高中物理 第四章 第七节 用牛顿运动定律解决问题（二）教案 新人教版必修1.doc

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1、第四章牛顿运动定律7用牛顿运动定律解决问题（二）【课前准备】【课型】新授课【课时】1课时【教学目标】知识与技能1.能运用牛顿运动定律解答较复杂的问题。2.知道什么是物体处于平衡状态，知道在共点力作用下物体的平衡条件，即合力为0。3.知道物理学中超重和失重现象的含义，能够通过牛顿定律对它们进行定量的分析，并能分析和说明一些简单的相关问题。4.能够解答以自由落体运动为基础的竖直方向的运动的运动学问题（竖直上抛、竖直下抛等）。过程与方法1.培养学生的分析推理能力和实验观察能力．2.培养学生处理三力平衡问题时一题多解的能力．3.引导帮助

2、学生归纳总结发生超重、失重现象的条件及实质．情感态度与价值观1.渗透“学以致用”的思想，有将物理知识应用于生产和生活实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理问题．2.培养学生联系实际、实事求是的科学态度和科学精神．教学重点、难点：教学重点1.共点力作用下物体的平衡条件及应用．2.发生超重、失重现象的条件及本质．教学难点1.共点力平衡条件的应用．2.超重、失重现象的实质．正确分析受力并恰当地运用正交分解法．教学方法：探究、讲授、讨论、观察、思考、归纳【教学过程】【新课导入】【问题】一节课学习了用牛顿运动定律解决问题的两种方法，根据

3、物体的受力情况确定物体的运动情况和根据物体运动情况求解受力情况．常见的物体的运动状态有哪些种类?【回答】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况．【问题】如果物体受力平衡，那么物体的运动情况如何?【回答】如果物体受力平衡的话，物体将做匀速直线运动或静止，这要看物体的初速度情况．【新课教学】7用牛顿运动定律解决问题（二）一、共点力的平衡条件【问题】那么共点力作用下物体的平衡条件是什么?【回答】因为物体处于平衡状态时速度保持不变，所以加速度为零，根据牛顿第二定律得：物体所受合力为零．【问题】同学们列举生活中物体处于平

4、衡状态的实例．【回答】悬挂在天花板上的吊灯，停止在路边的汽车，放在地面上的讲桌以及放在讲桌上的黑板擦等等．竖直上抛运动的物体到达最高点的瞬间．【讨论】竖直上抛的物体到达最高点的瞬间是否处于平衡状态，【点拨】物体处于平衡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间速度为零，它的速度立刻就会发生改变，所以不能认为处于平衡状态．【总结】在共点力作用下物体的平衡条件是合力为0.【过渡】区分到底是速度为零还是合外力为零时物体处于平衡状态，经过讨论分析可知应该是合外力为零时物体处于平衡状态

5、．为了加深对这个问题的理解，通过一个例题来进一步探究物体的平衡是怎样进行研究的。【例题1】城市中的路灯，无轨电车的供电线路等，经常用三解形的结构悬挂。图为这类结构的一种简化模型。图中硬杆OB可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动，钢索和杆的重量都可忽略。如果悬挂物的重量为G，角AOB等于θ，钢索OA对O点的拉力和杆OB对O点的支持力各是多大？【分析】【问题】轻质细绳中的受力特点是什么?【回答】轻质细绳中的受力特点是两端受力大小相等，内部张力处处相等．【问题】节点O的受力特点是什么?【回答】节点O的受力特点是一理想化模型，所受合外力为零

6、．【问题】我们分析的依据是什么?【回答】上面的分析借助牛顿第二定律进行，是牛顿第二定律中合力等于零的特殊情况．【解析】如图所示，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：F2－F1cosθ=0F1sinθ－F3=0由以上两式解出钢索OA受到的拉力F1硬杆OB的支持力F2【问题】在这个同学解题的过程中，他采用的是什么方法？【回答】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，其分力必然与其余两个力大小相等．【问题】除了这种方法之外，还有没有其他的方法？【回

7、答】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；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．【总结】处理多个力平衡的方法有很多，其中最常见的就是：正交分解法、力的合成法和三角形定则．这几种方法到底采用哪一种方法进行分析就要看具体的题目，在实际操作的过程中可以灵活掌握．二、超重和失重【过渡】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．【演示】【问题】突然下蹲时，体重计的示数是否变化?怎样变

8、化?【回答】体重计的示数发生了变化，示数变小了．【问题】突然站起时，体重计的示数是否变化?怎样变化?【回答】体重计的示数发生了变化，示数变大．【问题】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呢?【回答】这是因为当人静止在