2020人教版本高中物理力學(xué)全套優(yōu)質(zhì)課件 必修一 第四章

動力學(xué)第四章牛頓運(yùn)動定律動力學(xué)1第一節(jié)：牛頓第一定律第四章牛頓運(yùn)動定律第一節(jié)：牛頓第一定律第四章牛頓運(yùn)動定律第一、二章研究的是物體的運(yùn)動，但不涉及力第三章研究的是物體的受到的力，但不涉及運(yùn)動運(yùn)動學(xué)靜力學(xué)章節(jié)把控第四章研究運(yùn)動和力的關(guān)系動力學(xué)第一、二章研究的是物體的運(yùn)動，但不涉及力第三章研究的是物體的運(yùn)動和力之間是什么關(guān)系呢？運(yùn)動和力之間是什么關(guān)系呢？要讓物體運(yùn)動，必須給力！要讓物體運(yùn)動，必須給力！動車進(jìn)站時(shí)，關(guān)閉發(fā)動機(jī)失去動力，緩緩入站直至停止動車進(jìn)站時(shí)，關(guān)閉發(fā)動機(jī)失去動力，緩緩入站直至停止2020人教版本高中物理力學(xué)全套優(yōu)質(zhì)課件必修一第四章伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)ABCDEvθ伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)ABCDEvθ小球有摩擦滾斜面小球有摩擦滾斜面模擬理想實(shí)驗(yàn)---氣墊導(dǎo)軌氣泵導(dǎo)軌滑塊噴氣小孔實(shí)驗(yàn)表明：滑塊在阻力非常小的水平氣墊層上做勻速直線運(yùn)動，直到碰上軌道邊上彈簧受力后才改變其運(yùn)動狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn).DAT或視頻模擬理想實(shí)驗(yàn)---氣墊導(dǎo)軌氣泵導(dǎo)軌滑塊噴氣小孔實(shí)驗(yàn)表明：滑塊2020人教版本高中物理力學(xué)全套優(yōu)質(zhì)課件必修一第四章小球無摩擦滾斜面小球無摩擦滾斜面穿越時(shí)空，與偉人對話伽利略笛卡爾牛頓亞里士多德運(yùn)動與力的關(guān)系？？？穿越時(shí)空，與偉人對話伽利略笛卡爾牛頓亞里士多德運(yùn)動與力的關(guān)系四位科學(xué)家的觀點(diǎn)與研究方法及結(jié)論

一

歷史的回顧

古希臘亞里士多德“直覺+觀察”→“維持”

意大利伽利略“實(shí)驗(yàn)+科學(xué)推理”→“不是維持”

法國笛卡兒“直覺+數(shù)學(xué)推理”→“不變”

英國牛頓“高度慨括+科學(xué)抽象”→“改變”四位科學(xué)家的觀點(diǎn)與研究方法及結(jié)論

一

歷史的回顧

古牛頓的觀點(diǎn)（1687年英國）牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。牛頓的觀點(diǎn)（1687年英國）牛頓第一定律：

5、牛頓第一定律的意義一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。牛頓第一定律：

1、明確了慣性的概念慣性：物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫慣性?！?yàn)槿绱耍ｎD第一定律又稱為慣性定律。牛頓第一定律2、力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因慣性力5、牛頓第一定律的意義一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或生活中的其它例子：

這些例子能讓我們得出力與運(yùn)動是什么關(guān)系？生活中的其它例子：這些例子能讓我們得出力與運(yùn)動是什BigBangBigBang2020人教版本高中物理力學(xué)全套優(yōu)質(zhì)課件必修一第四章在路上跑的人被絆倒時(shí)是向前趴著倒下，而慢走的人滑倒時(shí)，則多是向后仰著摔倒(見下圖)，試論述其原因。在路上跑的人被絆倒時(shí)是向前趴著倒下，而慢走的人滑倒時(shí)，則多是請根據(jù)圖中的情景，說明車子所處的狀態(tài)，并對這種情景做出解釋。請根據(jù)圖中的情景，說明車子所處的狀態(tài)，并對這種情景做出解釋。例4

(多選)(2019·大同鐵路一中高一上學(xué)期期末)在水平路面上有一輛勻速行駛的小車，小車上固定著盛滿水的碗.若突然發(fā)現(xiàn)碗中的水向右灑出，如圖4所示，則關(guān)于小車在此種情況下的運(yùn)動，下列描述正確的是A.小車勻速向左運(yùn)動B.小車可能突然向左加速運(yùn)動C.小車可能突然向左減速運(yùn)動D.小車可能突然向右減速運(yùn)動√圖4√例4(多選)(2019·大同鐵路一中高一上學(xué)期期末)在水平解析若車原來向左勻速運(yùn)動，突然開始向左加速運(yùn)動，碗隨車開始向左加速，根據(jù)牛頓第一定律可知，碗中水由于慣性仍保持原來的勻速運(yùn)動狀態(tài)，水相對于碗向右運(yùn)動，水向右灑出，選項(xiàng)A錯誤，B正確；若車突然向左減速運(yùn)動，碗隨車一起開始減速，根據(jù)牛頓第一定律可知，水由于慣性，仍保持向左的勻速運(yùn)動，水相對于碗向左運(yùn)動，水向左灑出，選項(xiàng)C錯誤.若車原來向右勻速運(yùn)動，突然向右減速運(yùn)動，碗隨車開始向右減速，根據(jù)牛頓第一定律可知，水由于慣性仍要保持向右的勻速運(yùn)動狀態(tài)，水相對于碗向右運(yùn)動，水將向右灑出，選項(xiàng)D正確.解析若車原來向左勻速運(yùn)動，突然開始向左加速運(yùn)動，碗隨車開始1、牛頓第一定律的得出是（）A.大量實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論B.理論推導(dǎo)出來的C.大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上經(jīng)理論推導(dǎo)出來的D.牛頓獨(dú)自推理出的C學(xué)以致用：1、牛頓第一定律的得出是（）C學(xué)以致用：2.關(guān)于牛頓第一定律的說法中正確的是（）A．物體在任何情況下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)B．牛頓第一定律既揭示了物體保持原有運(yùn)動狀態(tài)的原因，又揭示了運(yùn)動改變的原因C．物體運(yùn)動需要靠力來維持D．牛頓第一定律反映物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動規(guī)律，即始終處于勻速直線運(yùn)動狀態(tài)B學(xué)以致用：2.關(guān)于牛頓第一定律的說法中正確的是（）B學(xué)以致用：3、子彈從槍口射出后，它能在空中繼續(xù)向前飛行，是因?yàn)椋ǎ〢.子彈受到火藥燃?xì)獾耐屏.子彈受到了慣性力的作用C.子彈有慣性D.子彈的慣性大于它受到的阻力C學(xué)以致用：3、子彈從槍口射出后，它能在空中繼續(xù)向前飛行，是因?yàn)椋?、下列關(guān)于慣性的說法中正確的是（）

A．物體只有靜止或做勻速直線運(yùn)動時(shí)才有慣性

B．物體只有不受外力作用時(shí)才有慣性

C．物體運(yùn)動速度大時(shí)慣性大

D．物體在任何情況下都有慣性D學(xué)以致用：4、下列關(guān)于慣性的說法中正確的是（）D學(xué)以致用：5、長直軌道上勻速行駛,坐在門窗密閉的車廂內(nèi)的一人將手中的鑰匙相對車豎直上拋,鑰匙將落在()A.手的后方

B.手的前方

C.落在手中

D.無法確定C學(xué)以致用：5、長直軌道上勻速行駛,坐在門窗密閉的車廂內(nèi)的一人將手中的鑰印象時(shí)刻1、沿著前輩科學(xué)家的足跡，了解了科學(xué)家的成就，學(xué)習(xí)了他們堅(jiān)持真理，勤于探索，勇于質(zhì)疑的科學(xué)品質(zhì)，認(rèn)識了伽利略的理想實(shí)驗(yàn)重要推理方法；2、牛頓第一定律定律揭示了力和運(yùn)動的關(guān)系—力是物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變的原因。3、慣性是物體的固有屬性，其大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)。4、慣性就是“懶”得變。印象時(shí)刻1、沿著前輩科學(xué)家的足跡，了解了科學(xué)家的成就，學(xué)習(xí)了§4.3牛頓第二定律§4.3牛頓第二定律30知識回顧：控制變量法?aFm①相同質(zhì)量的小車，受到的合外力越大，它的加速度越大②受力相同的小車，質(zhì)量越小，它的加速度越大知識回顧：?aFm①相同質(zhì)量的小車，受到的合外力越大，31

推導(dǎo)：a

∝

FF∝ma

正比于a

∝m1a∝mFF＝kma

k為比例系數(shù)推導(dǎo)：a∝FF∝ma正比于a∝m1a∝mFF32國際單位制中，質(zhì)量的單位是千克，加速度的單位是m/s2?！?N”的力是使質(zhì)量是1kg的物體獲得加速度1m/s2的加速度所需要的力。

人為規(guī)定

:1N=1kg.m/s2

所以，如果F,a,m都用國際制單位，在上式中就可以使k=1，上式簡化成F＝ma

牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F＝kma

思考：k=?

