4.7 用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題(二).ppt

1、,牛頓第一定律 慣性定律,慣性 反映物體在不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,牛頓第二定律 F=ma 反映了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,牛頓第三定律 F=F (作用力和反作用力定律) 反映了物體之間的相互作用規(guī)律,牛頓運(yùn)動(dòng)定律,導(dǎo) 入 新 課,復(fù)習(xí),（1）從受力確定運(yùn)動(dòng)情況,物體運(yùn) 動(dòng)情況,運(yùn)動(dòng)學(xué) 公 式,加速度 a,牛頓第 二定律,物體受 力情況,（2）從運(yùn)動(dòng)情況確定受力,物體運(yùn) 動(dòng)情況,運(yùn)動(dòng)學(xué) 公 式,加速度 a,牛頓第 二定律,物體受 力情況,4.7 用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題（二）,第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律,（1）知識(shí)與技能知道什么是超重和失重現(xiàn)象。 理解產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象的條件。 理解超重和失重現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)。 培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)

2、用牛頓第二定律分析、解決實(shí)際問題的能力。了解超重和失重現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用。,教學(xué)目標(biāo),（2）過程與方法 通過對(duì)超重與失重現(xiàn)象的觀察,進(jìn)一步提高觀察能力。 通過對(duì)超重與失重現(xiàn)象的分析,掌握對(duì)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析和歸納的方法。,（3）情感態(tài)度與價(jià)值觀 通過對(duì)生活現(xiàn)象的分析,體會(huì)“生活處處 皆學(xué)問”,感受生活的美好。 通過對(duì)宇航員飛天過程的了解,體會(huì)他們 堅(jiān)強(qiáng)的毅志力。,教學(xué)重點(diǎn)對(duì)超重與失重現(xiàn)象的受力情況與運(yùn)動(dòng)形式的認(rèn)識(shí)。教學(xué)難點(diǎn)如何在生活中利用或避免生活中超重與失重現(xiàn)象。,教學(xué)重難點(diǎn),1、共點(diǎn)力的平衡條件 2、超重和失重 3、從動(dòng)力學(xué)看自由落體運(yùn)動(dòng),本節(jié)導(dǎo)航,1、共點(diǎn)力的平衡條件,共點(diǎn)力：物體所受各

3、力的作用點(diǎn)在物體上的同一點(diǎn)或力的作用線相交于一點(diǎn)的幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力。,能簡化成質(zhì)點(diǎn)的物體受到的各個(gè)力可視為共點(diǎn)力,平衡狀態(tài)：靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，叫做平衡狀態(tài)。 共點(diǎn)力的平衡條件：由牛頓第一定律和牛頓第二定律知：物體不受力或合力為零時(shí)將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)平衡狀態(tài)。共點(diǎn)力下平衡的條件是合力等于零即:F合=0。,物體平衡的兩種模型：,（1）合成法 很多情況下物體受到三個(gè)力的作用而平衡，其中任意兩個(gè)力的合力必定跟第三個(gè)力等大反向。 平行四邊形定則作出其中任意兩個(gè)力的合力來代替這兩個(gè)力，從而把三力平衡轉(zhuǎn)化為二力平衡。這種方法稱為合成法。,研究物體平衡的基本思路和基本方法有兩種：,（2

4、）分解法 物體受三個(gè)共點(diǎn)力平衡時(shí)，也可以把其中一個(gè)力進(jìn)行分解(一般采用正交分解法)，從而把三力平衡轉(zhuǎn)化為四力平衡模型。這種方法稱為分解法。 當(dāng)物體受三個(gè)以上共點(diǎn)力平衡時(shí)，一般采用分解法。,1. 如圖所示，三角形支架O點(diǎn)下方掛一重物G=50N，已知=300，求輕桿OA,OB所受彈力。,解：力的分解法,用正交分解法得平衡方程: FB-FACos=0 FASin-G=0 解得:,2. 如圖所示,在傾角為的斜面上,放一重力為G的光滑小球,球被豎直擋板擋住不下滑,求：斜面和擋板對(duì)球的彈力大小。,解：力的合成法：對(duì)球受力分析：F=G F1=F/cos=G/cos F2=Ftan =Gtan,力的分解法：

