高一物理《超重與失重+整體法與隔離法的綜合應(yīng)用》(課件)

1、湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2014年下學(xué)期制作 10超重和失重湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2014年下學(xué)期制作 10演示實(shí)驗(yàn)：找一個(gè)用過的易拉罐、金屬演示實(shí)驗(yàn)：找一個(gè)用過的易拉罐、金屬罐頭盒或塑料瓶，在靠近底部的側(cè)面打一個(gè)罐頭盒或塑料瓶，在靠近底部的側(cè)面打一個(gè)洞，用手指按住洞，在里面裝上水。移開手洞，用手指按住洞，在里面裝上水。移開手指，水就從洞中射出來這是為什么指，水就從洞中射出來這是為什么?如果如果放開手，讓罐子自由落下，在下落過程中，放開手，讓罐子自由落下，在下落過程中，水會不會從洞中射出來水會不會從洞中射出來?觀察所發(fā)生的現(xiàn)象觀察所發(fā)生的現(xiàn)象并分析。并分析。

2、湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2014年下學(xué)期制作 10 1. 現(xiàn)象：現(xiàn)象： 升降機(jī)以升降機(jī)以0.5m/s2的加速的加速度勻加速上升，站在升降機(jī)里的人質(zhì)度勻加速上升，站在升降機(jī)里的人質(zhì)量是量是50kg，人對升降機(jī)地板的壓力是，人對升降機(jī)地板的壓力是多大？如果照圖那樣，人站在升降機(jī)多大？如果照圖那樣，人站在升降機(jī)里的測力計(jì)上，測力計(jì)的示數(shù)是多里的測力計(jì)上，測力計(jì)的示數(shù)是多大？大？一、超重和失重現(xiàn)象一、超重和失重現(xiàn)象湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2014年下學(xué)期制作 10分析：人在升降機(jī)分析：人在升降機(jī)中受到兩個(gè)力：重力中受到兩個(gè)力：重力G和和地板的支持力地板的支持力F升降機(jī)升

3、降機(jī)地板對人的支持力和人對地板對人的支持力和人對升降機(jī)地板的壓力是一對升降機(jī)地板的壓力是一對作用力和反作用力，根據(jù)作用力和反作用力，根據(jù)牛頓第三定律，只要求出牛頓第三定律，只要求出前者就可以知道后者前者就可以知道后者 湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2014年下學(xué)期制作 10 人在人在G和和F的合力作用下，以的合力作用下，以0.5m/s2的加速度豎直向上運(yùn)動(dòng)的加速度豎直向上運(yùn)動(dòng). 取取豎直向上為正方向豎直向上為正方向, 根據(jù)牛頓第二根據(jù)牛頓第二定律得定律得F-G = ma由此可得由此可得 F=G+ma=m(g+a) 代入數(shù)值得代入數(shù)值得 F=515N湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程

4、學(xué)校2014年下學(xué)期制作 10 根據(jù)牛頓第三定律，人對地板根據(jù)牛頓第三定律，人對地板的壓力的大小也是的壓力的大小也是515N，方向與地，方向與地板對人的支持力的方向相反，即豎板對人的支持力的方向相反，即豎直向下測力計(jì)的示數(shù)表示的是測直向下測力計(jì)的示數(shù)表示的是測力計(jì)受到的壓力，所以測力計(jì)的示力計(jì)受到的壓力，所以測力計(jì)的示數(shù)就是數(shù)就是515N此讀數(shù)此讀數(shù)大于大于物體的重物體的重力。力。超重現(xiàn)象超重現(xiàn)象 湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2014年下學(xué)期制作 10 討論：如果此升降機(jī)以討論：如果此升降機(jī)以0.5m/s2的加速度勻加速度下降，則示數(shù)又的加速度勻加速度下降，則示數(shù)又是多大？是多大？

5、 分析：分析：G-F=ma 得得F=mg-ma=m(g-a)=465N此讀數(shù)此讀數(shù)小于小于物體重力。物體重力。失重現(xiàn)象失重現(xiàn)象 湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2014年下學(xué)期制作 102. 超重與失重超重與失重 超重現(xiàn)象：物體對支持物的壓力超重現(xiàn)象：物體對支持物的壓力(或或 對懸掛物的拉力對懸掛物的拉力)大于物大于物 體所受重力的情況稱為體所受重力的情況稱為 超重現(xiàn)象。超重現(xiàn)象。 湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2014年下學(xué)期制作 10失重現(xiàn)象：物體對支持物的壓力失重現(xiàn)象：物體對支持物的壓力(或或 對懸掛物的拉力對懸掛物的拉力)小于物小于物 體所受重力的情況稱為體所受重力的