國際單位制中，質(zhì)量的單位是千克，加速度的單位是m/s2。所以332020人教版本高中物理力學(xué)全套優(yōu)質(zhì)課件必修一第四章34一.牛頓第二定律內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同.F＝ma

牛頓第二定律更一般的表述：物體的加速度跟所受的合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比;加速度的方向跟合力的方向相同.合外力一.牛頓第二定律內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比35賽車進(jìn)入沖刺狀態(tài)賽車進(jìn)入沖刺狀態(tài)36戰(zhàn)機(jī)進(jìn)入戰(zhàn)斗狀態(tài)戰(zhàn)機(jī)進(jìn)入戰(zhàn)斗狀態(tài)37問題1.

牛頓第二定律中指出加速度與力成正比，能否說成力與加速度成正比，為什么？力是產(chǎn)生加速度的原因因果性二.

對牛頓第二定律的理解問題1.牛頓第二定律中指出加速度與力成正比，能否說成力與38問題2.

a與△v、△t有決定關(guān)系嗎？a與F、m有決定關(guān)系嗎？a=△v/△t比值定義式a=F/m決定式?jīng)Q定性二.

對牛頓第二定律的理解問題2.a與△v、△t有決定關(guān)系嗎？a=△v/△t39問題3.放在光滑水平面上的物體，在水平拉力F作用下由靜止開始運(yùn)動，(1)如果力F逐漸減小到0的過程中，物體的加速度將怎樣變化?速度將怎樣變化?(2)當(dāng)力F減到0時(shí)，加速度為___,速度達(dá)到___

加速度與合外力存在著瞬時(shí)對應(yīng)關(guān)系：某一時(shí)刻的加速度總是與那一時(shí)刻的合外力成正比；有力即有加速度；合外力消失，加速度立刻消失.即:同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失,同時(shí)變化.瞬時(shí)對應(yīng)性加速度減小，速度增大0最大問題3.放在光滑水平面上的物體，在水平拉力F作用下由靜止開始40問題4.

在牛頓第二定律的表達(dá)式F=ma中，哪些是矢量，哪些是標(biāo)量？這兩個矢量的方向關(guān)系是怎么樣？

物體受力方向決定物體的加速度方向。故加速度a

的方向與力F的方向是一致的。矢量性問題4.在牛頓第二定律的表達(dá)式F=ma41問題5.

從牛頓第二定律的內(nèi)容分析,F、m、a是對于幾個物體而言的?

F、m、a都是屬于同一個物體的，研究對象是統(tǒng)一的。同體性問題5.從牛頓第二定律的內(nèi)容分析,F、m、42

物體受到幾個力的作用時(shí)，每個力各自獨(dú)立地使物體產(chǎn)生一個加速度，就像其他力不存在一樣，這個性質(zhì)叫做力的獨(dú)立性原理。物體的加速度等于各個分力分別產(chǎn)生的加速度的矢量和。獨(dú)立性物體受到幾個力的作用時(shí)，每個力各自獨(dú)立地使物體產(chǎn)生一個加43問題6.從牛頓第二定律知道，無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度?？墒俏覀冇昧μ嵋粋€很重的物體時(shí)卻提不動它，這跟牛頓第二定律有無矛盾？為什么？

答：沒有矛盾，(1)從平衡角度來看，因?yàn)樘岵粍?，所以靜止，則合外力為0，所以加速度也為0；(2)從力的角度來看，物體受三個力，支持力、重力、向上提的力。這三個力中每個力都產(chǎn)生了加速度，但相互抵消，所以合加速度也是0G=mgFN問題6.從牛頓第二定律知道，無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加44汽車重新加速時(shí)的受力情況某質(zhì)量為1100kg的汽車在平直路面上試車，當(dāng)達(dá)到100km/h的速度時(shí)關(guān)閉發(fā)動機(jī)，經(jīng)過70s停下來，汽車受到的阻力是多大？重新起步加速時(shí)牽引力為2000N，產(chǎn)生的加速度應(yīng)為多大？假定試車過程中汽車受到的阻力不變。汽車減速時(shí)受力情況GFNf阻f阻FFNG

課本例1：某質(zhì)量為1100kg的汽車在平直路面上試車，當(dāng)達(dá)到100km45

解:設(shè)汽車運(yùn)動方向?yàn)檎较蜿P(guān)閉發(fā)動機(jī)后：汽車水平受力如右圖(1)汽車初速v0=100km/h=27.8m/s汽車末速v=0

汽車運(yùn)動時(shí)間t=70s因此，汽車的加速度

有牛頓第二定律得汽車受到的阻力為負(fù)號表示與速度方向相反f阻x圖(1)減速時(shí)解:f阻x圖(1)減速時(shí)46

重新啟動后：汽車水平受力如右圖(2)

F合=F-f阻

=2000N-437N=1563N有牛頓第二定律得汽車的加速度為

加速度方向與汽車速度方向相同f阻F圖(2)加速時(shí)xf阻F圖(2)加速時(shí)x47一、已知受力情況確定運(yùn)動情況1.受力分析2.求合力（平行四邊形定則；正交分解法）3.求加速度(F=ma)4.確定運(yùn)動情況（運(yùn)動學(xué)方程）一、已知受力情況確定運(yùn)動情況1.受力分析2.求合力（平行四邊48二、已知運(yùn)動情況確定受力情況1.已知運(yùn)動情況2.求加速度（運(yùn)動學(xué)方程）3.求合外力(F=ma)4.確定受力情況（正交分解法；平行四邊形定則）二、已知運(yùn)動情況確定受力情況1.已知運(yùn)動情況2.求加速度（運(yùn)49“太空授課”中的牛二定律“太空授課”中的牛二定律50牛頓第二定律1、內(nèi)容:物體加速度與合外力F合成正比.與質(zhì)量m成反比.加速度方向與合外力方向相同.小結(jié)一、研究過程：控制變量法

二、牛頓第二定律F合=ma2、公式：3、對牛頓第二定律的理解：同體性矢量性瞬時(shí)性獨(dú)立性牛頓第二定律1、內(nèi)容:物體加速度與合外力F合成正比.與質(zhì)量m51Example1有兩個物體，一個長0.7，另一個長7.0.問：哪一個物體更長一些？答：不一定！因?yàn)閱挝徊唤y(tǒng)一。Example1有兩個物體，一個長0.7，另一個長7.0.答52思考：姚明的身高是多少2.26米7.4147英尺88.9763英寸1英尺=0.3048米1英寸=0.0254米思考：姚明的身高是多少2.26米7.4147英尺88.97653

各個國家、地區(qū)以及各個歷史時(shí)期,都有各自的計(jì)量單位。以長度為例：歐洲曾以手掌的寬度或長度作為長度的計(jì)量單位,稱為掌尺.在英國,1掌尺=7.62cm;在荷蘭,1掌尺=10cm；英尺是8世紀(jì)英王的腳長,1英尺=0.3048m。10世紀(jì)時(shí)英王埃德加把自己大拇指關(guān)節(jié)間的距離定為1英寸,1英寸=2.54cm。這位君王還別出心裁，把從自己的鼻尖到伸開手臂中指末端的距離91cm定為1碼，1碼=91cm.資料各個國家、地區(qū)以及各個歷史時(shí)期,都有各自的計(jì)量單位54在1875年以前全世界沒有統(tǒng)一的單位，如長度的單位： 法國人：米

英國人：英尺

中國人：尺

在國際交流中非常不方便：1875年法國政府邀請20個國家政府代表來商討： 成立國際計(jì)量局在1875年以前全世界沒有統(tǒng)一的單位，如長度的單位： 在國際55國際計(jì)量局世界代表大會主題：單位問題（統(tǒng)一問題）請各國代表提出議案1.要求統(tǒng)一單位2.如何統(tǒng)一國際計(jì)量局世界代表大會主題：單位問題（統(tǒng)一問題）請各國代表156第四章牛頓運(yùn)動定律4.4力學(xué)單位制第四章牛頓運(yùn)動定律4.4力學(xué)單位制572020人教版本高中物理力學(xué)全套優(yōu)質(zhì)課件必修一第四章582020人教版本高中物理力學(xué)全套優(yōu)質(zhì)課件必修一第四章59孔子講學(xué)圖孔子講學(xué)圖60秦皇掃六合秦皇掃六合61