5、對(duì)球受力分析： F1x=F1sin F1y=F1cos=G F1=G/cos F2=F1x=F1sin =Gsin/cos=Gtan,解：對(duì)物體受力分析,對(duì)繩子O點(diǎn)受力分析 F=F1=F1=G F2=F/cos 600 =2GF3=Ftan 600,3. 重力為G的物體用如圖所示的OA、OB、OC三根細(xì)繩懸掛處于靜止?fàn)顟B(tài),已知細(xì)繩OA處于水平, OB與豎直方向成60角,求細(xì)繩OA、OB和OC張力的大小。,4.重力為G的物體用如圖所示的OA、OB、OC三根細(xì)繩懸掛處于靜止?fàn)顟B(tài),已知細(xì)繩OA處于水平,OB與豎直方向成60角,求細(xì)繩OA、OB和OC張力的大小。,解：分解法：物體受力分析：F1=G對(duì)繩

6、子O點(diǎn)受力分析F2x=F2sin 600 F2y=F2cos 600,合成法：物體受力分析：F2y =F1=G F3 = F2x,2、超重和失重,生活中常說的“超重”、“失重”,神州五號(hào)加速升空階段,楊利偉要接受超重的考驗(yàn),到了太空要吃失重之苦。,“失重超重”都直接涉及到離我們遙遠(yuǎn)而神秘的航天業(yè)中，是否失重超重在我們?nèi)粘Ｉ钪须y以看到？,（1）如圖，人的質(zhì)量為m，當(dāng)電梯以加速度a加速上升時(shí)，人對(duì)地板的壓力N是多大？,N,解：人為研究對(duì)象，人在升降機(jī)中受到兩個(gè)力作用：重力G和地板的支持力由牛頓第二定律得Nmg = m a 故：N = mg + m a，人受到的支持力N大于人受到的重力G。由牛頓第

7、三定律得：壓力N大于重力G。,1. 超重：物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Γㄒ曋兀┐笥谖矬w所受重力的現(xiàn)象。,如圖，人的質(zhì)量為m，當(dāng)電梯以加速度a加速下降時(shí)，人對(duì)地板的壓力N是多大？,v,a,N,解：人為研究對(duì)象，人在升降機(jī)中受到兩個(gè)力作用：重力G和地板的支持力由牛頓第二定律得 mgN = m a 故：N = mg - m a，人受到的支持力N小于人受到的重力G，由牛頓第三定律得：壓力N小于重力G。,2. 失重：物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Γㄒ曋兀┬∮谖矬w所受重力的現(xiàn)象。,3. 完全失重：當(dāng)升降機(jī)以加速度 a = g豎直加速下降時(shí)，物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Γㄒ曋兀榱愕默F(xiàn)象。

8、4. 視重：物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦?（1）視重大于重力 超重 （2）視重小于重力 失重 （3）視重等于重力 靜止或勻速狀態(tài) （4）視重等于零 完全失重,物體失重和超重的情況：,總結(jié),a方向向上超重,加速上升,減速下降,a方向向下 失重,加速下降,減速上升,課堂練習(xí),1. 在以4m/s2的加速度勻加速上升的電梯內(nèi)，分別用天平和彈簧秤稱量一個(gè)質(zhì)量10kg的物體(g取10m/s2)，則（ ）,A天平的示數(shù)為10kg B天平的示數(shù)為14kg C彈簧秤的示數(shù)為100N D彈簧秤的示數(shù)為140N,2. 如圖所示，在一升降機(jī)中，物體A置于斜面上，當(dāng)升降機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，物體A恰好靜止不動(dòng)，若升降

9、機(jī)以加速度g豎直向下做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，以下關(guān)于物體受力的說法中正確的是（ ）,A. 物體仍然相對(duì)斜面靜止，物體所受的各個(gè)力不變。,B. 因物體處于失重狀態(tài)，物體不受任何力的作用。,C. 因物體處于失重狀態(tài)，所以物體所受重力變?yōu)榱悖渌Σ蛔儭?D. 物體處于失重狀態(tài)，除了受到的重力不變外，不受其他的力的作用,3.金屬小筒的下部有一個(gè)小孔A,當(dāng)筒內(nèi)盛水時(shí)，水會(huì)從小孔中流出,如果讓裝滿水的小筒從高處自由下落,不計(jì)空氣阻力,則在小筒自由下落的過程中（ ） A. 水繼續(xù)以相同的速度從小孔中噴出 B. 水不再從小孔中噴出 C. 水將以較小的速度從小孔中噴出 D. 水將以更大的速度從小孔中噴出,3、從動(dòng)力學(xué)

