用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題(二)教案-人教課標(biāo)版(實(shí)用教案)6頁(yè)

1、第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題（二）【課前準(zhǔn)備】【課型】新授課 【課時(shí)】課時(shí)【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能.能運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解答較復(fù)雜的問(wèn)題。.知道什么是物體處于平衡狀態(tài)，知道在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件，即合力為。.知道物理學(xué)中超重和失重現(xiàn)象的含義，能夠通過(guò)牛頓定律對(duì)它們進(jìn)行定量的分析，并能分析和說(shuō)明一些簡(jiǎn)單的相關(guān)問(wèn)題。.能夠解答以自由落體運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ)的豎直方向的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題（豎直上拋、豎直下拋等）。過(guò)程與方法 .培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能力和實(shí)驗(yàn)觀察能力 .培養(yǎng)學(xué)生處理三力平衡問(wèn)題時(shí)一題多解的能力 .引導(dǎo)幫助學(xué)生歸納總結(jié)發(fā)生超重、失重現(xiàn)象的條件及實(shí)質(zhì)情感態(tài)度與價(jià)值觀 .滲透“學(xué)以致用”的

2、思想，有將物理知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)和生活實(shí)踐的意識(shí)，勇于探究與日常生活有關(guān)的物理問(wèn)題 .培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn) .共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件及應(yīng)用 .發(fā)生超重、失重現(xiàn)象的條件及本質(zhì)教學(xué)難點(diǎn) .共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用 .超重、失重現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)正確分析受力并恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用正交分解法教學(xué)方法：探究、講授、討論、觀察、思考、歸納【教學(xué)過(guò)程】【新課導(dǎo)入】【問(wèn)題】一節(jié)課學(xué)習(xí)了用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題的兩種方法，根據(jù)物體的受力情況確定物體的運(yùn)動(dòng)情況和根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)情況求解受力情況常見的物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有哪些種類?【回答】常見的運(yùn)動(dòng)有變速運(yùn)動(dòng)和勻速運(yùn)動(dòng)，最常見的是物體靜止的情況【問(wèn)

3、題】如果物體受力平衡，那么物體的運(yùn)動(dòng)情況如何?【回答】如果物體受力平衡的話，物體將做勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止，這要看物體的初速度情況【新課教學(xué)】用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題（二）一、共點(diǎn)力的平衡條件【問(wèn)題】那么共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是什么?【回答】因?yàn)槲矬w處于平衡狀態(tài)時(shí)速度保持不變，所以加速度為零，根據(jù)牛頓第二定律得：物體所受合力為零【問(wèn)題】同學(xué)們列舉生活中物體處于平衡狀態(tài)的實(shí)例【回答】懸掛在天花板上的吊燈，停止在路邊的汽車，放在地面上的講桌以及放在講桌上的黑板擦等等豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體到達(dá)最高點(diǎn)的瞬間【討論】豎直上拋的物體到達(dá)最高點(diǎn)的瞬間是否處于平衡狀態(tài)，【點(diǎn)撥】物體處于平衡狀態(tài)指的是物體受合力為零的

4、狀態(tài)，并不是物體運(yùn)動(dòng)速度為零的位置處于豎直上拋?zhàn)罡唿c(diǎn)的物體只是在瞬間速度為零，它的速度立刻就會(huì)發(fā)生改變，所以不能認(rèn)為處于平衡狀態(tài)【總結(jié)】在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是合力為.【過(guò)渡】區(qū)分到底是速度為零還是合外力為零時(shí)物體處于平衡狀態(tài)，經(jīng)過(guò)討論分析可知應(yīng)該是合外力為零時(shí)物體處于平衡狀態(tài)為了加深對(duì)這個(gè)問(wèn)題的理解，通過(guò)一個(gè)例題來(lái)進(jìn)一步探究物體的平衡是怎樣進(jìn)行研究的?！纠}】城市中的路燈，無(wú)軌電車的供電線路等，經(jīng)常用三解形的結(jié)構(gòu)懸掛。圖為這類結(jié)構(gòu)的一種簡(jiǎn)化模型。圖中硬桿可繞通過(guò)點(diǎn)且垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼索和桿的重量都可忽略。如果懸掛物的重量為，角等于，鋼索對(duì)點(diǎn)的拉力和桿對(duì)點(diǎn)的支持力各是多大？【分析】【

5、問(wèn)題】輕質(zhì)細(xì)繩中的受力特點(diǎn)是什么?【回答】輕質(zhì)細(xì)繩中的受力特點(diǎn)是兩端受力大小相等，內(nèi)部張力處處相等【問(wèn)題】節(jié)點(diǎn)的受力特點(diǎn)是什么?【回答】節(jié)點(diǎn)的受力特點(diǎn)是一理想化模型，所受合外力為零【問(wèn)題】我們分析的依據(jù)是什么?【回答】上面的分析借助牛頓第二定律進(jìn)行，是牛頓第二定律中合力等于零的特殊情況【解析】如圖所示，、三個(gè)力的合力為零，表示這三個(gè)力在方向的分矢量之和及軸方向的分矢量之和也都為零，也就是：由以上兩式解出鋼索受到的拉力硬桿的支持力【問(wèn)題】在這個(gè)同學(xué)解題的過(guò)程中，他采用的是什么方法？【回答】正交分解法：將其中任意一個(gè)力沿其余兩個(gè)力的作用線進(jìn)行分解，其分力必然與其余兩個(gè)力大小相等【問(wèn)題】除了這種方法

