高三物理教案：牛頓第二定律的理解與方法應(yīng)用

7/7高三物理教案：牛頓第二定律的理解與方法應(yīng)用【】鑒于大家對(duì)查字典物理網(wǎng)十分關(guān)注,小編在此為大家搜集整理了此文高三物理教案：牛頓第二定律的理解與方法應(yīng)用,供大家參考!本文題目：高三物理教案：牛頓第二定律的理解與方法應(yīng)用牛頓第二定律的理解與方法應(yīng)用一、牛頓第二定律的理解。1、矢量性合外力的方向決定了加速度的方向,合外力方向變,加速度方向變,加速度方向與合外力方向一致。其實(shí)牛頓第二定律的表達(dá)形式就是矢量式。2、瞬時(shí)性加速度與合外力是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,它們同生、同滅、同變化。3、同一性(同體性)中各物理量均指同一個(gè)研究對(duì)象。因此應(yīng)用牛頓第二定律解題時(shí),首先要處理好的問題是研究對(duì)象的選擇與確定。4、相對(duì)性在中,a是相對(duì)于慣性系的而不是相對(duì)于非慣性系的即a是相對(duì)于沒有加速度參照系的。5、獨(dú)立性理解一：F合產(chǎn)生的加速度a是物體的總加速度,根據(jù)矢量的合成與分解,那么有物體在x方向的加速度ax;物體在y方向的合外力產(chǎn)生y方向的加速度ay。牛頓第二定律分量式為：。二、方法與應(yīng)用1、整體法與隔離法(同體性)選擇研究對(duì)象是解答物理問題的首要環(huán)節(jié),在很多問題中,涉及到相連接的幾個(gè)物體,研究對(duì)象的選擇方案不惟一。解答這類問題,應(yīng)優(yōu)先考慮整體法,因?yàn)檎w法涉及研究對(duì)象少,未知量少,方程少,求解簡(jiǎn)便。但對(duì)于大多數(shù)平衡問題單純用整體法不能解決,通常采用先整體,后隔離的分析方法。2、牛頓第二定律瞬時(shí)性解題法(瞬時(shí)性)牛頓第二定律的核心是加速度與合外力的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,做變加速運(yùn)動(dòng)的物體,其加速度時(shí)刻都在變化,某時(shí)刻的加速度叫瞬時(shí)加速度,而加速度由合外力決定,當(dāng)合外力恒定時(shí),加速度也恒定,合外力變化時(shí),加速度也隨之變化,且瞬時(shí)力決定瞬時(shí)加速度。解決這類問題要注意：(1)確定瞬時(shí)加速度的關(guān)鍵是正確確定瞬時(shí)合外力。(2)當(dāng)指定某個(gè)力變化時(shí),是否還隱含著其它力也發(fā)生變化。(3)整體法、隔離法的合力應(yīng)用。3、動(dòng)態(tài)分析法4、正交分解法(獨(dú)立性)(1)、平行四邊形定那么是矢量合成的普遍法那么,假設(shè)二力合成,通常應(yīng)用平行四邊形定那么,假設(shè)是多個(gè)力共同作用,那么往往應(yīng)用正交分解法(2)正交分解法：即把力向兩個(gè)相互垂直的方向分解,分解到直角坐標(biāo)系的兩個(gè)軸上,再進(jìn)行合成,以便于計(jì)算解題。5、結(jié)論求解法：結(jié)論：物體由豎直圓周的頂點(diǎn)從靜止出發(fā),沿不同的光滑直線軌道運(yùn)動(dòng)至圓周上另外任一點(diǎn)所用的時(shí)間相同。三、牛頓定律的應(yīng)用1、脫離問題一起運(yùn)動(dòng)的兩物體發(fā)生脫離時(shí),兩物體接觸,物體間的彈力為零,兩物體的速度、加速度相等。曲線運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)的合成與分解、平拋運(yùn)動(dòng)1、深刻理解曲線運(yùn)動(dòng)的條件和特點(diǎn)(1)曲線運(yùn)動(dòng)的條件：運(yùn)動(dòng)物體所受合外力的方向跟其速度方向不在一條直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)。(2)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：○1在曲線運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向,就是通過這一點(diǎn)的曲線的切線方向。②曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),這是因?yàn)榍€運(yùn)動(dòng)的速度方向是不斷變化的?！?做曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),其所受的合外力一定不為零,一定具有加速度。(3)曲線運(yùn)動(dòng)物體所受合外力方向和速度方向不在一直線上,且一定指向曲線的凹側(cè)。2、深刻理解運(yùn)動(dòng)的合成與分解(1)物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)往往是由幾個(gè)獨(dú)立的分運(yùn)動(dòng)合成的,由的分運(yùn)動(dòng)求跟它們等效的合運(yùn)動(dòng)叫做運(yùn)動(dòng)的合成;由的合運(yùn)動(dòng)求跟它等效的分運(yùn)動(dòng)叫做運(yùn)動(dòng)的分解。運(yùn)動(dòng)的合成與分解根本關(guān)系：○1分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性;○2運(yùn)動(dòng)的等效性(合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)是等效替代關(guān)系,不能并存);○3運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性;○4運(yùn)動(dòng)的矢量性(加速度、速度、位移都是矢量,其合成和分解遵循平行四邊形定那么。)(2)互成角度的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的判斷合運(yùn)動(dòng)的情況取決于兩分運(yùn)動(dòng)的速度的合速度與兩分運(yùn)動(dòng)的加速度的合加速度,兩者是否在同一直線上,在同一直線上作直線運(yùn)動(dòng),不在同一直線上將作曲線運(yùn)動(dòng)。①兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍然是勻速直線運(yùn)動(dòng)。②一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)。③兩個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍然是勻加速直線運(yùn)動(dòng)。