62中國入世中國入世63只要選定幾個物理量的單位，就能夠利用物理量之間的關(guān)系推導(dǎo)出其他物理量的單位。這些被選定的物理量叫做基本量，它們的單位叫基本單位。由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量的單位叫做導(dǎo)出單位。單位和單位制由基本單位和導(dǎo)出單位一起組成單位制。1960年第11屆國際計(jì)量大會制定了一種國際通用的、包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制，叫做國際單位制，簡稱SI。只要選定幾個物理量的單位，就能夠利用物理量之間的關(guān)系推導(dǎo)出其64二、國際單位制基本量名稱基本單位名稱基本單位符號長度米m質(zhì)量千克(公斤)kg時(shí)間秒s電流安(培)A熱力學(xué)溫度開(爾文)K物質(zhì)的量摩(爾)mol發(fā)光強(qiáng)度坎(德拉)cd二、國際單位制基本量名稱基本單位名稱基本單位符號長度米m質(zhì)量65在力學(xué)中，國際單位制規(guī)定:長度、質(zhì)量、時(shí)間為基本量米(m)、千克(kg)、秒(s)為基本單位國際單位制在整個物理學(xué)中，國際單位制規(guī)定了七個基本單位在力學(xué)中，國際單位制規(guī)定:長度、質(zhì)66國際單位原器國際單位原器672020人教版本高中物理力學(xué)全套優(yōu)質(zhì)課件必修一第四章68關(guān)系式與單位v=xta=△vtmm/ssm/ssm/s2F=ma

m/s2kgkg

·m/s2N關(guān)系式與單位v=xta=△vtmm/ssm/ssm/s69Rh說一說可用單位制記憶物理公式和檢驗(yàn)物理公式、運(yùn)算結(jié)果是否正確我們今后要學(xué)的一個物理量——動量的定義式p=mv

。關(guān)于動量的單位，下列各式中正確的是A、kg·m/sB、N·sC、N/(m/s2)·m/s

D、N·mABC同學(xué)們,你們知道他是怎樣快速判斷的嗎?Rh說一說可用單位制記憶物理公式和檢驗(yàn)物理公式、運(yùn)算701.用同一單位制計(jì)算時(shí),只在數(shù)字后面寫出所求量在該單位制下的單位.三、單位制的應(yīng)用物理公式:確定了物理量間的關(guān)系，確定了物理量的單位間的關(guān)系。2.可用單位制記憶物理公式和檢驗(yàn)物理公式、運(yùn)算結(jié)果是否正確1.用同一單位制計(jì)算時(shí),只在數(shù)字后面寫出所求量在該單位制下71思考一次因單位失誤而造成的事故美國國家航天局（NASA）在20世紀(jì)末曾發(fā)射過一個火星探測器，但它由于飛得靠火星過近，結(jié)果因溫度過高而起火，并脫離軌道墜入火星的大氣層。航空航天局理所當(dāng)然地認(rèn)為他們提供的數(shù)據(jù)是以國際單位算出來的，調(diào)查原因時(shí)發(fā)現(xiàn)：原來探測器的制造商洛克希德·馬丁公司計(jì)算加速時(shí)的力使用了英制單位，而噴氣推動實(shí)驗(yàn)室的工程師把這些數(shù)據(jù)直接輸入電腦。你看，就是因?yàn)樵趩挝恢粕系氖д`，結(jié)果犯了一個“極端愚蠢的錯誤”，價(jià)值1.25億美元的火星探測器毀于一旦。單位的不統(tǒng)一會造成什么樣的困難？11m/s和36km/h哪個快？血的教訓(xùn)需要制定國際上統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)思考一次因單位失誤而造成的事故制造商洛克希德·馬丁公司計(jì)算加72 1.在解題計(jì)算時(shí)，已知量均采用國際單

位制，計(jì)算過程中不用寫出各個量的單位，

只要在式子末尾寫出所求量的單位即可。（簡潔）

2.物理公式既反映了各物理量間的數(shù)量

關(guān)系，同時(shí)也確定了各物理量的單位關(guān)系。

因此，在解題中可用單位制來粗略判斷結(jié)果

是否正確，如單位制不對，結(jié)果一定錯誤（量綱和諧原理）三、力學(xué)國際單位制(SI)在解題中的應(yīng)用 1.在解題計(jì)算時(shí)，已知量均采用國際單

位制，計(jì)算過程中不73針對訓(xùn)練一物體在2N的外力作用下，產(chǎn)生10cm/s2的加速度，求該物體的質(zhì)量.下列幾種不同的求法，其中單位運(yùn)用正確、簡潔而又規(guī)范的是解析在應(yīng)用公式進(jìn)行數(shù)量運(yùn)算的同時(shí)，也要把單位代入運(yùn)算.帶單位運(yùn)算時(shí)，單位換算要準(zhǔn)確.可以把題中已知量的單位都用國際單位表示，則計(jì)算結(jié)果的單位就是用國際單位表示的，這樣在統(tǒng)一已知量的單位后，就不必一一寫出各個量的單位，只在數(shù)字后面寫出正確單位即可.選項(xiàng)A中a＝10cm/s2沒有變成國際單位，B項(xiàng)中解題過程正確，但不簡潔，D項(xiàng)中數(shù)據(jù)后面沒有單位，只有C項(xiàng)運(yùn)算正確且簡潔而又規(guī)范.√針對訓(xùn)練一物體在2N的外力作用下，產(chǎn)生10cm/s2的 3.力學(xué)單位制使我們知道在運(yùn)用公

式進(jìn)行計(jì)算中，要將各物理量的單位統(tǒng)

一在同一單位制中。 4.力學(xué)單位制可以幫助我們檢查記

憶中物理公式是否正確和檢查運(yùn)算過程

與結(jié)果。（量綱分析） 3.力學(xué)單位制使我們知道在運(yùn)用公

式進(jìn)行計(jì)算中，要將各物75【例】如質(zhì)量100g的物體，受到力F=0.2N的作用由靜止開始運(yùn)動，則物體速度達(dá)40cm/s所用的時(shí)間。

如果將各值不化單位直接代入，有

則看不出時(shí)間t是多少秒的?！纠咳缳|(zhì)量100g的物體，受到力F=0.2N的作用由靜止開76

只要我們將題目中的已知量的單位都用

國際單位制表示出來,計(jì)算的結(jié)果也是國際單

位制表示的.因此:在統(tǒng)一已知量的單位后,就

不必一一寫出各個量的單位,只在數(shù)字后面寫

出正確單位就可以了.如例題的計(jì)算可寫成:t==s0.2s==== 只要我們將題目中的已知量的單位都用

國際單位制表示出來,771.有時(shí)候根據(jù)物理量的單位能夠查出運(yùn)算或者印刷中的錯誤。

小剛課余與制作中需要計(jì)算圓錐的體積，他從一本書中查得圓錐體積的計(jì)算公式為V=R3h/3。

小紅說，從單位關(guān)系上看，這個公式肯定是

錯誤的。她的根據(jù)是什么？hR提示：體積V的單位是m3,而R3h/3的單位是m4,等式左右單位不相等，故等式不成立.隨堂練習(xí)1.有時(shí)候根據(jù)物理量的單位能夠查出運(yùn)算或者印刷中的錯誤。

小782.給出下列物理量或單位,請按要求填空:米；B.牛頓；C.加速度；D.米/秒2；E.質(zhì)量；

F.千克；G.時(shí)間；H.秒；I.分鐘；J.位移；K.厘米；L.千克/米3；M.焦耳；（3）物理量是___________________。（2）屬于導(dǎo)出單位的是________________。（1）在國際單位制中作為基本單位的是______.CEGJBDLMAFH既不是國際單位，也不是導(dǎo)出單位2.給出下列物理量或單位,請按要求填空:（3）物理量是__79一、單位制基本單位導(dǎo)出單位1、米(m)2、千克（kg）3、秒（S）由基本單位推導(dǎo)出來的單位被選定基本量的單位m/s,m/s2,N,kg/m3

力學(xué)中的國際單位制(稱SI制)課堂小結(jié)一、單位制基本單位導(dǎo)出單位1、米(m)由基本單位推導(dǎo)出來805牛頓第三定律（Newtonthirdlaw）5牛頓第三定律81將兩個磁鐵的同一極靠在一起將兩個磁鐵的同一極靠在一起82用食指擠壓手掌心用食指擠壓手掌心83思考：通過兩個實(shí)例，你能總結(jié)出什么信息？思考：通過兩個實(shí)例，你能總結(jié)出什么信息？84大量事實(shí)表明：兩個物體之間的作用總是相互的。

