(共16张PPT)
滑板与滑块模型
处理动力学问题的几个要点:
1、研究对象的选择:
(1)各对象加速度不相同,采用隔离法
(2)各对象加速度相同,可以采用整体法
2、对研究对象进行受力分析
3、根据受力情况,分析各研究对象的运动情况,画出运动过程图
4、从过程图中找出各相关物体的各物理量之间的联系:比如时间、位移、速度关系等。
例1、
1、水平面没有摩擦,两物体之间的摩擦力大小为
小物体做匀减速运动,木板做初速度为0的匀加速运动,两物体的加速度分别为:
当两物体的速度相等时,以后保持相对静止,水平面没有摩擦,之后系统匀速运动,设共同速度为v
t/s
V m/s
3
0
2
2/3
t/s
V m/s
3
0
2
2/3
上图中,两物体速度图象之间围成的面积(即阴影部分)代表的物体意义是什么?
4、水平面没有摩擦,两物体之间的摩擦力大小为
小物体做匀减速运动,木板做先向左做匀减速运动,之后向右做匀加速运动,两物体的加速度分别为:
当两物体的速度相等时,以后保持相对静止,水平面没有摩擦,之后系统匀速运动,设共同速度为v,向右为正
由图象可以求出两物体的相对位移,即木板的长度为4m
t/s
V m/s
3
-3
4/3
1
启示:从本例题中你能归纳出哪些要点和方法吗?
(1)此模型受力特点为相互之间有大小相等方向相反的相互摩擦力
(2)根据受力特点,分析物体的运动情况,画出过程图,揭示物体之间的联系
(3)两物体速度相等是一个很重要的关节点
(4)图像法能很方便求出物体的位移和相对位移
例2
两物体之间的摩擦力f1=u1mg=6N,木板与地面之间的摩擦力f2=u2(M+m)g=5N
滑块做匀减速运动,木板做匀加速运动,加速度分别为
(3)问题:当两物体速度相同后,两物体的运动状态是否相同?怎样判断?
假设两物体能保持相对静止运动,由此可以使用整体法来处理。整体的加速度 a=f2/(M+m)=u1g=1m/s2
m所受的摩擦力f=ma=3N,小于其最大静摩擦力6N
两者相对静止,做匀减速运动,直到速度变为0,所用的时间t2=v/a=1s
启示:从本例题中你最应该注意什么?
判断出两物体达到相同速度后,两物体是否以相同的状态运动,判断的依据是两物体之间的摩擦力是否达到最大静摩擦力
例题3
(1)两物体之间的摩擦力f=umg=100N
以m为对象:
(2) 对M:
启示:从本例题中你能归纳出解答多物体多过程问题的方法吗?
1、根据题意分析每个物体的运动情况,画出过程图
2、将题目要求解的目标,采用由果索因的方法,逐个将目标分解为多个子目标,确定解题的思路和突破口
3、一定要重视物体之间和过程之间各物理量的联系
练习1
f1
f1
f2
(2)假设两物体能保持相对静止运动下去,对整体的加速度为a=u22mg/2m=u2g=3m/s2
对m: f=ma=3m>u1mg=2m 故:两物体继续相对滑动
f1
f1
f2(共18张PPT)
趣味实验
取一装有水的瓶子,在侧面打一个洞,水会从孔中喷出。让瓶子从某一高处自由下落,会发现什么现象?
怎么测量重力?
弹簧测力计、台秤
为什么弹簧秤和台秤在处于静止状态时可以测重力?
台秤的示数体现了哪个力的大小?
弹簧测力计的示数体现了哪个力的大小?
——压力
——拉力
G
F支
F压
F支=G
F支=F压
一、实重和视重
1.实重:物体实际受到的重力
2.视重:指称量物体重力时的读数,是指物体对支持物的压力或对悬挂它的物体的拉力
实重和视重是不是总是大小相等?
G=mg
在电梯中的视频
在电梯运行的过程中,台秤的示数是变化的,是人的体重发生变化了吗?
