新教材2023年秋高中物理第4章運(yùn)動和力的關(guān)系主題提升課2相互作用與運(yùn)動定律教師用書含答案新人教版必修第一冊

主題提升課2相互作用與運(yùn)動定律主題一物理觀念的生成讓學(xué)生經(jīng)歷建構(gòu)力等重要物理概念的過程，了解測量這些物理量的方法。能對物體的受力和運(yùn)動情況進(jìn)行分析，得出結(jié)論。能從物理學(xué)的運(yùn)動與相互作用的視角分析自然與生活中的有關(guān)簡單問題?！镜淅?】為測量物體與長木板間的動摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，用外力F水平拉長木板時，彈簧測力計的示數(shù)與物體A和長木板間的滑動摩擦力相等，改變物體A上的砝碼數(shù)可以改變物體A與木板間的正壓力，每個砝碼重為1N，已知放上3個砝碼時彈簧測力計讀數(shù)為2.6N，放上5個砝碼時彈簧測力計讀數(shù)為3.0N，求：物體A與木板間的動摩擦因數(shù)及物體A的重力。(取g＝10N/kg)[解析]設(shè)A物體的質(zhì)量為mA，則當(dāng)放3個砝碼時，根據(jù)受力平衡F1＝μ(mA＋3m)g；放5個砝碼時，根據(jù)受力平衡可知F2＝μ(mA＋5m)g；聯(lián)立解得μ＝0.2，mAg＝10N。[答案]0.210N主題二物理模型的構(gòu)建在機(jī)械運(yùn)動情境下培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)動與相互作用觀念和模型建構(gòu)等物理學(xué)科核心素養(yǎng)。教學(xué)中應(yīng)根據(jù)“定桿、動桿”模型、“死結(jié)、活結(jié)”模型的特點(diǎn)，聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際，讓學(xué)生體會建構(gòu)物理模型是對物體正確受力分析的必要性?！镜淅?】城市中的路燈經(jīng)常用三角形的結(jié)構(gòu)懸掛。如圖所示為這類結(jié)構(gòu)的一種簡化模型。圖中硬桿OB可以繞通過B點(diǎn)且垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動，鋼索和桿的重力都可以忽略。如果懸掛物的重力為G，AO與BO間的夾角為θ。關(guān)于鋼索OA對O點(diǎn)的拉力和桿OB對O點(diǎn)的支持力，下列說法正確的是()A．鋼索OA對O點(diǎn)的拉力大小為Gtanθ，方向沿鋼索向上B．鋼索OA對O點(diǎn)的拉力大小為GtanC．桿OB對O點(diǎn)的支持力大小為Gtanθ，方向沿桿向右D．桿OB對O點(diǎn)的支持力大小為GtanD[以O(shè)點(diǎn)為研究對象，受力分析如圖所示，結(jié)合幾何知識，根據(jù)平衡條件，桿OB對O點(diǎn)的支持力FOB＝Gtanθ，方向向右；鋼索OA對O點(diǎn)的拉力FOA＝Gsinθ，方向沿鋼索向上，]主題三力與運(yùn)動關(guān)系的探究體驗(yàn)生活中物體運(yùn)動和相互作用的過程，從多個角度創(chuàng)設(shè)情境，提出與物理學(xué)有關(guān)的問題，引導(dǎo)學(xué)生討論，進(jìn)而學(xué)習(xí)定量描述生活中物體運(yùn)動和相互作用的方法，探究物體間相互作用與運(yùn)動狀態(tài)變化的關(guān)系?！镜淅?】慣性制導(dǎo)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于彈道式導(dǎo)彈工程中，這個系統(tǒng)的重要元件之一是加速度計，加速度計構(gòu)造原理的示意圖如圖所示；沿導(dǎo)彈長度方向安裝的固定光滑桿上套一質(zhì)量為m的滑塊，滑塊兩側(cè)分別與勁度系數(shù)均為k的彈簧相連，兩彈簧的另一端與固定壁相連，滑塊上有指針，可通過標(biāo)尺測出滑塊的位移，然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo)。設(shè)某段時間內(nèi)導(dǎo)彈沿水平方向運(yùn)動，指針向左偏離O點(diǎn)距離為s，則這段時間內(nèi)導(dǎo)彈的加速度()A．方向向左，大小為ksB．方向向右，大小為ksC．方向向左，大小為2ksD．方向向右，大小為2ksD[取滑塊m為研究對象，當(dāng)指針向左偏時，滑塊左側(cè)彈簧被壓縮而右側(cè)彈簧被拉伸。兩個彈力大小為F左＝F右＝ks，方向均是指向右側(cè)，如圖所示，由牛頓第二定律可得：a＝Fm＝2ksm，方向向右，故只有D]主題四物理思想方法的建立通過探究物體間相互作用與運(yùn)動狀態(tài)變化的關(guān)系等實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用控制變量等研究方法設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，會使用基本的力學(xué)實(shí)驗(yàn)器材獲取數(shù)據(jù)，學(xué)會分析和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法，能表達(dá)科學(xué)探究的過程和結(jié)果，提高科學(xué)探究能力。【典例4】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某次實(shí)驗(yàn)測得如下數(shù)據(jù)：當(dāng)m一定時，a與F的關(guān)系如表一所示；當(dāng)F一定時，a和1m表一F/N1．002.003.004.00a/(m·s-2)1．903.955.857.62表二1m/kg0.520.670.801．00a/(m·s-2)1．532.102.493.10(1)在如圖所示的相應(yīng)坐標(biāo)系中，根據(jù)表一、表二所給數(shù)據(jù)作出圖像。(2)由圖像可以判定：當(dāng)m一定時，a與F成________；當(dāng)F一定時，a與m成________。(3)在研究a與m的關(guān)系時，作了a-1m圖像，而沒作a-m圖像，那么作a-1m圖像的優(yōu)點(diǎn)_____________________________________________________________________________________________________________________________