如果我們把其中一個力叫做作用力，

另一個力就叫做反作用力。

ABFF’一、作用力和反作用力的概念大量事實(shí)表明：兩個物體之間的作用總是相互的。如果我85作用力和反作用力之間有什么關(guān)系？作用力和反作用力86大小：方向：作用點(diǎn)：大?。?7FFˊFFˊABFFˊFFˊAB88大?。悍较颍鹤饔命c(diǎn)：兩個物體上同一直線上，方向相反大?。簝蓚€物體上同一直線上，方向相反89【探究1】研究作用力和反作用力的關(guān)系方法1:用彈簧秤【探究1】研究作用力和反作用力的關(guān)系方法1:用彈簧秤90結(jié)論：小組實(shí)驗(yàn)：探究作用力與反作用力的關(guān)系。物體間的作用力和反作用力大小相等。小組實(shí)驗(yàn)：探究作用力與反作用力的關(guān)系。物體間的作用力和反作用91力傳感器方法2:用力傳感器研究力傳感器方法2:用力傳感器研究92物體間的作用力和反作用力大小相等.2020人教版本高中物理力學(xué)全套優(yōu)質(zhì)課件必修一第四章93結(jié)論：物體間的作用力和反作用力總滿足等大，反向，共線，同時(shí)變化的特點(diǎn)。結(jié)論：物體間的作用力和反作用力總滿足941．內(nèi)容：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。FNFN’二、牛頓第三定律表達(dá)式：F=-F’1．內(nèi)容：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相952．對作用力和反作用力關(guān)系的進(jìn)一步理解：①異體性：分別作用在兩個物體上②同時(shí)性：同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失③同一性：性質(zhì)相同作用力為彈力，反作用力也為彈力作用力為摩擦力，反作用力也為摩擦力2．對作用力和反作用力關(guān)系的進(jìn)一步理解：①異體性：分別作用在96后座力后座力97安德的游戲安德的游戲98牛頓跑鞋牛頓跑鞋992020人教版本高中物理力學(xué)全套優(yōu)質(zhì)課件必修一第四章1002019法國閱兵2019法國閱兵101超重和失重超重和失重

超重和失重超重和失重近年來中國最偉大的成就之一就是“神舟六號”載人飛船發(fā)射成功，實(shí)現(xiàn)了多人多天的太空飛行，各種媒體都有大量的相關(guān)報(bào)道，其中就談到有關(guān)超重和失重的問題。

近年來中國最偉大的成就之一就是“神舟六號”載人飛船發(fā)射成功，1、把鉤碼鉤在彈簧秤下，保持靜止?fàn)顟B(tài)，觀察彈簧秤讀數(shù)。2、如果突然向上拉動彈簧秤，觀察彈簧秤的讀數(shù)有何變化？

3、如果突然向下拉動彈簧秤，觀察彈簧秤的讀數(shù)有何變化？【分組實(shí)驗(yàn)】鉤碼和彈簧秤一起作下列運(yùn)動時(shí)，觀察彈簧秤的示數(shù)：1、把鉤碼鉤在彈簧秤下，保持靜止?fàn)顟B(tài)，觀察彈簧秤讀數(shù)F’G1、彈簧秤下掛一重物G保持靜止時(shí)，觀察到彈簧秤示數(shù)等于物體的重力，即：F’=G2、如果彈簧秤和物體一起加速上升呢？

觀察到彈簧秤示數(shù)大于物體的重力，即：F’>GF’a3、如果彈簧秤和物體一起加速下降呢？

觀察到彈簧秤示數(shù)小于物體的重力，即：

F’<GF’Ga實(shí)驗(yàn)研究F’GF’aF’Ga實(shí)驗(yàn)研究視頻演示彈簧秤的超重失重設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生通過分組實(shí)驗(yàn)和視頻觀看深入了解超重失重的現(xiàn)象，為下一步分析其本質(zhì)打好基礎(chǔ)。視頻演示彈簧秤的超重失重視頻演示電梯向上加速過程中測力計(jì)示數(shù)變化情況。引出例題1.視頻演示電梯向上加速過程中測力計(jì)示數(shù)變化情況。引出例題1.例1、在升降機(jī)（電梯）中測人的體重，已知人質(zhì)量為40kg，當(dāng)升降機(jī)以2.5m/s2的加速度勻加速上升，測力計(jì)的示數(shù)是多少？（g取10m/s2)例1、在升降機(jī)（電梯）中測人的體重，已知人質(zhì)量為40kg，當(dāng)2020人教版本高中物理力學(xué)全套優(yōu)質(zhì)課件必修一第四章分析：測力計(jì)的示數(shù)大小等于人對測力計(jì)的壓力大小。例1、在升降機(jī)（電梯）中測人的體重，已知人質(zhì)量為40kg，當(dāng)升降機(jī)以2.5m/s2的加速度勻加速上升，測力計(jì)的示數(shù)是多少？（g取10m/s2)解：人的重力G=mg=400N,GNva

當(dāng)升降機(jī)勻加速上升時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可知：F合=ma

即N-mg=maN=mg+ma=500N根據(jù)牛頓第三定律可知，測力計(jì)對人的支持力與人對測力計(jì)的壓力大小相等，∴測力計(jì)的示數(shù)為500N。分析：測力計(jì)的示數(shù)大小等于人對測力計(jì)的壓力大小。例1、在升降一、超重現(xiàn)象：小結(jié)：電梯加速上升時(shí)，人對測力計(jì)的壓力比人受到的重力大，我們把這種現(xiàn)象叫做超重。超重現(xiàn)象——

物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受的重力的情況稱為超重現(xiàn)象。一、超重現(xiàn)象：小結(jié)：電梯加速上升時(shí)，人對測力計(jì)的壓力比人受到視頻演示電梯向下加速過程中測力計(jì)示數(shù)變化情況。引出例題2.視頻演示電梯向下加速過程中測力計(jì)示數(shù)變化情況。引出例題2.例2、在上題中，如果升降機(jī)以2.5m/s2的加速度勻加速下降時(shí)，測力計(jì)的示數(shù)又是多少？（g取10m/s2)例2、在上題中，如果升降機(jī)以2.5m/s2的加速度勻加速下降2020人教版本高中物理力學(xué)全套優(yōu)質(zhì)課件必修一第四章例2、在上題中，如果升降機(jī)以2.5m/s2的加速度勻加速下降時(shí)，測力計(jì)的示數(shù)又是多少？（g取10m/s2)解：人的重力G=mg=400N,

GNva當(dāng)升降機(jī)勻加速下降時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可知:F合=mamg-N=maN=mg-ma=300N根據(jù)牛頓第三定律可知，測力計(jì)對人的支持力與人對測力計(jì)的壓力大小相等，∴測力計(jì)的示數(shù)為300N。例2、在上題中，如果升降機(jī)以2.5m/s2的加速度勻加速下降二、失重現(xiàn)象：小結(jié)：電梯加速下降時(shí)，人對測力計(jì)的壓力比人受到的重力小，我們把這種現(xiàn)象叫做失重。失重現(xiàn)象——

物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受的重力的情況稱為失重現(xiàn)象。二、失重現(xiàn)象：小結(jié)：電梯加速下降時(shí)，人對測力計(jì)的壓力比人受到flash演示水瓶下落過程引出完全失重的情況。并導(dǎo)出例題3.flash演示水瓶下落過程引出完全失重的情況。在失重現(xiàn)象中，如果物體的加速度恰好為g時(shí)，情況又會怎樣呢？例3、前例中，如果升降機(jī)在靜止時(shí)，懸掛升降機(jī)的鋼索突然斷裂，升降機(jī)自由下落，測力計(jì)的示數(shù)又是多少？（g取10m/s2)在失重現(xiàn)象中，如果物體的加速度恰好為g時(shí)，情況又會怎樣呢？

例3、前例中，如果升降機(jī)在靜止時(shí)，懸掛升降機(jī)的鋼索突然斷裂，升降機(jī)自由下落，測力計(jì)的示數(shù)又是多少？（g取10m/s2)解：人的重力G=mg=400NGva

當(dāng)升降機(jī)自由落體時(shí)，a=g，根據(jù)牛頓第二定律可知:F合=mamg-N=maN=mg-ma=mg-mg=0N根據(jù)牛頓第三定律可知，測力計(jì)對人的支持力與人對測力計(jì)的壓力大小相等，∴測力計(jì)的示數(shù)為0N。N例3、前例中，如果升降機(jī)在靜止時(shí)，懸掛升降機(jī)的三、完全失重現(xiàn)象：小結(jié)：此時(shí)測力計(jì)示數(shù)為0，好象人完全沒有受到的重力一樣，這種狀態(tài)下，人對測力計(jì)的壓力為0，我們把這種現(xiàn)象叫做完全失重。完全失重現(xiàn)象——