6、情況稱為 失重現(xiàn)象。失重現(xiàn)象。湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2014年下學(xué)期制作 10完全失重現(xiàn)象：當(dāng)物體對支持面的完全失重現(xiàn)象：當(dāng)物體對支持面的 壓力壓力 (或拉力或拉力) 等于等于 零時(shí)的狀態(tài)，叫做零時(shí)的狀態(tài)，叫做 完全失重現(xiàn)象。完全失重現(xiàn)象。湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2014年下學(xué)期制作 101. 視重與真重視重與真重視重：物體對支持面的壓力或視重：物體對支持面的壓力或 對懸繩等拉力大小，叫對懸繩等拉力大小，叫 視重。視重。 真重：物體的重力，叫真重。真重：物體的重力，叫真重。二、進(jìn)一步認(rèn)識二、進(jìn)一步認(rèn)識 湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2014年下學(xué)期制

7、作 10對超重與失重現(xiàn)象的理對超重與失重現(xiàn)象的理解：超重與失重僅僅是視重解：超重與失重僅僅是視重發(fā)生改變，而物體的真重發(fā)生改變，而物體的真重(即重力即重力)不發(fā)生變化。不發(fā)生變化。湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2014年下學(xué)期制作 102. 幾種常見的超重或失重現(xiàn)象幾種常見的超重或失重現(xiàn)象 及其原理及其原理注：超重現(xiàn)象或失重現(xiàn)象出現(xiàn)注：超重現(xiàn)象或失重現(xiàn)象出現(xiàn) 在豎直方向的運(yùn)動(dòng)中。在豎直方向的運(yùn)動(dòng)中。湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2014年下學(xué)期制作 10豎直方向的運(yùn)動(dòng)有：豎直方向的運(yùn)動(dòng)有： N=m(g+a) 勻速上升或下降勻速上升或下降a=0不出現(xiàn)不出現(xiàn)超重或失重現(xiàn)象。超重

8、或失重現(xiàn)象。超重現(xiàn)象超重現(xiàn)象向上向上向上向上減速下降減速下降加速上升加速上升合合mgNFa湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2014年下學(xué)期制作 10N=m(g-a)失重現(xiàn)象失重現(xiàn)象向下向下向下向下減速上升減速上升加速下降加速下降合合 F2, 則則A施于施于B的作用力大小為的作用力大小為( )A. F1 B. F2C. (F1+ F2) / 2 D. (F1- F2) / 2 ABF1F2a湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2014年下學(xué)期制作 10 分析分析: 物體物體A和和B加速度相同加速度相同, 求它們之求它們之間的相互作用力間的相互作用力, 采取先整體后隔離的方法采取先整體

9、后隔離的方法, 先求出它們共同的加速度先求出它們共同的加速度, 然后再選取然后再選取A或或B為研究對象為研究對象, 求出它們之間的相互作用力求出它們之間的相互作用力. 湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2014年下學(xué)期制作 10解解: 選取選取A和和B整體為研究對象整體為研究對象, 共同加速度共同加速度a為為:.221mFFa 再選取物體再選取物體B為研究對象為研究對象, 受力分析如圖受力分析如圖所示所示, 根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)牛頓第二定律: FN - F2=ma. .2FFm2FFmFmaFF212122N BFNF2a湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2014年下學(xué)期制作 10

10、 處理連接體問題的方法處理連接體問題的方法: 整體法與整體法與隔離法隔離法. 要么先整體后隔離要么先整體后隔離, 要么先隔要么先隔離后整體離后整體.不管用什么方法解題不管用什么方法解題, 所利用所利用的規(guī)律都是牛頓運(yùn)動(dòng)定律的規(guī)律都是牛頓運(yùn)動(dòng)定律. 湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2014年下學(xué)期制作 10 例例2 如圖所示如圖所示, A物體的質(zhì)量是物體的質(zhì)量是 1 kg, 放在放在光滑的水平桌面上光滑的水平桌面上, 在下列兩種情況下在下列兩種情況下, 物物體體A的加速度各是多少的加速度各是多少? (1)用用F=1N的力拉繩子的力拉繩子; (2)在繩端掛一個(gè)質(zhì)量為在繩端掛一個(gè)質(zhì)量為0.1

11、kg的物體的物體B(滑滑輪摩擦不計(jì)輪摩擦不計(jì), 繩子質(zhì)量不計(jì)繩子質(zhì)量不計(jì), g=10m/s2);ABA湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2014年下學(xué)期制作 10解解: (1)對物體對物體A, 由牛頓第二定律得加速度由牛頓第二定律得加速度:./1/11221smsmmFaA (2)對對A、B組成的系統(tǒng)組成的系統(tǒng), 由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得:.m/sm/s.mmgmaBAB2220.911011010 湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2014年下學(xué)期制作 10由于由于A、B組成系統(tǒng)的加速度組成系統(tǒng)的加速度對對A, 由牛頓第二定律得繩的拉力由牛頓第二定律得繩的拉力:.BABm