④兩個(gè)初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可能是直線運(yùn)動(dòng)也可能是曲線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的初速度的合速度的方向與這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合加速度方向在同一直線上時(shí),合運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng),否那么是曲線運(yùn)動(dòng)。(3)怎樣確定合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)①合運(yùn)動(dòng)一定是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)②如果選擇運(yùn)動(dòng)的物體作為參照物,那么參照物的運(yùn)動(dòng)和物體相對(duì)參照物的運(yùn)動(dòng)是分運(yùn)動(dòng),物體相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)是合運(yùn)動(dòng)。③進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的分解時(shí),在遵循平行四邊形定那么的前提下,類似力的分解,要按照實(shí)際效果進(jìn)行分解。3、繩端速度的分解此類有繩索的問題,對(duì)速度分解通常有兩個(gè)原那么①按效果正交分解物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)際速度②沿繩方向一個(gè)分量,另一個(gè)分量垂直于繩。(效果：沿繩方向的收縮速度,垂直于繩方向的轉(zhuǎn)動(dòng)速度)4、小船渡河問題17、一條寬度為L(zhǎng)的河流,水流速度為Vs,船在靜水中的速度為Vc,那么：(1)怎樣渡河時(shí)間最短?(2)假設(shè)VcVs,怎樣渡河位移最小?(3)假設(shè)Vc分析與解：(1)如圖2甲所示,設(shè)船上頭斜向上游與河岸成任意角,這時(shí)船速在垂直于河岸方向的速度分量V1=Vcsin,渡河所需時(shí)間為：.可以看出：L、Vc一定時(shí),t隨sin增大而減小;當(dāng)=900時(shí),sin=1,所以,當(dāng)船頭與河岸垂直時(shí),渡河時(shí)間最短,.(2)如圖2乙所示,渡河的最小位移即河的寬度。為了使渡河位移等于L,必須使船的合速度V的方向與河岸垂直。這是船頭應(yīng)指向河的上游,并與河岸成一定的角度。根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系有：Vccos─Vs=0.所以=arccosVs/Vc,因?yàn)?cos1,所以只有在VcVs時(shí),船才有可能垂直于河岸橫渡。(3)如果水流速度大于船上在靜水中的航行速度,那么不管船的航向如何,總是被水沖向下游。怎樣才能使漂下的距離最短呢?如圖2丙所示,設(shè)船頭Vc與河岸成角,合速度V與河岸成角。可以看出：角越大,船漂下的距離x越短,那么,在什么條件下角最大呢?以Vs的矢尖為圓心,以Vc為半徑畫圓,當(dāng)V與圓相切時(shí),角最大,根據(jù)cos=Vc/Vs,船頭與河岸的夾角應(yīng)為：=arccosVc/Vs.船漂的最短距離為：.此時(shí)渡河的最短位移為：.5、平拋運(yùn)動(dòng)(1).物體做平拋運(yùn)動(dòng)的條件：只受重力作用,初速度不為零且沿水平方向。物體受恒力作用,且初速度與恒力垂直,物體做類平拋運(yùn)動(dòng)。(2).平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法通常,可以把平拋運(yùn)動(dòng)看作為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合動(dòng)動(dòng)：一個(gè)是水平方向(垂直于恒力方向)的勻速直線運(yùn)動(dòng),一個(gè)是豎直方向(沿著恒力方向)的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。(3).平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),水平初速度V0方向?yàn)檠豿軸正方向,豎直向下的方向?yàn)閥軸正方向,建立如圖1所示的坐標(biāo)系,在該坐標(biāo)系下,對(duì)任一時(shí)刻t.①位移分位移,,合位移,.為合位移與x軸夾角.②速度分速度,Vy=gt,合速度,.為合速度V與x軸夾角(4).平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體僅受重力的作用,故平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。29、如圖4所示,排球場(chǎng)總長(zhǎng)為18m,設(shè)球網(wǎng)高度為2m,運(yùn)發(fā)動(dòng)站在離網(wǎng)3m的線上(圖中虛線所示)正對(duì)網(wǎng)前跳起將球水平擊出。(不計(jì)空氣阻力)(1)設(shè)擊球點(diǎn)在3m線正上方高度為2.5m處,試問擊球的速度在什么范圍內(nèi)才能使球即不觸網(wǎng)也不越界?(2)假設(shè)擊球點(diǎn)在3m線正上方的高度小余某個(gè)值,那么無論擊球的速度多大,球不是觸網(wǎng)就是越界,試求這個(gè)高度?思路分析：排球的運(yùn)動(dòng)可看作平拋運(yùn)動(dòng),把它分解為水平的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直的自由落體運(yùn)動(dòng)來分析。但應(yīng)注意此題是環(huán)境限制下的平拋運(yùn)動(dòng),應(yīng)弄清限制條件再求解。關(guān)鍵是要畫出臨界條件下的圖來。解答：(1)如圖,設(shè)球剛好擦網(wǎng)而過擦網(wǎng)點(diǎn)x1=3m,y1=h2-h1=2.5-2=0.5m設(shè)球剛好打在邊界線上,那么落地點(diǎn)x2=12m,y2=h2=2.5m,代入上面速度公式可求得：欲使球既不觸網(wǎng)也不越界,那么球初速度v0應(yīng)滿足：(2)設(shè)擊球點(diǎn)高度為h3時(shí),球恰好既觸網(wǎng)又壓線,如下圖。再設(shè)此時(shí)排球飛出的初速度為v,對(duì)觸網(wǎng)點(diǎn)x3=3m,y3=