物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ榱?，稱為完全失重。三、完全失重現(xiàn)象：小結(jié)：此時(shí)測力計(jì)示數(shù)為0，好象人完全沒有受視頻演示太空中完全失重現(xiàn)象，加深學(xué)生對完全失重的理解。視頻演示太空中完全失重現(xiàn)象，加深學(xué)生對完全失重的理解。視頻演示電梯內(nèi)的超重失重過程，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出超重失重的本質(zhì)。視頻演示電梯內(nèi)的超重失重過程，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出超重失重的本質(zhì)。運(yùn)動過程v方向a方向FN

與G的關(guān)系物體狀態(tài)電梯的運(yùn)動過程加速上升

勻速上升減速上升加速下降勻速下降減速下降超重狀態(tài)失重狀態(tài)平衡狀態(tài)失重狀態(tài)超重狀態(tài)平衡狀態(tài)00FN>GFN=GFN>GFN=GFN<GFN<G運(yùn)動過程v方向a方向FN與G的關(guān)系物體狀態(tài)加速上升a方向向上加速上升減速下降——超重a方向向下加速下降減速上升——失重a方向向上加速上升減速下降——超重a方向向下加速下降減速上升當(dāng)堂訓(xùn)練：

1、關(guān)于超重和失重，下列說法正確的是：（）

A超重就是物體的重力增加了

B失重就是物體的重力減小了

C完全失重就是物體一點(diǎn)重力也不受了

D不論超重或失重，物體所受的重力是不變的2、某同學(xué)從6樓乘電梯到1樓，在電梯剛剛啟動時(shí)，該同學(xué)（）

A受的重力增大

B受的重力減小

C對電梯地板的壓力增大

D對電梯地板的壓力減小當(dāng)堂訓(xùn)練：2、某同學(xué)從6樓乘電梯到1樓，在電梯剛剛啟動時(shí)，該

總結(jié)超重失重兩紛紛，拉力壓力定乾坤；重力長存無變故，超失須看加速度。

加速度向上，就是超重加速度向下，就是失重總結(jié)超重失重兩紛紛，拉力壓牛頓第二定律-瞬時(shí)問題專題牛頓第二定律-瞬時(shí)問題專題127專題、瞬時(shí)性問題

（1）物體運(yùn)動的加速度a與其所受的合外力F有瞬時(shí)對應(yīng)關(guān)系，每一瞬時(shí)的加速度只取決于這一瞬時(shí)的合外力，而與這一瞬時(shí)之前或之后的力無關(guān)，不等于零的合外力作用的物體上，物體立即產(chǎn)生加速度；若合外力的大小或方向改變，加速度的大小或方向也立即（同時(shí)）改變；若合外力變?yōu)榱?，加速度也立即變?yōu)榱悖ㄎ矬w運(yùn)動的加速度可以突變）。專題、瞬時(shí)性問題（1）物體運(yùn)動的加速度a與其所受的合外力F128瞬時(shí)加速度的求解重力不可突變摩擦力可突變彈力：微觀形變---可突變（輕繩、輕桿中的拉力、支持力）宏觀形變---不可突變（彈簧的彈力、橡皮繩的拉力）瞬時(shí)加速度的求解重力不可突變129突變類問題（力的瞬時(shí)性）

（2）中學(xué)物理中的“繩”和“線”，是理想化模型，具有如下幾個特性：A．輕：即繩（或線）的質(zhì)量和重力均可視為等于零，同一根繩（或線）的兩端及其中間各點(diǎn)的張為大小相等。B．軟：即繩（或線）只能受拉力，不能承受壓力（因繩能變曲），繩與其物體相互間作用力的方向總是沿著繩子且朝繩收縮的方向。C．不可伸長：即無論繩所受拉力多大，繩子的長度不變，即繩子中的張力可以突變。

突變類問題（力的瞬時(shí)性）（2）中學(xué)物理中的“繩”和“線”，130（3）中學(xué)物理中的“彈簧”和“橡皮繩”，也是理想化模型，具有如下幾個特性：A．輕：即彈簧（或橡皮繩）的質(zhì)量和重力均可視為等于零，同一彈簧的兩端及其中間各點(diǎn)的彈力大小相等。B．硬：彈簧既能承受拉力，也能承受壓力（沿著彈簧的軸線），橡皮繩只能承受拉力。不能承受壓力。C、可以伸長：由于彈簧和橡皮繩受力時(shí)，要發(fā)生形變需要一段時(shí)間，所以彈簧和橡皮繩中的彈力不能發(fā)生突變。

突變類問題（力的瞬時(shí)性）

（3）中學(xué)物理中的“彈簧”和“橡皮繩”，也是理想化模型，具有131求解瞬時(shí)加速度時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)①物體的受力情況和運(yùn)動情況是時(shí)刻對應(yīng)的，當(dāng)外界因素發(fā)生變化時(shí)，需要重新進(jìn)行受力分析和運(yùn)動分析。②加速度可以隨著力的突變而突變，而速度的變化需要一個過程的積累，不會發(fā)生突變。求解瞬時(shí)加速度時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)①物體的受力情況和運(yùn)動情況是時(shí)刻對132思路點(diǎn)撥：剪斷細(xì)線瞬間，彈簧的彈力不能突變，對A、B兩球受力分析，利用牛頓第二定律求解．思路點(diǎn)撥：剪斷細(xì)線瞬間，彈簧的彈力不能突變，對A、B兩球受力133答案：aA＝3g，方向豎直向下，aB＝0答案：aA＝3g，方向豎直向下，aB＝01342020人教版本高中物理力學(xué)全套優(yōu)質(zhì)課件必修一第四章135答案：C.答案：C.1362020人教版本高中物理力學(xué)全套優(yōu)質(zhì)課件必修一第四章137 變式1：將輕繩2改變成輕質(zhì)彈簧，則情況又如何？1A2B原題、兩球質(zhì)量均為m，兩根輕繩1和2，突然迅速剪斷1，剪斷瞬間A、B的加速度為多少？ 變式1：將輕繩2改變成輕質(zhì)彈簧，則情況又如何？1A2B原題138變式2、變式1中整個裝置以a勻加速上升，則情況又怎樣？1A2Ba原題、兩球質(zhì)量均為m，兩根輕繩1和2，突然迅速剪斷1，剪斷瞬間A、B的加速度為多少？變式2、變式1中整個裝置以a勻加速上升，則情況又怎樣？1A2139附：瞬時(shí)加速度的分析輕繩：繩的彈力可發(fā)生突變。當(dāng)其他條件發(fā)生變化的瞬間，繩的彈力可以瞬時(shí)產(chǎn)生、瞬時(shí)改變或瞬時(shí)消失。（當(dāng)繩被剪斷時(shí)，繩的彈力瞬間消失）輕彈簧：彈簧的彈力不能發(fā)生突變。當(dāng)其他條件發(fā)生變化的瞬間，可以認(rèn)為彈簧的彈力不變。（當(dāng)彈簧被剪斷時(shí)，彈簧的彈力瞬間消失）附：瞬時(shí)加速度的分析輕繩：繩的彈力可發(fā)生突變。當(dāng)其他條件發(fā)生140處理連接體問題的基本方法處理連接體問題的基本方法141

都是內(nèi)力！一、連接體：

由兩個或兩個以上的物體構(gòu)成的體系。1.內(nèi)力：來自體系內(nèi)部的力；2.外力：來自體系外部的力；F31

體會：“內(nèi)力”和“外力”是相對而言的，某個力究竟是“外力”還是“內(nèi)力”，關(guān)鍵看我們的系統(tǒng)是如何選取的。F21

F12

F13

F23

F32

若以m1、m2為一系統(tǒng)：F12

為內(nèi)力、F32

為外力若以m2、m3為一系統(tǒng)：F12

為外力、F32

為內(nèi)力若以m1、

m2、m3為一系統(tǒng)：圖示六個力都是內(nèi)力！一、連接142二、基本方法：1.隔離法：將研究對象依次單獨(dú)隔離，分別作受力分析，依次建立方程，然后聯(lián)立求解未知量。例1：如圖，光滑水平面上并排有A、B兩物體，其質(zhì)量分別為m1

和m2。今對A施加水平向右的推力F，使A、B一起向前加速運(yùn)動。試求：在此過程中，A、B間的彈力大小和兩物體的加速度大小。二、基本方法：1.隔離法：將研究對象依次單獨(dú)隔離，分別143解：