12、mgma .1ABBBABAAmmgmmmgmmamF 可見可見, 只有當(dāng)只有當(dāng)mBmA時(shí)時(shí), 可近似認(rèn)為可近似認(rèn)為F=mBg. 湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2014年下學(xué)期制作 10 (1)解答問題時(shí)解答問題時(shí), 決不能把整體法和決不能把整體法和隔離法對立起來隔離法對立起來, 而應(yīng)該把這兩種方法而應(yīng)該把這兩種方法結(jié)合起來結(jié)合起來, 從具體問題的實(shí)際情況出發(fā)從具體問題的實(shí)際情況出發(fā), 靈活選取研究對象靈活選取研究對象, 恰當(dāng)選擇使用隔離恰當(dāng)選擇使用隔離和整體法和整體法. 注注 意意湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2014年下學(xué)期制作 10 (2)在使用隔離法解題時(shí)在使用隔離

13、法解題時(shí), 所選取的隔離所選取的隔離對象可以使連接體中的某一部分物體對象可以使連接體中的某一部分物體, 也可也可以使連接體中的某一個(gè)物體以使連接體中的某一個(gè)物體 (包含兩個(gè)或兩包含兩個(gè)或兩個(gè)以上的單個(gè)物體個(gè)以上的單個(gè)物體), 而這而這 “某一部分某一部分” 的的選取選取, 也應(yīng)根據(jù)問題的實(shí)際情況也應(yīng)根據(jù)問題的實(shí)際情況, 靈活處理靈活處理. 湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2014年下學(xué)期制作 10 1. 如圖所示如圖所示, 質(zhì)量為為質(zhì)量為為50kg的人站在的人站在30kg的木板上的木板上, 通過定滑輪拉動(dòng)木板與人一通過定滑輪拉動(dòng)木板與人一起向左以加速度起向左以加速度a=1m/s2勻加速

14、運(yùn)動(dòng)勻加速運(yùn)動(dòng), 木板與木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.2, 則人所受摩擦則人所受摩擦力的大小為力的大小為_N, 方向?yàn)榉较驗(yàn)開(g=10m/s2) 鞏固提高鞏固提高湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2014年下學(xué)期制作 10 1. 如圖所示如圖所示, 質(zhì)量為為質(zhì)量為為50kg的人站在的人站在30kg的木板上的木板上, 通過定滑輪拉動(dòng)木板與人一通過定滑輪拉動(dòng)木板與人一起向左以加速度起向左以加速度a=1m/s2勻加速運(yùn)動(dòng)勻加速運(yùn)動(dòng), 木板與木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.2, 則人所受摩擦則人所受摩擦力的大小為力的大小為_N, 方向?yàn)榉较驗(yàn)開(g=1

15、0m/s2)70水平向右水平向右 鞏固提高鞏固提高湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2014年下學(xué)期制作 10 2. n個(gè)質(zhì)量都是個(gè)質(zhì)量都是m(kg) 的立方體放在光的立方體放在光滑的水平桌面上滑的水平桌面上, 若以大小為若以大小為F的恒力推第的恒力推第一塊立方體一塊立方體. 試求試求:(1)作用在每個(gè)立方體上的合力作用在每個(gè)立方體上的合力;(2)第第3個(gè)立方體作用于第個(gè)立方體作用于第4個(gè)立方體上的力個(gè)立方體上的力.湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2014年下學(xué)期制作 10nF )1(nFN )3()2( 2. n個(gè)質(zhì)量都是個(gè)質(zhì)量都是m(kg) 的立方體放在光的立方體放在光滑的水平桌面上滑的水平桌面上, 若以大小為若以大小為F的恒力推第的恒力推第一塊立方體一塊立方體. 試求試求:(1)作用在每個(gè)立方體上的合力作用在每個(gè)立方體上的合力;(2)第第3個(gè)立方體作用于第個(gè)立方體作用于第4個(gè)立方體上的力個(gè)立方體上的力.湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2014年下學(xué)期制作 10 3. 如圖所示如圖所示, m1=m2=1kg, =37, 固定斜固定斜面與面與m1之間的摩擦系數(shù)為之間的摩擦系數(shù)為0.25, m2離地離地0.8m, 求系統(tǒng)由靜止開始運(yùn)動(dòng)求系統(tǒng)由靜止開始運(yùn)動(dòng),