4.7 用牛頓運動定律解決問題(二).ppt

1、,牛頓第一定律 慣性定律,慣性 反映物體在不受力時的運動規(guī)律,牛頓第二定律 F=ma 反映了力和運動的關(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,牛頓運動定律,導(dǎo) 入 新 課,復(fù)習(xí),（1）從受力確定運動情況,物體運 動情況,運動學(xué) 公 式,加速度 a,牛頓第 二定律,物體受 力情況,（2）從運動情況確定受力,物體運 動情況,運動學(xué) 公 式,加速度 a,牛頓第 二定律,物體受 力情況,4.7 用牛頓運動定律解決問題（二）,第四章 牛頓運動定律,（1）知識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)象的實質(zhì)。 培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)

2、用牛頓第二定律分析、解決實際問題的能力。了解超重和失重現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用。,教學(xué)目標,（2）過程與方法 通過對超重與失重現(xiàn)象的觀察,進一步提高觀察能力。 通過對超重與失重現(xiàn)象的分析,掌握對該實驗現(xiàn)象進行分析和歸納的方法。,（3）情感態(tài)度與價值觀 通過對生活現(xiàn)象的分析,體會“生活處處 皆學(xué)問”,感受生活的美好。 通過對宇航員飛天過程的了解,體會他們 堅強的毅志力。,教學(xué)重點對超重與失重現(xiàn)象的受力情況與運動形式的認識。教學(xué)難點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,1、共點力的平衡條件 2、超重和失重 3、從動力學(xué)看自由落體運動,本節(jié)導(dǎo)航,1、共點力的平衡條件,共點力：物體所受各

3、力的作用點在物體上的同一點或力的作用線相交于一點的幾個力叫做共點力。,能簡化成質(zhì)點的物體受到的各個力可視為共點力,平衡狀態(tài)：靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，叫做平衡狀態(tài)。 共點力的平衡條件：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將保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)平衡狀態(tài)。共點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力的作用而平衡，其中任意兩個力的合力必定跟第三個力等大反向。 平行四邊形定則作出其中任意兩個力的合力來代替這兩個力，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 物體受三個共點力平衡時，也可以把其中一個力進行分解(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。 當物體受三個以上共點力平衡時，一般采用分解法。,1. 如圖所示，三角形支架O點下方掛一重物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：斜面和擋板對球的彈力大小。,解：力的合成法：對球受力分析：F=G F1=F/cos=G/cos F2=Ftan =Gtan,力的分解法：

5、對球受力分析： F1x=F1sin F1y=F1cos=G F1=G/cos F2=F1x=F1sin =Gsin/cos=Gtan,解：對物體受力分析,對繩子O點受力分析 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三根細繩懸掛處于靜止狀態(tài),已知細繩OA處于水平, OB與豎直方向成60角,求細繩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三根細繩懸掛處于靜止狀態(tài),已知細繩OA處于水平,OB與豎直方向成60角,求細繩OA、OB和OC張力的大小。,解：分解法：物體受力分析：F1=G對繩

6、子O點受力分析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”,神州五號加速升空階段,楊利偉要接受超重的考驗,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，當電梯以加速度a加速上升時，人對地板的壓力N是多大？,N,解：人為研究對象，人在升降機中受到兩個力作用：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，當電梯以加速度a加速下降時，人對地板的壓力N是多大？,v,a,N,解：人為研究對象，人在升降機中受到兩個力作用：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：當升降機以加速度 a = g豎直加速下降時，物體對支持物的壓力或?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，在一升降機中，物體A置于斜面上，當升降機處于靜止狀態(tài)時，物體A恰好靜止不動，若升降

9、機以加速度g豎直向下做勻加速運動時，以下關(guān)于物體受力的說法中正確的是（ ）,A. 物體仍然相對斜面靜止，物體所受的各個力不變。,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小孔A,當筒內(nèi)盛水時，水會從小孔中流出,如果讓裝滿水的小筒從高處自由下落,不計空氣阻力,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、從動力學(xué)

10、看落體運動,（1）自由落體運動定義:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。 （2）自由落體加速度: F合=G=mg,方向豎直向下,自由落體運動,做自由落體運動的兩個條件： 第一，物體是由靜止開始下落的，即運動的初速度為0。 第二，運動過程中只受重力的作用。,（1）豎直上拋運動定義：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動。 （2）豎直上拋運動加速度F合 =G=mg,方向豎直向下,豎直上拋運動,（3）豎直上拋運動研究方法：以向上方向為正方向，豎直上拋運動是一個加速度為g的勻減速直線運動。 （4）豎直上拋運動規(guī)律公式,1. 以10m/s的速度從地面豎直向上拋出一個物體，空氣的阻力可以

11、忽略，分別計算0.6s、1.6s后物體的位置（g取10m/s2）。 解：根據(jù)勻變速直線運動位移與時間的關(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：以向上方向為正方向。,1.超重：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谥亓Φ默F(xiàn)象叫超重。 實質(zhì)：重力不變而對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┳兇蟆?2.失重：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谥亓Φ默F(xiàn)象叫失重。 實質(zhì)：重力不

12、變而對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┳冃　?課堂小結(jié),牛頓運動定律,3.完全失重：當向下的加速度a=g時。 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，超重。物體具有向下的加速度時，失重。 6.超重、失重的實質(zhì):物體處于超重與失重狀態(tài)時，其重力并沒改變，只是它對支持物的壓力（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動，小球通過細繩與車頂相連。小球某時刻正處于圖示狀態(tài)。設(shè)斜面對小球的支持力為N，細繩對小球的拉力為T，關(guān)于此時刻小球的受力情況，下列說法正確的是（）,高考鏈接,A若小

13、車向左運動，N可能為零 B若小車向左運動，T可能為零 C若小車向右運動，N不可能為零 D若小車向右運動，T不可能為零,2.如圖，一輛有動力驅(qū)動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)在某一段時間內(nèi)小球與小車相對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，則在此段時間內(nèi)小車可能是（）,A向右做加速運動 B向右做減速運動 C向左做加速運動 D向左做減速運動,1. 升降機里靜置一彈簧測力計, 掛一質(zhì)量m=10kg的物體, 當升降機以a=2.0m/s2的加速度豎直上升時, 彈簧測力計的讀數(shù)為_N, 當升降機以a=2.0m/s2的加速度減速上升時,彈簧測力計的讀數(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，下端拴著一個質(zhì)量為m的小球，在小球上下振動時，框架始終沒有跳起地面當框架對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: 選足球為研究對象,因為足球是靜止的,即處于平衡狀態(tài),所以足球所受