10、看落體運(yùn)動(dòng),（1）自由落體運(yùn)動(dòng)定義:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)。 （2）自由落體加速度: F合=G=mg,方向豎直向下,自由落體運(yùn)動(dòng),做自由落體運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)條件： 第一，物體是由靜止開始下落的，即運(yùn)動(dòng)的初速度為0。 第二，運(yùn)動(dòng)過程中只受重力的作用。,（1）豎直上拋運(yùn)動(dòng)定義：物體以一定的初速度豎直向上拋出后只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)。 （2）豎直上拋運(yùn)動(dòng)加速度F合 =G=mg,方向豎直向下,豎直上拋運(yùn)動(dòng),（3）豎直上拋運(yùn)動(dòng)研究方法：以向上方向?yàn)檎较?，豎直上拋運(yùn)動(dòng)是一個(gè)加速度為g的勻減速直線運(yùn)動(dòng)。 （4）豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律公式,1. 以10m/s的速度從地面豎直向上拋出一個(gè)物體，空氣的阻力可以

11、忽略，分別計(jì)算0.6s、1.6s后物體的位置（g取10m/s2）。 解：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系： 初速度的方向與加速度的方向相反所以求得拋出0.6s后物體位于地面以上4.2m的位置，1.6s后位于地面以上3.2m的位置。,2. 從塔上以20m/s的初速度豎直向上拋一個(gè)石子，不考慮空氣阻力，求5s末石子速度和5s內(nèi)石子位移。(g=10m/s2)。 解：以向上方向?yàn)檎较颉?1.超重：物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谥亓Φ默F(xiàn)象叫超重。 實(shí)質(zhì)：重力不變而對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┳兇蟆?2.失重：物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谥亓Φ默F(xiàn)象叫失重。 實(shí)質(zhì)：重力不

12、變而對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┳冃　?課堂小結(jié),牛頓運(yùn)動(dòng)定律,3.完全失重：當(dāng)向下的加速度a=g時(shí)。 4.注意：不管是超重失重還是完全失重，重力始終沒有發(fā)生變化。 5.產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的條件:物體具有向上的加速度時(shí)，超重。物體具有向下的加速度時(shí)，失重。 6.超重、失重的實(shí)質(zhì):物體處于超重與失重狀態(tài)時(shí)，其重力并沒改變，只是它對(duì)支持物的壓力（或懸掛物的拉力）變大或變小。,1.（08,寧夏）一有固定斜面的小車在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)，小球通過細(xì)繩與車頂相連。小球某時(shí)刻正處于圖示狀態(tài)。設(shè)斜面對(duì)小球的支持力為N，細(xì)繩對(duì)小球的拉力為T，關(guān)于此時(shí)刻小球的受力情況，下列說法正確的是（）,高考鏈接,A若小

13、車向左運(yùn)動(dòng)，N可能為零 B若小車向左運(yùn)動(dòng)，T可能為零 C若小車向右運(yùn)動(dòng)，N不可能為零 D若小車向右運(yùn)動(dòng)，T不可能為零,2.如圖，一輛有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的小車上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車上，右端與一小球相連，設(shè)在某一段時(shí)間內(nèi)小球與小車相對(duì)靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài)，若忽略小球與小車間的摩擦力，則在此段時(shí)間內(nèi)小車可能是（）,A向右做加速運(yùn)動(dòng) B向右做減速運(yùn)動(dòng) C向左做加速運(yùn)動(dòng) D向左做減速運(yùn)動(dòng),1. 升降機(jī)里靜置一彈簧測(cè)力計(jì), 掛一質(zhì)量m=10kg的物體, 當(dāng)升降機(jī)以a=2.0m/s2的加速度豎直上升時(shí), 彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為_N, 當(dāng)升降機(jī)以a=2.0m/s2的加速度減速上升時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為_

14、N。(g取10m/s2),課堂練習(xí),120,80,2. 一段輕繩所承受的最大拉力為36N,如果這一輕繩下端系一質(zhì)量為2kg的物體,并使其勻加速豎直上升,則物體在4s內(nèi)速度的改變量不能超過_.(g=10m/s2),32,3.如圖所示，質(zhì)量為M的框架放在水平地面上，一根輕質(zhì)彈簧的上端固定在框架上，下端拴著一個(gè)質(zhì)量為m的小球，在小球上下振動(dòng)時(shí)，框架始終沒有跳起地面當(dāng)框架對(duì)地面壓力為零的瞬間，小球加速度的大小為（ ）,4. 在以4m/s2的加速度勻加速上升的電梯內(nèi)，分別用天平和彈簧秤稱量一個(gè)質(zhì)量10kg的物體(g取10m/s2)，則（ ） A. 天平的示數(shù)為10kg B. 天平的示數(shù)為14kg C. 彈簧秤的示數(shù)為100N D. 彈簧秤的示數(shù)為140N,1.提示: 選足球?yàn)檠芯繉?duì)象,因?yàn)樽闱蚴庆o止的,即處于平衡狀態(tài),所以足球所受