G=mg
是人对台秤的压力发生了变化
电梯匀速上升
电梯加速上升
电梯减速上升
观察记录示数变化
示数变大
示数不变
示数变小
G
F
二、超重和失重
1.超重:物体对支持物压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象
2.失重:物体对支持物压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象
(视重>实重)
(视重<实重)
注意:
超重和失重现象中,物体所受到的重力是不变的
电梯匀速上升
电梯加速上升
电梯减速上升
电梯匀速下降
电梯减速下降
电梯加速下降
观察记录示数变化
示数变大
示数变小
示数不变
示数变小
示数不变
示数变大
G
F
电梯中秤示数的变化
运动状态 速度方向 加速度方向 超失重情况
加速上升
匀速上升
减速上升
加速下降
匀速下降
减速下降
二、超重与失重产生条件
向上
向上
向上
向下
向下
向下
向上
向上
超重
超重
向下
向下
失重
失重
物体的超重和失重是取决于物体运动(速度)的方向吗?
在什么样运动情况下出现超重与失重现象?
总结:物体处于超重还是失重状态,仅由竖直方向上加速度决定,与速度方向无关
三、超重与失重的实质
mg
视重 > 实重
N=mg+ma > G
1、超重 加速上升
N-mg=ma
N’= N=mg+ma > G
由牛顿第三定律知:
N
N'
由牛顿第二定律可知:
a
( 、减速下降)
三、超重与失重的实质
mg
视重 < 实重
N=mg-ma < G
2、失重 减速上升
mg-N=ma
N’= N=mg-ma < G
由牛顿第三定律知:
N
N'
由牛顿第二定律可知:
a
( 、加速下降)
三、超重与失重的实质
v
a
a
失重
减速上升
超重
加速上升
v
a
a
失重
加速下降
超重
减速下降
G
N
N′
N′=G-ma
G
N
N′=G-ma
N′
G
N
N′=G+ma
N′
G
N
N′=G+ma
N′
总结:产生超重与失重现象的原因是在竖直方向上存在加速度,本质是物体对支持物的压力大小变化,物体的重力始终没有变化
哪种运动,物体处于失重状态?
自由落体运动
若测力计与钩码共同做自由落体运动 ,则测力计的示数为多少?
钩码加速度向下且 a=g
mg - F = ma
即 F= m(g - a) = 0
3、完全失重:
定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉
力)为零的现象
②条件:物体具有向下的加速度,且a=g
趣味实验
取一装有水的瓶子,在侧面打一个洞,水会从孔中喷出。让瓶子从某一高处自由下落,会发现什么现象?
当瓶子自由下落时,瓶中的水处于完全失重状态,小孔以上部分的水对以下部分的水的没有压力,小孔没有水流出。
想一想
在完全失重情况下,弹簧称还能称出物体的重力吗?天平还能称出物体的质量吗?
完全失重的情况下所有和重力有关的仪器都无法使用!
弹簧测力计无法测量物体的重力,但仍能测量拉力
天平无法测量物体的质量
四、生活中的超重和失重现象
1.一个人站在体重计的测盘上,不动时读数为G,此人在下蹲过程中,体重计的读数( )
A、先大于G,后小于G
B、先小于G,后大于G
C、大于G
D、小于G
应用
B
开始下蹲时
加速度:
竖直向下
失重
将要蹲下时
加速度:
竖直向上
超重
读数变小
读数变大
如果人下蹲后又突然站起,情况又会怎样?
应用
2.一个质量为70kg的人乘电梯下楼。电梯开始以3m/s2的加速度匀加速向下运动时,求这时电梯地板对他的支持力。快到此人要去的楼层时,电梯以3m/s2的加速度向下匀减速下降,求这时电梯地板对他的支持力又是多少(g=10m/s2)?
应用
3.一个质量为50kg的人站在升降机的地板上,升降机的顶部悬挂了一只弹簧测力计,弹簧测力计下面挂着一个质量为mA=5kg的物体,当升降机向上运动时,人看到弹簧测力计的示数为40N,求此时人对地板的压力(g=10m/s2)?
