速度 v 向前运动，把一个质量为 m，初速度为零的物体 放在车板的前端 A 处，若物体与车板间的摩擦因数为 ，要使物体不滑落，车板的长度至少 是多少? 设计意图：设计意图：提高部分学生的能力 教学反思：教学反思：