用牛顿运动定律解决问题二教学设计2.docx

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1、精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -第四章牛顿运动定律可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结一、内容及其解析七用牛顿运动定律解决问题（二）主备老师：曾光芬可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1、内容：共点力的平稳条件、超重和失重、从动力学看自由落体运动。2、解析：牛顿运动定律是经典力学的基础，它在科学争论和生产技术中有 着广泛的应用 . 上一节课主要是以理论的分析为主，争论如何依据已知运动情形求解物体的受力情形和已知受力情形求解物体的运动情形. 本节课是从应用角度学习牛顿运动定律，举例说明白牛顿运动定律的两个详细应用.

2、 物体的平稳是物体加速度为零的一种特别情形，分析物体平稳时应当紧紧的抓住这一点，主要利用力的分解学问列出方程进行求解，主要用到的方法是力的正交分解和建立直角 坐标系 . 超重和失重争论的是在竖直方向上物体的受力情形和物体运动情形的关系，要留意引导同学区分视重和实际重力. 明白加速下落和减速上升其实加速度的方向是一样的。二、目标及其解析1、目标定位：（ 1）懂得共点力作用下物体平稳状态的概念，能推导出共点力作用下物体的平稳条件。（ 2）会用共点力平稳条件解决有关力的平稳问题。（ 3）通过试验熟悉超重和失重现象， 懂得产生超重、失重现象的条件和实质。（ 4）进一步娴熟把握应用牛顿运动定律解决问题的

3、方法和步骤。2、目标解析：（ 1）懂得共点力作用下物体平稳状态的概念，能推导出共点力作用下物体的平稳条件就是指培育同学的分析推理才能和试验观看才能。（ 2）会用共点力平稳条件解决有关力的平稳问题就是指培育同学处理三力平稳问题时一题多解的才能。（ 3）通过试验熟悉超重和失重现象，懂得产生超重、 失重现象的条件和实质就是指引导帮忙同学归纳总结发生超重、失重现象的条件及实质。（ 4）进一步娴熟把握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤就是指培育学可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页，共 8 页 - - - - - - -

4、- - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -生联系实际、实事求是的科学态度和科学精神。三、问题诊断分析在本节课的教学中， 同学可能遇到的问题是对超重和失重现象的懂得不太简单，产生这一问题的缘由是同学习惯于分析平稳状态，要解决这一问题就要通过多媒体播放超重和失重演示试验， 其中关键是引导同学通过观看和分析试验自己总结出超重和失重。四、教学支持条件分析在本节课的教学中，预备使用多媒体，使用多媒体播放超重和失重演示试验可以让同学更好的懂得超重和失重现象。五、教学过程设计新课导入师：上一节课中我们学习了用牛顿运动定

5、律解决问题的两种方法， 依据物体的受力情形确定物体的运动情形和依据物体运动情形求解受力情形 . 这一节我们连续学习用牛顿运动定律解题 .师：我们常见的物体的运动状态有哪些种类？生：我们常见的运动有变速运动和匀速运动，最常见的是物体静止的情形.师：假如物体受力平稳，那么物体的运动情形如何？生：假如物体受力平稳的话， 物体将做匀速直线运动或静止，这要看物体的初速度情形 .新课教学问题 1那么共点力作用下物体的平稳条件是什么？设计意图： 通过举例画图分析得出共点力作用下物体的平稳条件。师生活动：师：那么共点力作用下物体的平稳条件是什么？生：由于物体处于平稳状态时速度保持不变，所以加速度为零， 依据牛

6、顿其次定律得：物体所受合力为零.师：同学们列举生活中物体处于平稳状态的实例.生 1：悬挂在天花板上的吊灯，停止在路边的汽车，放在的面上的讲桌以及放在讲桌上的黑板擦等等.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -生 2：竖直上抛运动的物体到达最高点的瞬时.师：大家争论一下竖直上抛的物体到达最高点的瞬时是否处于平稳状态.同学争论，回答提问生 1：竖直上抛

7、的最高点物体应当处于平稳状态，由于此时物体速度为零.生 2：我不同意刚才那位同学的说法，物体处于平稳状态指的是物体受合力为零的状态，并不是物体运动速度为零的位置. 处于竖直上抛最高点的物体只是在瞬时速度为零，它的速度马上就会发生转变，所以不能认为处于平稳状态.师：刚才的同学分析得特别好， 大家肯定要区分究竟是速度为零仍是合外力为零时物体处于平稳状态， 经过争论分析我们知道应当是合外力为零时物体处于平稳状态 . 为了加深同学们对这个问题的懂得，我们通过一个例子来进一步探究物体的平稳是怎样进行争论的.多媒体投影课本中的例题、三角形的悬挂结构及其抱负化模型师：轻质细绳中的受力特点是什么？生：轻质细绳