依次隔離A、B兩物體，分別作圖示受力分析，則：隔離A：隔離B：FN①………②………聯(lián)立①②可得：思考：求解加速度時(shí)，有無更簡便的方法？Naa對A：對B：解：依次隔離A、B兩物體，分別作圖示受力分析，則：隔離A1442.整體法：將各個研究對象視為一個整體，對整體作受力分析（不考慮內(nèi)力），建立方程求解未知量。解：將A、B兩物體視為一個整體，對整體作圖示受力分析，則：Fa例2：如圖，光滑水平面上并排有A、B兩物體，其質(zhì)量分別為m1

和m2。今對A施加水平向右的推力F，使A、B一起向前加速運(yùn)動。試求：在此過程中，A、B兩物體的加速度大小。2.整體法：將各個研究對象視為一個整體，對整體作受力分145整體法隔離法應(yīng)用條件優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)常見用途各組分的加速度相等時(shí)只能找整體受到的外力能夠找整體內(nèi)部的內(nèi)力要考慮內(nèi)力運(yùn)算麻煩求解整體受到的外力或整體的加速度求解整體內(nèi)部各物體之間的內(nèi)力任何情況下均可應(yīng)用不考慮內(nèi)力運(yùn)算簡便整體法隔離法應(yīng)用條件優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)常見用途各組分的加速度相1463.先整體后隔離：例3：質(zhì)量分別為m1和m2的兩木塊，靜止在水平地面上。木塊間的接觸面與水平面之間的夾角為θ，如圖所示。今對m1施加水平向右的推力F，使m1、m2

一起加速運(yùn)動。不計(jì)一切摩擦，試求：在此過程中，兩木塊間的彈力大小和兩木塊的加速度大小。3.先整體后隔離：例3：質(zhì)量分別為m1和m2的兩木塊，147解：視m1、m2為一個整體，則兩木塊的加速度大?。焊綦xm2，作圖示受力分析，a則在水平方向上：對m2：故：解：視m1、m2為一個整體，則兩木塊的加速度大?。焊綦x148例四、

如圖所示，有n個質(zhì)量均為m的立方體，放在光滑的水平桌面上，若以大小為F的恒力推第一塊立方體，求：（1）作用在每個立方體上的合力（2）第3個立方體作用于第4個立方體上的力。………123nF解：根據(jù)牛頓第二定律整體的加速度：①作用在每個小立方體上的合力：②

以從第4個立方體到第n個立方體的n-3個立方體組成的系統(tǒng)為研究對象，則第3個立方體對第4個立方體的作用力：例四、如圖所示，有n個質(zhì)量均為m的立方體，放在光滑的水平桌1494.先隔離后整體：例4：木塊和斜面體的質(zhì)量分別為m和M，斜面的傾角為θ，如圖所示。不考慮一切摩擦，要讓木塊相對于斜面體靜止，對斜面體施加的水平推力F應(yīng)為多大？4.先隔離后整體：例4：木塊和斜面體的質(zhì)量分別為m和M150

多過程問題應(yīng)用動力學(xué)和能量觀點(diǎn)處理多過程問題應(yīng)用動力學(xué)和能量觀點(diǎn)處理151力學(xué)多過程問題FCBARODB力學(xué)多過程問題FCBARODB152

1．力學(xué)綜合題均為“多過程”現(xiàn)象或多物體系統(tǒng)．解決手段有二：一是力與運(yùn)動的關(guān)系，主要是牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)公式的應(yīng)用；二是功能關(guān)系與能量守恒，主要是動能定理和機(jī)械能守恒定律等規(guī)律的應(yīng)用。

2．解答的關(guān)鍵是正確拆分物理過程，洞察各個子過程的內(nèi)在聯(lián)系，各個擊破。1．力學(xué)綜合題均為“多過程”現(xiàn)象或多物體系統(tǒng)．解決手段有二153多過程構(gòu)成部件1、勻速直線運(yùn)動、勻變速直線運(yùn)動模型僅受重力2、平拋運(yùn)動、類平拋運(yùn)動模型3、圓周運(yùn)動模型多過程構(gòu)成部件1、勻速直線運(yùn)動、勻變速直線運(yùn)動模型僅受重力2154多過程問題的解決思路一、“合”—初步了解全過程，構(gòu)建大致運(yùn)動圖景三、“合”——找到子過程的聯(lián)系，尋找解題方法二、“分”—將全過程進(jìn)行分解，分析每個過程的規(guī)律,即方程式多過程問題的解決思路一、“合”—初步了解全過程，構(gòu)建大致運(yùn)動155分析要點(diǎn):1題目中有多少個物理過程？2每個過程物體做什么運(yùn)動？3每種運(yùn)動滿足什么物理規(guī)律？4運(yùn)動過程中的一些關(guān)鍵位置(時(shí)刻)是哪些?分析要點(diǎn):1題目中有多少個物理過程？156例1.如圖所示，在豎直面內(nèi)有一光滑水平直軌道與半徑為R＝0.4m的光滑半圓形軌道在半圓的一個端點(diǎn)B相切，半圓軌道的另一端點(diǎn)為C。在直軌道上距B為1.0m的A點(diǎn)，有一可看做質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m＝0.1kg的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用水平恒力F=1.25N將小物塊推到B處后撤去，小物塊沿半圓軌道運(yùn)動到C處后，落回到水平面上，取g＝10m/s2。求：小物塊落地點(diǎn)到B點(diǎn)的水平距離。FCBARO例1.如圖所示，在豎直面內(nèi)有一光滑水平直軌道與半徑為R＝0157勻加直牛頓第二定律+運(yùn)動學(xué)(或動能定理)變速圓周運(yùn)動平拋運(yùn)動機(jī)械能守恒定律(或動能定理)平拋運(yùn)動規(guī)律運(yùn)動狀態(tài)物理規(guī)律過程由A到B離開C以后由B到C關(guān)鍵位置：B、C分析FCBARO勻加直牛頓第二定律+運(yùn)動學(xué)(或動能定理)變速圓周運(yùn)動平拋運(yùn)動158（3）小物塊離開C是平拋運(yùn)動。（2）小物塊從B到C做變速圓周運(yùn)動，設(shè)小物塊在C點(diǎn)的速度為vC，由機(jī)械能守恒定律有解得:x=1.2m或由動能定理解得:vC=3m/sFCBARO（3）小物塊離開C是平拋運(yùn)動。（2）小物塊從B到C做變速圓159解：

（1）小物塊從A到B做勻變速直線運(yùn)動，設(shè)小物塊在B點(diǎn)的速度為vB，由牛頓第二定律有解得:vB=5m/s或由動能定理F=ma由運(yùn)動學(xué)vB2=2axFCBARO解：（1）小物塊從A到B做勻變速直線運(yùn)動，設(shè)小物塊在B點(diǎn)的1602020人教版本高中物理力學(xué)全套優(yōu)質(zhì)課件必修一第四章161變式、如圖所示，ABC為豎直放置的半徑為R＝0.1m的半圓形光滑軌道，直徑AC與水平面垂直，A點(diǎn)剛好與水平軌道相接，在軌道的最低點(diǎn)A安裝了一個壓力傳感器，可測定小球在軌道內(nèi)側(cè)，通過這點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力F．質(zhì)量為m＝0.1kg的小球，以不同的初速度沖入ABC軌道．（g取10m/s2）（1）若小球以某一速度沖入ABC軌道，恰能通過最高點(diǎn)C，求壓力傳感器的示數(shù)。（2）小球每次通過C點(diǎn)，最后都落在水平軌道上，量出落地點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x，試推導(dǎo)F與x變化的關(guān)系式。（用字母表示結(jié)果）變式、如圖所示，ABC為豎直放置的半徑為R＝0.1m的半圓形1622020人教版本高中物理力學(xué)全套優(yōu)質(zhì)課件必修一第四章163DBDB164

例2、如圖所示，豎直平面內(nèi)的圓弧形光滑軌道半徑為R，A端與圓心O等高，AD為與水平方向成45°的斜面，B端在O的正上方，一個小球在A點(diǎn)正上方由靜止釋放，自由下落至A點(diǎn)進(jìn)入圓軌道并恰能到達(dá)B點(diǎn)．求：（1）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大??；（2）釋放點(diǎn)距A點(diǎn)的豎直高度；（3）小球落到斜面AD上C點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向．例2、如圖所示，豎直平面內(nèi)的圓弧形光滑軌道半徑為R，A端與165⑴小球到達(dá)B點(diǎn)：由………（2分）

得：………（2分）⑵設(shè)小球的釋放點(diǎn)距A點(diǎn)高度為h由機(jī)械能守恒定律，得：……（2分）得：………（2分）⑶小球落到C點(diǎn)時(shí)：由，得：tan

