2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册4.5 牛顿运动定律的应用 课件（14张PPT）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册4.5 牛顿运动定律的应用 课件（14张PPT） |
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| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-10-02 00:00:00 | ||
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文档简介
(共14张PPT)
第四章
运动和力的关系
4.5
牛顿运动定律的应用
一、牛顿运动定律
第二定律：物体加速度的大小跟所受到的作用力成正比，跟它的质量成
反比；
加速度方向跟作用力方向相同。
温故而知新：
公式:
F=ma
第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
二、运动学公式
速度时间公式
：v
=
vo+at
位移时间公式：x=
vot
+
at2
速度位移公式：v2－vo2
=2ax
为了尽量缩短停车时间，旅客按照站台上标注的车门位置候车。列车进站时总能准确地停靠在对应车门的位置。这是如何做到的呢？
新课导入
牛顿第二定律确定了运动和力的关系，使我们能够把物体的运动情况与受力情况联系起来。因此，它在许多基础科学和工程技术中都有广泛的应用。中学物理中我们只研究一些简单的实例。
一、从受力确定运动情况
二、从运动情况确定受力
物体运
动情况
运动学
公
式
加速度
a
牛顿第
二定律
物体受
力情况
物体运
动情况
运动学
公
式
加速度
a
牛顿第
二定律
物体受
力情况
动力学的两类基本问题
知识要点
1、从受力确定运动情况
处理这类问题的基本思路是：先分析物体受力情况求合力，据牛顿第二定律求加速度，再用运动学公式求所求量(运动学量)。
物体运
动情况
运动学
公
式
加速度
a
牛顿第
二定律
物体受
力情况
已知物体受力情况确定运动情况，指的是在受力情况已知的条件下，要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。
例题1.运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。
（1）运动员以
3.4
m/s
的速度投掷冰壶，若冰壶和冰面的动摩擦因数为
0.02，冰壶能在冰面上滑行多远？g
取
10
m/s2。
（2）若运动员仍以
3.4
m/s
的速度将冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行
10
m
后开始在其滑行前方摩擦冰面，冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的
90%，冰壶多滑行了多少距离？
（1）确认动力学类型
（2）以冰壶为研究对象。
（3）受力分析求合力
（4）根据牛顿第二定律求加速度a1
（5）作运动草图，确认运动性质，选择合适公式求位移X1
冰壶滑行了
28.9
m
（1）以冰壶为研究对象。
（2）确认运动性质，选择合适公式求第一阶段末速度
（注意：多过程运动一定要求出承上启下的衔接速度）
（3）重新受力分析求合力
（4）据牛顿第二定律求加速度a2
（5）作运动草图，确认运动性质，选择合适公式求位移X2
第二次比第一次多滑行了
△X=X2+10-X1=（10＋21－28.9）m＝2.1m
4s末的速度2.16m/s
FN
mg
F
f
θ
变式训练：一个静止在水平地面上的物体，质量是2Kg，在6.4N的拉力F作用下沿水平地面向右运动。已知F与水平地面的夹角为370，物体与地面的动摩擦因数为0.25，求物体在4s末的速度和4s内的位移。cos37=0.8，g=10m/s2。
4s内的位移4.32m
（1）确认动力学类型
（2）以物块为研究对象。
（3）受力分析，沿加速度方向建立
坐标系，进行正交分解求合力
（4）根据牛顿第二定律求加速度
（5）确认运动性质，选择合适公式求位移末速度和位移
知识要点
2、从运动情况确定受力
基本思路：先分析物体的运动情况，据运动学公式求加速度，再在分析物体受力情况的基础上，用牛顿第二定律列方程求所求量.
加速度
a
牛顿第
二定律
物体受
力情况
运动学
公
式
物体运
动情况
已知物体运动情况确定受力情况，指的是在运动情况（知道三个运动学量）已知的条件下，要求得出物体所受的某力或者相关物理量（如动摩擦因数、方向夹角等）。
例题2.一位滑雪者，人与装备的总质量为75kg，以2m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡的倾角为30°，在5s的时间内滑下的路程为60m，求滑雪者对雪面的压力及滑雪者受到的阻力（包括摩擦和空气阻力），g取10m/s2。
（1）确认动力学类型
（2）以人和装备为研究对象。
（3）确认运动性质，选择合适公式求加速度
（4）根据牛顿第二定律求合力
（5）受力分析，沿加速度方向建立
坐标系，进行正交分解
求支持力和阻力
y轴方向：FN－mgcosθ＝0
x轴方向：mgsinθ－Ff
＝ma
Ff＝75N，FN＝650N
0
牛顿第二定律公式和运动学公式中，均包含加速度a.