6、之外，還有沒(méi)有其他的方法？【回答】可以用力的合成法，任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小相等，方向相反；也可以用三角形法，將其中任意兩個(gè)力進(jìn)行平移，使三個(gè)力首尾依次連接起來(lái)，應(yīng)構(gòu)成一閉合三角形【總結(jié)】處理多個(gè)力平衡的方法有很多，其中最常見的就是：正交分解法、力的合成法和三角形定則這幾種方法到底采用哪一種方法進(jìn)行分析就要看具體的題目，在實(shí)際操作的過(guò)程中可以靈活掌握二、超重和失重【過(guò)渡】把物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦凶鑫矬w的視重，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，視重就不再等于物體的重力，而是比重力大或小【演示】【問(wèn)題】突然下蹲時(shí)，體重計(jì)的示數(shù)是否變化?怎樣變化?【回答】體重計(jì)的示數(shù)發(fā)生了變化，示數(shù)變小

7、了【問(wèn)題】突然站起時(shí)，體重計(jì)的示數(shù)是否變化?怎樣變化?【回答】體重計(jì)的示數(shù)發(fā)生了變化，示數(shù)變大【問(wèn)題】當(dāng)人下蹲和突然站起的過(guò)程中人受到的重力并沒(méi)有發(fā)生變化，為什么體重計(jì)的示數(shù)發(fā)生了變化呢?【回答】這是因?yàn)楫?dāng)人靜止在體重計(jì)上時(shí)，人處于受力平衡狀態(tài)，重力和體重計(jì)對(duì)人的支持力相等，而實(shí)際上體重計(jì)測(cè)量的是人對(duì)體重計(jì)的壓力，在這種靜止的情況下，壓力的大小是等于重力的而當(dāng)人在體重計(jì)上下蹲或突然站起的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化，也就是說(shuō)產(chǎn)生了加速度，此時(shí)人受力不再平衡，壓力的大小不再等于重力，所以體重計(jì)的示數(shù)發(fā)生了變化【例題】人站在電梯中，人的質(zhì)量為.如果當(dāng)電梯以加速度加速上升時(shí)，人對(duì)地板的壓力為多大？【分

8、析】選取人作為研究對(duì)象，分析人的受力情況：人受到兩個(gè)力的作用，分別是人的重力和電梯地板對(duì)人的支持力.由于地板對(duì)人的支持力與人對(duì)地板的壓力是一對(duì)作用力與反作用力，根據(jù)牛頓第三定律，只要求出地板對(duì)人的支持力就可以求出人對(duì)地板的壓力.【解析】取向上為正方向，根據(jù)牛頓第二定律寫出支持力、重力、質(zhì)量、加速度的方程，由此可得：（）人對(duì)地板的壓力與地板對(duì)人的支持力大小相等，即（）由于（），所以當(dāng)電梯加速上升時(shí)，人對(duì)地板的壓力比人的重力大.【總結(jié)】物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w受到的重力的現(xiàn)象稱為超重現(xiàn)象.【問(wèn)題】物體處于超重現(xiàn)象時(shí)物體的加速度方向如何呢？【回答】物體的加速度方向向上.【問(wèn)題】

9、當(dāng)物體的加速度方向向上時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是怎樣的？應(yīng)該是加速上升.【問(wèn)題】人以加速度減速下降，這時(shí)人對(duì)地板的壓力又是多大？【回答】此時(shí)人對(duì)地板的壓力也是大于重力的，壓力大小是：（）.【回答】加速度向上時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分為兩種情況，即加速向上運(yùn)動(dòng)或減速向下. 物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w受到的重力，物體處于超重狀態(tài)?！菊故尽俊締?wèn)題】人以加速度加速向下運(yùn)動(dòng)，這時(shí)人對(duì)地板的壓力多大?【回答】【問(wèn)題】人隨電梯以加速度。減速上升，人對(duì)地板的壓力為多大?【回答】【總結(jié)】當(dāng)物體對(duì)支持物的壓力(對(duì)懸掛物的拉力)小于物體重力的現(xiàn)象稱為失重【問(wèn)題】人隨電梯向下的加速度，這時(shí)人對(duì)地板的壓力又是多大