小结
超重和失重
超重
定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物
的拉力)大于重力的现象叫超重。
实质:重力不变而对支持物的压力
(或对悬挂物的拉力)变大。
条件:具有向上的加速度。
失重
定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物
的拉力)小于重力的现象叫失重。
实质:重力不变而对支持物的压力
(或对悬挂物的拉力)变小。
条件:具有向下的加速度。
完全失重:
具有向下的加速度,且a=g(共27张PPT)
《牛顿第一、第二定律》
学习目标
1、理解牛顿第一定律的内容和意义。
2、知道什么是惯性,会解释有关惯性问题。
3、正确理解牛顿第二定律
运动
力
物体的运动与力之间有
什么关系呢?
一、回顾历史
亚里士多德:
有力作用,物体才能运动;
无力作用,物体就停下来。
即力是维持物体运动的原因。
伽利略:
力是改变物体运动状态的原因
等 高
等 高
更光滑……
A
B
C
A
B
C
D
1、如果没有摩擦,小球将上升到原来静止时的高度.
等 高
A
C
如果没有摩擦
力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因
A
C1
C2
C3
+
伽利略:
运动和力的关系
回顾历史
亚里士多德:
笛卡儿:
不受力时物体的运动规律是: 匀速直线运动或静止。
力是维持物体运动的原因
力是改变物体运动状态的原因
牛顿澄清了力的概念,明确了惯性的思想,并揭示了力与运动的关系。
“我之所以看得比别人远,是因为我站在巨人的肩膀上”。
二、牛顿第一定律:
2、意义:
①指出了一切物体具有保持匀速直线运动状态 或静止状态的性质.
②指出力是改变物体运动状态的原因。
1、内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状
态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
三、惯性
概念:物体具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性
1、一切物体具有惯性——与是否受力、运动状态如何、处于什么环境无关,是物体固有的属性
2、惯性大小只跟质量有关,
质量越大惯性越大
思考:惯性是一种力吗
1.要增大物体的惯性,应增大物体的( )
A.质量 B.速度 C.加速度 D.所受的力
2.物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质称为惯性。下列有关惯性说法中正确的是( )
A.乘坐汽车时系好安全带可减小惯性
B.运动员跑得越快惯性越大
C.宇宙飞船在太空中也有惯性
D.汽车在刹车时才有惯性
A
C
3.在匀速行驶车厢内,有一人从B点正上方相对车厢静止释放一个小球,则小球( )
A.可能落在A处
B.一定落在B处
C.可能落在C处
D.以上都有可能
A
B
C
v
B
4.伽利略的理想斜面实验示意图如图所示,不计摩擦和空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.该实验没有以可靠事实为依据,只是逻辑推理
B.小球在水平面上不受外力作用
C.小球沿右侧斜面上升的高度与其倾角有关
D.该实验否定了“力是维持物体运动的原因”的观点
D
如何用实验去寻找?
力
加速度
质量
研究方法:
①先确定m不变,研究a与F合的关系;
②再确定F合不变,研究a与m的关系。
实验的基本思路:
1、探究加速度和力的关系
对质量相同的物体来说,物体的加速度跟作用在物体上的力成
上一页
下一页
退 出
目 录
保持质量相同
正比
2、研究加速度和质量的关系
在相同的力作用下,物体的加速度跟物体的质量成
上一页
下一页
退 出
目 录
保持力相同
反比
1. 内容:物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同。
2. 公式
三、牛顿第二定律
上一页
下一页
退 出
目 录
F=kma
3.注意 F=ma
(1)式中F指物体所受的合外力。
(2)单位注意统一
(3)矢量性:a有大小,也有方向,a与F同 向。
(4)瞬时性:a与F同时产生,同时变化。
讨论
当我们用力提一个很重的箱子时却提不动它,这跟牛顿第二定律相矛盾吗?为什么 ?