解得：……1分）

……（1分）小球落到C點(diǎn)得速度大?。骸?分）小球落到C點(diǎn)時(shí)，速度與水平方向夾角為：tan…（1分）⑴小球到達(dá)B點(diǎn)：由1662020人教版本高中物理力學(xué)全套優(yōu)質(zhì)課件必修一第四章167變式：如圖所示，半徑為R＝0.8m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置，圓弧最低點(diǎn)B與長為L＝1m的水平桌面相切于B點(diǎn)，BC離地面高為h＝0.45m，質(zhì)量為m＝1.0kg的小滑塊從圓弧頂點(diǎn)D由靜止釋放，已知滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.6，取g＝10m/s2.求：(1)小滑塊剛到達(dá)圓弧面的B點(diǎn)時(shí)對圓弧的壓力大小；(2)小滑塊落地點(diǎn)與C點(diǎn)的水平距離．變式：如圖所示，半徑為R＝0.8m的四分之一圓弧形光滑軌道1682020人教版本高中物理力學(xué)全套優(yōu)質(zhì)課件必修一第四章169例3、如圖所示，AOB是游樂場中的滑道模型，它位于豎直平面內(nèi)，由兩個半徑都是R的1/4圓周連接而成，它們的圓心O1,O2與兩圓弧的連接點(diǎn)O在同一豎直線上，O2B沿水池的水面，O2和B兩點(diǎn)位于同一水平面上。一個質(zhì)量為m的小滑塊從弧AO的某一位置P由靜止開始滑下，恰好在O點(diǎn)脫離滑道，若P距O點(diǎn)所在平面的高度為h(h＞R/2)，不計(jì)空氣阻力。求：（1）小滑塊滑到O點(diǎn)時(shí)的速度；（2）滑道對小滑塊的摩擦力所做的功；（3）小滑塊滑落水中，其落水點(diǎn)到O2的距離。例3、如圖所示，AOB是游樂場中的滑道模型，它位于豎直平面內(nèi)1702020人教版本高中物理力學(xué)全套優(yōu)質(zhì)課件必修一第四章1712020人教版本高中物理力學(xué)全套優(yōu)質(zhì)課件必修一第四章172例4、如圖為火車站裝載貨物的原理示意圖，設(shè)AB段是距水平傳送帶裝置高為H=5m的光滑斜面，水平段BC使用水平傳送帶裝置，BC長L=8m，與貨物包的摩擦系數(shù)為μ=0.6，皮帶輪的半徑為R=0.2m，上部距車廂底水平面的高度h=0.45m。設(shè)貨物由靜止開始從A點(diǎn)下滑，經(jīng)過B點(diǎn)的拐角處無能量損失。通過調(diào)整皮帶輪（不打滑）的轉(zhuǎn)動角速度ω可使貨物經(jīng)C點(diǎn)拋出后落在車廂上的不同位置，取g=10m/s2例4、如圖為火車站裝載貨物的原理示意圖，設(shè)AB段是距水平傳送173（1）當(dāng)皮帶輪靜止時(shí)，貨物包在車廂內(nèi)的落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離；（2）當(dāng)皮帶輪以角速度ω=20rad/s順時(shí)方針方向勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，包在車廂內(nèi)的落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離；（3）討論貨物包在車廂內(nèi)的落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離S與皮帶輪沿順時(shí)方針方向轉(zhuǎn)動的角速度ω間的關(guān)系。（1）當(dāng)皮帶輪靜止時(shí)，貨物包在車廂內(nèi)的落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離174雜例：如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球接觸彈簧并將彈簧壓縮至最低點(diǎn)(形變在彈性限度內(nèi))，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后又下落，如此反復(fù)。通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出該過程中彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，則（）

（A）運(yùn)動過程中小球的機(jī)械能守恒

（B）t2時(shí)刻小球的加速度為零

（C）t1～t2這段時(shí)間內(nèi)，小球的動能在逐漸減小

（D）t2～t3這段時(shí)間內(nèi)，小球的動能與重力勢能之和在增加雜例：如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時(shí)刻1752020人教版本高中物理力學(xué)全套優(yōu)質(zhì)課件必修一第四章1762020人教版本高中物理力學(xué)全套優(yōu)質(zhì)課件必修一第四章177第四章牛頓運(yùn)動定律專題：臨界問題第四章牛頓運(yùn)動定律專題：臨界問題178在生活中我們常常聽到“最大”“最小”“剛好”之類的詞語，他們表達(dá)的什么意思呢？在物理學(xué)上他們有著怎樣的意義？課題導(dǎo)入在生活中我們常常聽到“最大”“最小”“剛好”之類的詞語，他們179雪崩的時(shí)候沒有一片雪花是無辜的，而臨界條件就是那篇最不無辜的雪花。

——《悲傷逆流成河》雪崩的時(shí)候沒有一片雪花是無辜的，而臨界條件就是那篇最不無辜的1801.了解臨界狀態(tài)概念及臨界問題的解題思路。2.能判斷臨界問題的臨界條件目標(biāo)引領(lǐng)1.了解臨界狀態(tài)概念及臨界問題的解題思路。目標(biāo)引領(lǐng)181A、B兩個滑塊靠在一起放在光滑水平面上，其質(zhì)量分別為2m和m,從t=0時(shí)刻起，水平力F1和F2同時(shí)分別作用在滑塊A和B上，如圖所示。已知F1=（10+4t）N,F2=(40-4t)N,兩力作用在同一直線上，求滑塊開始滑動后，經(jīng)過多長時(shí)間A、B發(fā)生分離？ABF2F1獨(dú)立自學(xué)A、B兩個滑塊靠在一起放在光滑水平面上，其質(zhì)量分別為2m182解：由題意分析可得兩物體分離的臨界條件是：兩物體之間剛好無相互作用的彈力，且此時(shí)兩物體仍具有相同的加速度。

分別以A、B為研究對象，水平方向受力分析如圖由牛頓第二定律得

F1=maF2=2ma

則F2=2F1即(40-4t)=2(10+4t）解得t=5/3(s)BBF1

BAF2aa解：由題意分析可得由牛頓第二定律得則F2=2F1183在水平向右運(yùn)動的小車上，有一傾角θ=370的光滑斜面，質(zhì)量為m的小球被平行于斜面的細(xì)繩系住而靜止于斜面上，如圖所示。當(dāng)小車以⑴a1=g,⑵a2=2g的加速度水平向右運(yùn)動時(shí)，繩對小球的拉力及斜面對小球的彈力各為多大？θa引導(dǎo)探究在水平向右運(yùn)動的小車上，有一傾角θ=370的光滑斜面，質(zhì)量為184解：GFNF則沿x軸方向Fcosθ-FNsinθ=ma沿y軸方向Fsinθ+FNcosθ=mgθ取小球?yàn)檠芯繉ο蟛⑹芰Ψ治?，建立正交坐?biāo)系將a1=g、a2=2g分別代入得a1=g時(shí)：F=7mg/5；FN=mg/5a2=2g時(shí)：F=11mg/5；FN=-2mg/5xya解：GFNF則沿x軸方向Fcosθ-FNsinθ=185由上述問題可知：1.隨著a的增大，F(xiàn)N有著怎的變化？2.FN=0時(shí)，小球處于什么狀態(tài)？3.這種狀態(tài)在物理學(xué)上的說法？易見：支持力FN隨加速度a的增大而減小當(dāng)a=gcotθ=4g/3時(shí)，支持力FN=0小球即將脫離斜面臨界狀態(tài)：物體由某種物理狀態(tài)變化為另一種物理狀態(tài)時(shí)，中間發(fā)生質(zhì)的飛躍的轉(zhuǎn)折狀態(tài)，通常稱之為臨界狀態(tài)。