8、中的受力特点是两端受力大小相等，内部张力到处相等.师：节点 O 的受力特点是什么？生：节点 O 的受力特点是一抱负化模型，所受合外力为零.师：我们分析的依据是什么？生：上面的分析借助牛顿其次定律进行，是牛顿其次定律中合力等于零的特别情形 .师：同学们把详细的解答过程写出来.投影同学的解答过程解答：如图 471 所示， F1、F2、F3 三个力的合力为零，表示这三个力在x 方向的分矢量之和及y 轴方向的分矢量之和也都为零，也就是：图 471F2F1cos =0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页，共 8 页 - -

9、- - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -F1sin F3 =0由以上两式解出钢索OA受到的拉力 F1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F1=F3sin=Gsin可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结硬杆 OB的支持力 F2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F2=F1 cos=Gtan可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结师：在这个同学解题的过程中，他采纳的是什么方法？生：正交分解法： 将其中任意一个力沿其余两个力的作用线进行分解，其分力

10、必定与其余两个力大小相等.师：除了这种方法之外，仍有没有其他的方法？生 1：可以用力的合成法，任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反.生 2：也可以用三角形法，将其中任意两个力进行平移，使三个力首尾依次连接起来，应构成一闭合三角形.师：总结： 处理多个力平稳的方法有许多，其中最常见的就是刚才几位同学分析的这三种方法，即正交分解法、力的合成法和三角形定就. 这几种方法究竟采纳哪一种方法进行分析就要看详细的题目，在实际操作的过程中大家可以敏捷把握.例题 1 如图 472 所示，质量为 m的木块在推力 F 的作用下，在水平的面上做匀速直线运动 . 已知木块与的面间的动摩擦因数为 ， F 的方向

11、与水平方向成 角斜向下 . 那么木块受到的滑动摩擦力为以下各值的哪个（ BD ）图 472A. mgB. （mgFsin ）C. （mg Fsin ）D.Fcos解析：物体受力如图 473 所示，水平方向有 f =Fcos，故 D正确. 竖直方向有 FN=Fsin +G，由于匀速运动，f =FN=（Fsin +G），应选项 B 正确. 点评：要留意问题的多解性.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总

12、结归纳 - - - - - - - - - - - -图 473变式练习在一个封闭装置中，用弹簧秤称一物体的重力，依据读数与实际重力之间的关系，以下说法中正确选项（C）A. 读数偏大，说明装置加速上升B. 读数偏小，说明装置减速下降C.读数为零， 说明装置运动加速度等于重力加速度，但无法判定是向上仍是向下运动D.读数精确，说明装置匀速上升或下降问题 2当人下蹲和突然站起的过程中人受到的重力并没有发生变化，为什么体重计的示数发生了变化了？设计意图： 让同学带着问题观看演示试验，懂得超重和失重现象。师生活动：【演示试验】一位同学甲站在体重计上静止，另一位同学说出体重计的示数. 留意观看接下来的试验

13、现象 .同学活动：观看试验现象，分析缘由师：甲突然下蹲时，体重计的示数是否变化？怎样变化？生：体重计的示数发生了变化，示数变小了.师：甲突然站起时，体重计的示数是否变化？怎样变化？生：体重计的示数发生了变化，示数变大.师：当人下蹲和突然站起的过程中人受到的重力并没有发生变化，为什么体重计的示数发生了变化了？生：这是由于当人静止在体重计上时，人处于受力平稳状态， 重力和体重计对人的支持力相等， 而实际上体重计测量的是人对体重计的压力，在这种静止的情形下，压力的大小是等于重力的. 而当人在体重计上下蹲或突然站起的过程中，运动状态发生了变化，也就是说产生了加速度，此时人受力不再平稳，压力的大小不再等

14、于重力，所以体重计的示数发生了变化.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -这位同学分析得特别好， 我们把物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力叫做物体的视重， 当物体运动状态发生变化时，视重就不再等于物体的重力，而是比重力大或小 . 大家再看这样一个问题：多媒体投影例题：人站在电梯中，人的质量为m. 假如当电梯以加速度a 加速上升时，人对的板的压力为