1.在牛顿第二定律公式F=kma中,有关比例常数k的说法正确的是( )
A、在任何情况下都等于1
B、k值是由质量、加速度和力的大小决定的
C、k值是由质量、加速度和力的单位决定的
D、在国际单位制中,k的数值不一定等于1
C
2.静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力的作用,当力刚开始作用的瞬间,下列说法正确的是 ( )
A、物体同时获得速度和加速度
B、物体立即获得加速度,但速度仍为零
C、物体立即获得速度,但加速度仍为零
D、物体的速度和加速度都仍为零
B
3.如图所示,质量为m=10 kg的物体在水平面上向左运动,物体与水平面间动摩擦因数为0.2,与此同时物体受到一个水平向右的推力 F=20N的作用(取g=10 ),则物体产生的加速度是 ( )
A.零 B.4 ,水平向右
C.2 ,水平向左 D.2 ,水平向右
B
4.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。实验中,为使小车运动时所受的拉力近似等于盘和重物的总重力,则盘和重物的总质量m与小车的质量M应满足的关系是( )
A.m远大于M
B.m远小于M
C.m略大于M
D.m略小于M
B
5.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中:
(1)为了探究加速度与力的关系,应保持 不变;为了直观地判断加速度与力的数量关系,应作出 图象(选填“a-F”或“a-1/F ”).
(2)为了探究加速度与质量的关系,应保持 不变;为了直观地判断加速度与质量的数量关系,应作 图象(选填“a-m”或“a-1/m”).
质量
a--F
力
a -1/m
总结
1.知道是伽利略利用实验加推理的方法推翻了亚里士多德的错误观点
2知道力是改变物体运动状态的原因
3.知道一切物体都有惯性,而且惯性大小只跟质量有关,质量越大,惯性越大
4记住牛顿第二定律的公式.知道是用控制变量法来探究加速度、力、质量关系的。记住实验的几个要点(共16张PPT)
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牛顿第二定律综合应用
专题:连接体问题
博
学
连接体情景回顾
Lianjietiqingjinghuigu
F
A
B
F
a
常见连接方式
②用轻杆连接
③接触连接
其他方式:场力(电场力、磁场力)作用在一起的物体组
①用轻绳(轻弹簧)连接
F
a
F
A
B
常见连接方式
②用轻杆连接
③接触连接
其他方式:场力(电场力、磁场力)作用在一起的物体组
①加速度相同的连接体
②加速度不同的连接体
①用轻绳(轻弹簧)连接
审
问
连接体思路探究
Lianjietisilutanjiu
情景1. 倾角为θ的静止的斜面上,相同材料的物块A和B用轻绳连接,质量分别为m1和m2,在B上施加恒力 F,使两物块向上一起作匀加速直线运动,求绳中张力.
θ
A
B
F
A
.
g
B.
M
+
m
M
g
C.
m
M
g
D.
M
-
m
M
g
情景2.如右图所示一只质量为m的猫,抓住用绳吊在天花板上的质量为M的垂直杆子.当悬绳突然断裂时,小猫急速沿杆竖直向上爬,以保持它离地面的高度不变.则杆下降的加速度为 ( )
情景3 .倾角θ=37°的光滑斜面固定在地面上,质量mA=3kg的物块A和mB=2kg的木板B叠放在斜面上, A与B间的动摩擦因数μ=0.5.从静止开始,A沿B表面向下运动,B在F=30N、平行于斜面的力作用下,沿斜面向上做加速运动.已知sin37 °=0.6, cos37 °=0.8 ,取g=10m/s2,则此时物块A、木板B的加速度分别是多少?
慎
思
连接体方法感悟
Lianjietifangfaganwu
求解连接体问题的方法:
(1)整体法隔离法相结合
1、加速度相同的连接体
(2)两次隔离法
2、加速度不同的连接体
(2)整体法隔离法相结合
(1)两次隔离法(一般情况)
易错情景1.物体M放在光滑水平桌面上,桌面一端附有轻质光滑定滑轮,如图所示,若用一根跨过滑轮的轻绳系住M,另一端挂一质量为m的物体,试求M的加速度为a.