（1）由物体的受力情况，用牛顿第二定律可求加速度，再由运动学公式便可确定物体的运动情况；
（2）由物体的运动情况，用运动学公式可求加速度，再由牛顿第二定律便可确定物体的受力情况。
可见，加速度始终是联系力和运动的桥梁。
求加速度是解决动力学问题的基本思路(无思路，加速度），
正确的受力分析和运动过程分析则是关键（要满意，两分析）
加速度a是联系力和运动的桥梁
解题步骤：
(1)确定研究对象；
(2)受力和运动分析，画示意图(受力和运动过程)；
(3)用牛顿第二定律或运动学公式
求加速度；
(4)用运动学公式或牛顿第二定律
求所求量。
动力学问题的求解
开始
输入研究对象
知道物体运动
情况
v=v0+at
x=v0t+(1/2)at2
求a
F合=ma
输出力
是
否
知道物体受力情况
否
是
a=F合/m
v=v0+at
x=v0t+(1/2)at2
输出v，x
结束
课堂小结
第四章
运动和力的关系
4.5
牛顿运动定律的应用
一、牛顿运动定律
第二定律：物体加速度的大小跟所受到的作用力成正比，跟它的质量成
反比；
加速度方向跟作用力方向相同。
温故而知新：
公式:
F=ma
第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
二、运动学公式
速度时间公式
：v
=
vo+at
位移时间公式：x=
vot
+
at2
速度位移公式：v2－vo2
=2ax
为了尽量缩短停车时间，旅客按照站台上标注的车门位置候车。列车进站时总能准确地停靠在对应车门的位置。这是如何做到的呢？
新课导入
牛顿第二定律确定了运动和力的关系，使我们能够把物体的运动情况与受力情况联系起来。因此，它在许多基础科学和工程技术中都有广泛的应用。中学物理中我们只研究一些简单的实例。
一、从受力确定运动情况
二、从运动情况确定受力
物体运
动情况
运动学
公
式
加速度
a
牛顿第
二定律
物体受
力情况
物体运
动情况
运动学
公
式
加速度
a
牛顿第
二定律
物体受
力情况
动力学的两类基本问题
知识要点
1、从受力确定运动情况
处理这类问题的基本思路是：先分析物体受力情况求合力，据牛顿第二定律求加速度，再用运动学公式求所求量(运动学量)。
物体运
动情况
运动学
公
式
加速度
a
牛顿第
二定律
物体受
力情况
已知物体受力情况确定运动情况，指的是在受力情况已知的条件下，要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。
例题1.运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。
（1）运动员以
3.4
m/s
的速度投掷冰壶，若冰壶和冰面的动摩擦因数为
0.02，冰壶能在冰面上滑行多远？g
取
10
m/s2。
（2）若运动员仍以
3.4
m/s
的速度将冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行
10
m
后开始在其滑行前方摩擦冰面，冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的
90%，冰壶多滑行了多少距离？
（1）确认动力学类型
（2）以冰壶为研究对象。
（3）受力分析求合力
（4）根据牛顿第二定律求加速度a1
（5）作运动草图，确认运动性质，选择合适公式求位移X1
冰壶滑行了
28.9
m
（1）以冰壶为研究对象。
（2）确认运动性质，选择合适公式求第一阶段末速度
（注意：多过程运动一定要求出承上启下的衔接速度）
（3）重新受力分析求合力
（4）据牛顿第二定律求加速度a2
（5）作运动草图，确认运动性质，选择合适公式求位移X2
第二次比第一次多滑行了
△X=X2+10-X1=（10＋21－28.9）m＝2.1m
4s末的速度2.16m/s
FN
mg
F
f
θ
变式训练：一个静止在水平地面上的物体，质量是2Kg，在6.4N的拉力F作用下沿水平地面向右运动。已知F与水平地面的夹角为370，物体与地面的动摩擦因数为0.25，求物体在4s末的速度和4s内的位移。cos37=0.8，g=10m/s2。
4s内的位移4.32m
（1）确认动力学类型
（2）以物块为研究对象。
（3）受力分析，沿加速度方向建立
坐标系，进行正交分解求合力
（4）根据牛顿第二定律求加速度
（5）确认运动性质，选择合适公式求位移末速度和位移
知识要点
2、从运动情况确定受力
基本思路：先分析物体的运动情况，据运动学公式求加速度，再在分析物体受力情况的基础上，用牛顿第二定律列方程求所求量.
加速度
a
牛顿第
二定律
物体受
力情况
运动学
公
式
物体运
动情况
已知物体运动情况确定受力情况，指的是在运动情况（知道三个运动学量）已知的条件下，要求得出物体所受的某力或者相关物理量（如动摩擦因数、方向夹角等）。
例题2.一位滑雪者，人与装备的总质量为75kg，以2m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡的倾角为30°，在5s的时间内滑下的路程为60m，求滑雪者对雪面的压力及滑雪者受到的阻力（包括摩擦和空气阻力），g取10m/s2。
（1）确认动力学类型
（2）以人和装备为研究对象。
（3）确认运动性质，选择合适公式求加速度
（4）根据牛顿第二定律求合力
（5）受力分析，沿加速度方向建立
坐标系，进行正交分解
求支持力和阻力
y轴方向：FN－mgcosθ＝0
x轴方向：mgsinθ－Ff
＝ma
Ff＝75N，FN＝650N
0
牛顿第二定律公式和运动学公式中，均包含加速度a.
（1）由物体的受力情况，用牛顿第二定律可求加速度，再由运动学公式便可确定物体的运动情况；
（2）由物体的运动情况，用运动学公式可求加速度，再由牛顿第二定律便可确定物体的受力情况。
可见，加速度始终是联系力和运动的桥梁。
求加速度是解决动力学问题的基本思路(无思路，加速度），
正确的受力分析和运动过程分析则是关键（要满意，两分析）
加速度a是联系力和运动的桥梁
解题步骤：
(1)确定研究对象；
(2)受力和运动分析，画示意图(受力和运动过程)；
(3)用牛顿第二定律或运动学公式
求加速度；
(4)用运动学公式或牛顿第二定律
求所求量。
动力学问题的求解
开始
输入研究对象
知道物体运动
情况
v=v0+at
x=v0t+(1/2)at2
求a
F合=ma
输出力
是
否
知道物体受力情况
否
是
a=F合/m
v=v0+at
x=v0t+(1/2)at2
输出v，x
结束
课堂小结