臨界問題：涉及臨界狀態(tài)的問題叫做臨界問題。引導(dǎo)探究由上述問題可知：易見：支持力FN隨加速度a的增大而186支持力FN

隨加速度a的增大而減小當(dāng)a=gcotθ=4g/3時(shí)，支持力FN=0小球即將脫離斜面支持力FN隨加速度a的增大而減小當(dāng)a=gcot187當(dāng)小車加速度a>4g/3時(shí)，小球已飄離斜面，如圖所示得GFmaθa將a=a2=2g代入得 F=

mg【小結(jié)】

相互接觸的兩個物體將要脫離的臨界條件是相互作用的彈力剛好為零。當(dāng)小車加速度a>4g/3時(shí)，小球已飄離斜面，如圖所示得GF188拓展：上述問題中，若小車向左加速運(yùn)動，試求加速度a=g時(shí)的繩中張力。θaFNGF簡析：xy則沿x軸方向FNsinθ-Fcosθ=ma沿y軸方向FNcosθ+Fsinθ=mg將a=g代入得F=－0.2mgFN=1.4mg引導(dǎo)探究拓展：上述問題中，若小車向左加速運(yùn)動，試求加速度a=g時(shí)的1892020人教版本高中物理力學(xué)全套優(yōu)質(zhì)課件必修一第四章190拓展：上述問題中，若小車向左加速運(yùn)動，試求加速度a=g時(shí)的繩中張力。θaFNGF簡析：xy則沿x軸方向FNsinθ-Fcosθ=ma沿y軸方向FNcosθ+Fsinθ=mg將a=g代入得F=－0.2mgFN=1.4mg引導(dǎo)探究F的負(fù)號表示繩已松弛，故F=0此時(shí)a=gtanθ=3g/4而a

=g

，故繩已松弛，繩上拉力為零[小結(jié)]

繩子松弛的臨界條件是：繩中拉力剛好為零。拓展：上述問題中，若小車向左加速運(yùn)動，試求加速度a=g時(shí)的191解決臨界問題的基本思路（1）認(rèn)真審題，仔細(xì)分析研究對象所經(jīng)歷的變化的物理過程，找出臨界狀態(tài)。（2）尋找變化過程中相應(yīng)物理量的變化規(guī)律，找出臨界條件。（3）以臨界條件為突破口，列臨界方程，求解問題。目標(biāo)升華解決臨界問題的基本思路（1）認(rèn)真審題，仔細(xì)分析研究對象所經(jīng)歷192有一質(zhì)量M=4kg的小車置于光滑水平桌面上，在小車上放一質(zhì)量m=6kg的物塊，動摩擦因素μ=0.2,現(xiàn)對物塊施加F=25N的水平拉力,如圖所示，求小車的加速度？（設(shè)車與物塊之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力且g取10m/s2)則兩者保持相對靜止的最大加速度為am=fm/M=μmg/M=3m/s2FmM解：當(dāng)木塊與小車之間的摩擦力達(dá)最大靜摩擦力時(shí)，對小車水平方向受力分析如圖Mfm練習(xí)二當(dāng)堂診學(xué)有一質(zhì)量M=4kg的小車置于光滑水平桌面上，在小車上放一質(zhì)量193再取整體為研究對象受力如圖mM

而F=25N<Fm

木塊與小車保持相對靜止得：Fm=(M+m)am=30N故系統(tǒng)的加速度a=F/(M+m)=2.5m/s2Fm小結(jié)：存在靜摩擦的連接系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)外力大于最大靜摩擦力時(shí)，物體間不一定有相對滑動。相對滑動與相對靜止的臨界條件是：

靜摩擦力達(dá)最大值再取整體為研究對象受力如圖mM而F=25N<Fm194常見臨界條件歸納

臨界情況臨界條件速度達(dá)到最大物體所受合外力為零剛好不相撞兩物體最終速度相等或者接觸時(shí)速度相等剛好不分離兩物體仍然接觸、彈力為零原來一起運(yùn)動的兩物體分離時(shí)不只彈力為零且速度和加速度相等運(yùn)動到某一極端位置物體滑到小車一端時(shí)與小車的速度剛好相等物體剛好滑出（滑不出）小車剛好運(yùn)動到某一點(diǎn)（“最高點(diǎn)”）到達(dá)該點(diǎn)時(shí)速度為零兩個物體距離最近（遠(yuǎn)）速度相等動與靜的分界點(diǎn)剛好不上（下）滑；保持物體靜止在斜面上的最小水平推力；拉動物體的最小力靜摩擦力為最大靜摩擦力，物體平衡關(guān)于繩的臨界問題繩剛好被拉直繩上拉力為零繩剛好被拉斷繩上的張力等于繩能承受的最大拉力常見臨界條件歸納臨界情況臨界條件速195三類臨界問題的臨界條件（1）相互接觸的兩個物體將要脫離的臨界條件是：

（2）繩子松弛的臨界條件是：（3）存在靜摩擦的連接系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)外力大于最大靜摩擦力時(shí)，物體間不一定有相對滑動，相對滑動與相對靜止的臨界條件是：目標(biāo)升華相互作用的彈力為零繩中拉力為零靜摩擦力達(dá)最大值三類臨界問題的臨界條件目標(biāo)升華相互作用的彈力為零繩中拉力為零196（1）認(rèn)真審題，仔細(xì)分析研究對象所經(jīng)歷的變化的物理過程，找出臨界狀態(tài)。（2）尋找變化過程中相應(yīng)物理量的變化規(guī)律，找出臨界條件。（3）以臨界條件為突破口，列臨界方程，求解問題。解決臨界問題的基本思路課堂總結(jié)解決臨界問題的基本思路課堂總結(jié)1971.如圖所示，質(zhì)量均為M的兩個木塊A、B在水平力F的作用下，一起沿光滑的水平面運(yùn)動，A與B的接觸面光滑，且與水平面的夾角為60°，求使A與B一起運(yùn)動時(shí)的水平力F的范圍。

當(dāng)堂診學(xué)AB﹚60°F﹚60°FGN1.如圖所示，質(zhì)量均為M的兩個木塊A、B在水平力F的作用下，198分析：當(dāng)水平推力F很小時(shí)，A與B一起作勻加速運(yùn)動，當(dāng)F較大時(shí)，B對A的彈力豎直向上的分力等于A的重力時(shí)，地面對A的支持力為零，此后，物體A將會相對B滑動。顯而易見，本題的臨界條件就是水平力F為某一值時(shí)，恰好使A沿AB面向上滑動，即物體A對地面的壓力恰好為零.分析：當(dāng)水平推力F很小時(shí)，A與B一起作勻加速運(yùn)動，當(dāng)F較大時(shí)1992.一個物體沿摩擦因數(shù)一定的斜面加速下滑，下列圖象，哪個比較準(zhǔn)確地描述了加速度a與斜面傾角θ的關(guān)系？

解：設(shè)摩擦因數(shù)為μ，則a=gSinθ-μgCosθ做如下幾種假設(shè)：當(dāng)θ=00時(shí)，物體靜止在水平面上，a=0當(dāng)θ=arctgμ時(shí)，物體開始勻速下滑，a=0當(dāng)θ>arctgμ時(shí)，物體加速下滑，a>0當(dāng)θ=900時(shí)，F(xiàn)=μmgCos900=0，加速度達(dá)到極限值，a=g即物體做自由落體運(yùn)動。綜上假設(shè)，不難判斷出“D”答案是合理的。

2.一個物體沿摩擦因數(shù)一定的斜面加速下滑，下列圖象，哪個比較200光滑斜面模型和等時(shí)圓模型——模型建構(gòu)能力的培養(yǎng)0102模型一光滑斜面模型模型二衍生模型——等時(shí)圓模型光滑斜面模型和等時(shí)圓模型——模型建構(gòu)能力的培養(yǎng)0102模型一201課堂互動圖12課堂互動圖12202題組剖析例1如圖所示，一物體分別從高度相同、傾角不同的三個光滑斜面頂端由靜止開始下滑。下列說法正確的是(

)A．滑到底端時(shí)的速度相同B．滑到底端所用的時(shí)間相同C．在傾角為30°的斜面上滑行的時(shí)間最短D．在傾角為60°的斜面上滑行的時(shí)間最短解析由規(guī)律(2)可知物體從高度相同的斜面滑到底端時(shí)的速度大小相同，但方向不同，選項(xiàng)A錯誤；由規(guī)律(1)可知物體在傾角θ＝60°的斜面上滑行時(shí)間最短，選項(xiàng)D正確。答案D題組剖析例1如圖所示，一物體分別從高度相同、傾角不同的三個203題組剖析針對訓(xùn)練1一間新房即將建成，現(xiàn)要封頂，若要求下雨時(shí)落至房頂?shù)挠甑文茏羁斓靥孰x房頂(假設(shè)雨滴沿房頂下淌時(shí)做無初速度、無摩擦的運(yùn)動)，則必須要設(shè)計(jì)好房頂?shù)母叨?，下列四種情況中最符合要求的是(

)轉(zhuǎn)到解析題組剖析針對訓(xùn)練1一間新房即將建成，現(xiàn)要封頂，若要求下雨時(shí)204題組剖析轉(zhuǎn)回原題題組剖析轉(zhuǎn)回原題205“等時(shí)圓模型”1.模型特點(diǎn)2.典例剖析3.規(guī)律方法4.跟蹤訓(xùn)練第四章牛頓運(yùn)動定律模型二衍生模型“等時(shí)圓