M
m
对M有:
mg=Ma
某同学的解法
易错情景2.如图所示,两个质量相等的小球A 和B 分别固定在一根轻杆的中点及端点,当杆在光滑的水平面上绕O 点匀速转动时,求杆的OA 段及AB 段对球的拉力之比.
某同学的解法
设杆长为2l,小球的角速度为ω
有:
FOA=mlω2
FAB=m·2lω2
易错情景3. 如图所示,质量为M,倾角为α的楔形物A放在水平地面上.质量为m的B物体沿楔形物的光滑斜面向下运动,在B运动的过程中,A物体保持静止.则地面受到的压力多大?
A
某同学的解法
对整体有:
N =(M + m)g
笃
行
连接体拓展应用
Lianjietituzhanyingyong
[拓展应用] 如图所示,在劲度系数为k的弹簧下端挂一质量为m的物体,物体下有一托盘,用托盘托着物体使弹簧恰好处于原长,然后使托盘以加速度a竖直向下做匀加速直线运动(aCopyright 2010 JiangXi Yuchuang Network Science & Technology Development Co.,Ltd
谢谢!(共14张PPT)
《传送带》专题
游戏:
谁能让小球离开传送带?
传送带问题以真实物理现象为依据,涉及到物理中很多主干知识点,它既能训练学生的科学思维,又能联系科学、生产和生活实际。因而,这类问题当然是高考命题专家所关注的问题。
一、考纲解读:
(二)、知识点联系
2.经常考察内容:
1.可与直线运动、曲线运动、弹簧、
多过程、多物体等内容联系考察。
运动学问题
动力学问题
功能类问题
图象类问题
二、考察规律:
(一)、传送带问题分类
按放置分:水平、倾斜两种;
按转向分:顺时针、逆时针转两种;
按初速分:无初速、有初速。
v0
v
G
N
f
1、受力分析
2、运动分析
3、图象分析
4、功能分析
v0
v
v0
1、受力分析:
要注意摩擦力的突变(发生在v物与v带相同的时刻),有多种:
1.滑动摩擦力消失;
2.滑动摩擦力突变为静摩擦力;
3.滑动摩擦力改变方向。
2、运动分析
1.注意参考系的选择-----------地面还是传送带
2.判断同速以后是与传送带保持相对静止做匀速运动呢?还是继续变速运动?
3.判断传送带长度——达到临界之前是否滑出
3、图象分析
1.受力分析图;
2.运动草图;
3.v-t图。
4、功能分析
1. 静摩擦力也可能做功;
2.正确使用摩擦生热公式; Q = f S相对
三、解题策略:(四分析)
1.物块从光滑曲面上的P点自由滑下,通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q点,若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来,使传送带随之运动,如图所示,再把物块放在P点自由滑下则( )
A.物块将仍落在Q点
B.物块将会落在Q点的左边
C.物块将会落在Q点的右边
D.物块有可能落不到地面上
A
P
Q
四、高考真题应用:
1.物块从光滑曲面上的P点自由滑下,通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q点,若传送带的皮带轮沿顺时针方向转动起来,使传送带随之运动,如图所示,再把物块放在P点自由滑下则( )
A.物块将仍落在Q点
B.物块将会落在Q点的左边
C.物块将会落在Q点的右边
D.物块有可能落到Q点
P
Q
D
2.如图所示,传送带与水平面夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动.在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,则小木块的速度随时间变化关系可能正确的是( )
BCD
3、水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,如图1所示,水平传送带以5m/s的恒定速度运动,传送带长L=7.5m,今在其左端A将一物体轻轻放在上面,物体被带动,传送到右端B,已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,试求:物体经多长时间由传送带左端A运动到右端B?(取g=10m/s2)
变式一:
若传送带长l=2.5m,求时间。
变式二:
若物体以对地速度v0=5m/s滑上传送带,求时间。
变式三:
若物体以速度v0=7m/s滑上传送带,求时间。
变式四:
若物体以v0=3m/s速度滑上传送带,求时间。
变式五:
若传送带与水平面间倾角θ=370,其他条件不变,则物体由A滑到B时间为多少呢?