15、多大？同学摸索解答生 1：选取人作为争论对象，分析人的受力情形：人受到两个力的作用，分别是人的重力和电梯的板对人的支持力. 由于的板对人的支持力与人对的板的压力是一对作用力与反作用力， 依据牛顿第三定律， 只要求出的板对人的支持力就可以求出人对的板的压力.生 2：取向上为正方向，依据牛顿其次定律写出支持力F、重力 G、质量 m、加速度 a 的方程 F G=ma，由此可得： F=G+ma=m（ g+a）人对的板的压力 F与的板对人的支持力大小相等，即F=m（g+a）由于 m（ g+a）mg，所以当电梯加速上升时， 人对的板的压力比人的重力大.师：物体对支持物的压力 （或对悬挂物的拉力） 大于物体

16、受到的重力的现象称为超重现象 . 物体处于超重现象时物体的加速度方向如何了？生：物体的加速度方向向上.师：当物体的加速度方向向上时，物体的运动状态是怎样的？生：应当是加速上升 .师：大家看这样一个问题：投影展现：人以加速度a 减速下降，这时人对的板的压力又是多大？同学争论回答生 1：此时人对的板的压力也是大于重力的，压力大小是：F=m（g+a）.生 2：加速度向上时物体的运动状态分为两种情形，即加速向上运动或减速向下.师：大家再看这样几个问题：【投影展现】1. 人以加速度 a 加速向下运动，这时人对的板的压力多大？2. 人随电梯以加速度a 减速上升，人对的板的压力为多大？可编辑资料 - - -

17、 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -3. 人随电梯向下的加速度 a g，这时人对的板的压力又是多大？ 师：这几种情形物体对的板的压力与物体的重力相比较哪一个大？ 生：应当是物体的重力大于物体对的板的压力 .师：结合超重的定义方法，这一种现象应当称为什么现象？生：应当称为失重现象 . 当物体对支持物的压力和对悬挂物的拉力小于物体重力的现象称为失重 .师：第三种情形中人

18、对的板的压力大小是多少？生：应当是零 .师：我们把这种现象叫做完全失重，完全失重状态下物体的加速度等于重力加速度 g.师：发生超重和失重现象时，物体实际受的重力是否发生了变化？生：没有发生变化，只是物体的视重发生了变化.师：为了加深同学们对完全失重的懂得，我们看下面一个试验， 认真观看试验现象 .课堂演示试验：取一装满水的塑料瓶，在靠近底部的侧面打一小孔，让其做自由落体运动.生：观看到的现象是水并不从小孔中喷出，缘由是水受到的重力完全用来供应水做自由落体运动的加速度了.师：现在大家就可以说明人站在台秤上，突然下蹲和站起时显现的现象了.例题 2某人站在台秤的底板上，当他向下蹲的过程中（D）A.

19、由于台秤的示数等于人的重力，此人向下蹲的过程中他的重力不变，所以台秤的示数也不变B. 此人向下蹲的过程中，台秤底板既受到人的重力，又受到人向下蹲的力，所以台秤的示数将增大C.台秤的示数先增大后减小D.台秤的示数先减小后增大变式练习 如图 474 所示， A 为电磁铁， C 为胶木秤盘， A 和 C（包括支架）的总质量为 M， B 为铁片，质量为 m，整个装置用轻绳悬挂于 O点. 当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力 F 的大小为（ D ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页，共 8 页 - - - -

20、- - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -图 474A. F=mgB. MgF（M+m） g六、本课小结本节课是牛顿运动定律的详细应用， 分别是两种特别情形， 一种是物体受合力为零时物体处于平稳状态时的分析， 应当留意三力合成与多力合成的方法， 留意几种方法的敏捷运用， 另一种情形就是物体在竖直方向上做变速运动时超重和失重现象.对于这两种现象，我们应当留意以下几个问题：物体处于“超重”或“失重”状态，并不是说物体的重力增大了或减小了（甚至消逝了） ，的球作用于物体的重力始终是存在的且大小也无变化 .即使是完全失重现象，物体的重力也没有丝毫变大或变小.当然，物体所受重力会随高度的增加而减小，但与物体超、失重并没有联系. 超（失）重现象是指物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于（小于）重力 的现象。“超重”“失重”现象与物体运动的速度方向和大小均无关，只打算于物 体的加速度方向。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载