10、?【回答】【總結(jié)】如果物體正好以大小等于方向豎直向下的加速度做勻變速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)物體對(duì)支持物、懸掛物完全沒(méi)有作用力，好像完全沒(méi)有了重力作用，這種狀態(tài)是完全失重【問(wèn)題】發(fā)生超重和失重現(xiàn)象時(shí)，物體實(shí)際受的重力是否發(fā)生了變化?【回答】沒(méi)有發(fā)生變化，只是物體的視重發(fā)生了變化【總結(jié)】物體處于“超重”或“失重”狀態(tài)，并不是說(shuō)物體的重力增大了或減小了（甚至消失了），地球作用于物體的重力始終是存在的且大小也無(wú)變化.即使是完全失重現(xiàn)象，物體的重力也沒(méi)有絲毫變大或變小當(dāng)然，物體所受重力會(huì)隨高度的增加而減小，但與物體超、失重并沒(méi)有聯(lián)系超（失）重現(xiàn)象是指物體對(duì)懸掛物的拉力（或?qū)χС治锏膲毫Γ┐笥冢ㄐ∮冢┲亓Φ默F(xiàn)象“超重

11、”“失重”現(xiàn)象與物體運(yùn)動(dòng)的速度方向和大小均無(wú)關(guān)，只決定于物體的加速度方向三、從動(dòng)力學(xué)看自由落體運(yùn)動(dòng)【例題】以10m的速度從地面豎直向上拋出一個(gè)物體，空氣阻力可以忽略，分別計(jì)算、后物體的位置（取10m）.【分析】這個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)不是自由落體運(yùn)動(dòng)，但與自由落體相似，它在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中也只受重力的作用，因此它的加速度也是，大小，方向都不變。由于物體的初速度、加速度都是沿豎直方向的，所以它的運(yùn)動(dòng)不可能偏離豎直方向?！窘馕觥恳缘孛鏋樵c(diǎn)，豎直向上建立坐標(biāo)系，初速度的方向與坐標(biāo)方向一致所以取正號(hào)，；加速度的方向向下，與坐標(biāo)軸的方向相反，所以取負(fù)號(hào)，。【說(shuō)一說(shuō)】例題中的物體能夠到達(dá)的最大高度是多少？【點(diǎn)撥】到達(dá)最

12、大高度時(shí)物體的速度是，所以【課時(shí)小結(jié)】本節(jié)課是牛頓運(yùn)動(dòng)定律的具體應(yīng)用，分別是兩種特殊情況，一種是物體受合力為零時(shí)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)的分析，應(yīng)該注意三力合成與多力合成的方法，注意幾種方法的靈活運(yùn)用，另一種情況就是物體在豎直方向上做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)超重和失重現(xiàn)象【布置作業(yè)】課本.【板書設(shè)計(jì)】用牛頓定律解決問(wèn)題（二）一、共點(diǎn)力的平衡條件在共點(diǎn)力的作用下物體的平衡條件是合力為零二、超重和失重超重：當(dāng)物體加速度方向向上時(shí)，物體處于超重狀態(tài)物體的運(yùn)動(dòng)情況：加速上升或減速下降失重：當(dāng)物體加速度方向向下時(shí)，物體處于失重狀態(tài)物體的運(yùn)動(dòng)情況：減速上升或加速下降完全失重：物體下落的加速度等于重力加速度三、從動(dòng)力學(xué)看自由落

13、體運(yùn)動(dòng)人生最大的幸福，莫過(guò)于連一分鐘都無(wú)法休息 零碎的時(shí)間實(shí)在可以成就大事業(yè) 珍惜時(shí)間可以使生命變的更有價(jià)值 時(shí)間象奔騰澎湃的急湍，它一去無(wú)返，毫不流連 一個(gè)人越知道時(shí)間的價(jià)值，就越感到失時(shí)的痛苦 得到時(shí)間，就是得到一切 用經(jīng)濟(jì)學(xué)的眼光來(lái)看，時(shí)間就是一種財(cái)富 時(shí)間一點(diǎn)一滴凋謝，猶如蠟燭漫漫燃盡 我總是感覺(jué)到時(shí)間的巨輪在我背后奔馳，日益迫近 夜晚給老人帶來(lái)平靜，給年輕人帶來(lái)希望 不浪費(fèi)時(shí)間，每時(shí)每刻都做些有用的事，戒掉一切不必要的行為 時(shí)間乃是萬(wàn)物中最寶貴的東西，但如果浪費(fèi)了，那就是最大的浪費(fèi) 我的產(chǎn)業(yè)多么美，多么廣，多么寬，時(shí)間是我的財(cái)產(chǎn)，我的田地是時(shí)間 時(shí)間就是性命，無(wú)端的空耗別人的時(shí)間，知識(shí)是取之不盡，用之不竭的。只有最大限度地挖掘它，才能體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。 新想法常常瞬息即逝，必須集中精力，牢記在心，及時(shí)捕獲。 每天早晨睜開眼睛，深吸一口氣，給自己一個(gè)微笑，然后說(shuō)：“在這美妙的一天，我又要獲得多少知識(shí)??！” 不要為這個(gè)世界而驚嘆，要讓這個(gè)世界為你而驚嘆！