变式六:
若传送带与水平面间倾角θ=370,当传送带以5m/s速度向上运动时 ,则物体由A滑到B时间为多少呢?
变式七:
本题若求物体在传送带上滑过的痕迹长L是多少?
通过以上几个变式问题的分析,传送带问题的方方面面就有了一个比较全面的了解。如果我们平常在专题教学和训练时,能够将一个有代表性的问题进行发散、挖掘、变化、创新,一定能取得很好的复习效果。
变式八:
本题若求物体在传送带上滑动过程中产生的热量是多少?
五、课堂小结:
六、巩固练习:
传送带在高考中的地位显而易见,求解时应抓住物体的受力、运动、能量的变化关系,借助图像准确处理。
认真完成巩固练习卷。
祝全体同学们金榜题名!
谢谢!(共25张PPT)
忠诚合作 积极乐观
努力开拓 勇往直前
为自己而战!
为小组而战!
我们的口号:
二指禅
铁头功
我表演的是二指禅
我表演的是铁头功
超重和失重
超重的!
我“超重”……
学习目标:
1、感受超重和失重并总结出超重和失重时加速度方向的特征,体会合作学习的快乐
2、运用牛顿运动定律解释超重和失重现象;并能应用超重与失重的规律解释实际问题
3、知道物体在完全失重状态下,一切由重力而产生的现象均会消失
视重:弹簧测力计测重力时的示数(即看起
来的重力)
实重:物体的实际重力
视重 > 实重:超重状态
视重 < 实重:失重状态
热身准备:两个相关概念
活动一:深度观察超重和失重
1、探究方式:小组合作
2、探究内容:①用弹簧秤悬挂钩码上下运动,并观察“视重”的变化及其与实重的大小关系;②当钩码在竖直方向上做何运动时为超重状态?何时为失重状态?
3、探究时间:3分钟
4、汇报方式:竞答
匀速运动
向上加速
向上减速
向下加速
向下减速
都可以是什么运动呢?
v a 状态
匀速运动
向上加速
向上减速
向下加速
向下减速
↑↓ 0 平衡状态
↑ ↑ 超重状态
↑ ↓ 失重状态
↓ ↓ 失重状态
↓ ↑ 超重状态
追问:1、超重和失重与运动方向有无关系?
2、在超重和失重状态下,加速度a的
方向各有何特征?
活动一:深度观察超重和失重
活动一:深度观察超重和失重
判断超重和失重的条件:
有向上的加速度即为超重,
有向下的加速度即为失重。
当堂检测
当堂检测
2、一个人蹲在磅秤上不动时,称其重力为G,当此人突然站起时,在整个站起过程中,磅秤的读数为( )
A.先小于G,后大于G
B.先大于G,后小于G
C.大于G
D.小于G
B
活动一:深度观察超重和失重
判断超重和失重的条件:
有向上的加速度即为超重,
有向下的加速度即为失重。
活动二:超重和失重原来如此
G
F
1、探究方式:先独立思考(3min)
再小组合作(2min)
2、探究内容:
①视重直接显示的是哪个力?
②已知钩码质量为m,当钩码具有竖直向上或竖直向下大小为a的加速度时,求解该力的大小。
3、探究时间:5分钟
4、汇报方式:演板
要求:只写主要公式
F′
活动二:超重和失重原来如此
对钩码,由牛顿第二定律得:
解:当钩码具有竖直向上大小为a的加速度时,
又由牛顿第三定律得:
①
②
由式① ②可得:
超重
:钩码对 弹簧秤 的拉力大于 钩码 所受重力的现象
推广
物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于物体所受重力的现象,称为超重现象
悬挂物
物体
物体
物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)小于物体所受重力的现象,称为失重现象
当堂检测
活动二:超重和失重原来如此
对钩码,由牛顿第二定律得:
解:当钩码具有竖直向下大小为a的加速度时,
又由牛顿第三定律得:
由式③ ④可得:
失重
:物体对悬挂物的拉力小于物体所受重力的现象
推广
③
④
4、举重运动员在地面上能举起120kg的重物,而在运动着的升降机中却只能举起100kg的重物,求升降机运动的加速度.
若在以2.5m/s2的加速度加速下降的升降机中,此运动员能举起质量多大的重物?(g取10m/s2)
当堂检测
要求:只写主要公式
物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)小于物体所受重力的现象,称为失重现象
活动二:超重和失重原来如此
对钩码,由牛顿第二定律得:
解:当钩码具有竖直向下大小为a的加速度时,
又由牛顿第三定律得:
由式③ ④可得:
失重
:物体对悬挂物的拉力小于物体所受重力的现象
推广
③
④
追问:当a=g时,F ′= ?
完全失重现象
0
:对支持物或悬挂物没有作用力
判断条件:有向下的加速度且大小为g
活动三:完全失重的神奇
演示实验1:
演示实验2:
★ 物体在完全失重状态下,一切由重力而产
生的现象均会消失
我表演的是二指禅
我表演的是铁头功
当堂检测
当堂检测
1、在太空站的完全失重环境中,下列仪器能继续使用的是( )
A. 水银温度计
B. 天平
C. 体重计
D. 弹簧秤
AD
当堂检测
3、如图所示,A、B两物体叠放
在一起,以相同的初速度上抛
(不计空气阻力)。下列说法
正确的是( )
A. 在上升和下降过程中A对B的压力一定为零
B. 上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
C. 下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
D. 在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力
A
我的收获
1、超重和失重与物体的运动方向有无关系?
2、判断超重和失重的条件(即物体加速度方向的特征)
3、超重和失重时物体的重力有没有变化?实际是哪个力在变?
4、完全失重状态下,物理现象有何特征?
提示:可以结合学习目标及探究过程思考(共18张PPT)
【问题一】什么是超重,什么是失重
【问题二】什么条件下出现超重和失重
【问题三】超重、失重的实质是什么
【问题四】超重、失重时重力是否发生变化
【问题情景】
1【定性演示】
(1)用弹簧秤拉物体运动。
用一个弹簧秤挂一个钩码,观察静止时和运动过程中弹簧秤求数相对静止时的长度变化
(2)用纸带拉钩码
(3)放电梯中的台秤视频
——
一、超重与失重的定义
2【定量分析】
(1)弹簧秤;(2)台秤
一、超重与失重的定义
3【合作探究】
(1)出示器材:弹簧秤,钩码;
(2)一人操作,其他人记录
二、超重与失重的条件
3【合作探究】
速度方向 加速度方向 比较T和G的大小 实重和示重的关系 状态
匀速上升
匀速下降
加速上升
减速上升
加速下降
减速下降
二、超重与失重的条件
【总结规律】
速度方向 加速度方向 比较T和G的大小 实重和示重的关系 状态
匀速上升 上 无 G=T 实重=示重
匀速下降 下 无 G=T 实重=示重
加速上升 上 上 G〈T 实重〈示重 超重
减速上升 上 下 G〉T 实重〉示重 失重
加速下降 下 下 G〉T 实重〉示重 失重
减速下降 下 上 G〈T 实重〈示重 超重
二、超重与失重的条件
二、超重与失重的条件
超重:加速度方向向上
失重:加速度方向向下
与速度方向无关
三、超重与失重的实质是什么
【总结规律】
三、超重与失重的实质
超重:视重>实重
失重:视重<实重
与速度方向无关
【总结规律】
四、超重与失重时重力是否发生变化
四、超重与失重时重力是否发生变化
重力没有任何的变化
【总结规律】
学以致用
【例题】有一质量为60kg的人站在一放置于升降机的底板上的台秤上,当升降机作如下运动时,台秤的示数为多少?
1.升降机以v=5m/s的速度匀速上升时;
2.升降机以a=5m/s2的加速度加速上升时;
3.升降机以a=5m/s2的加速度减速上升时;
4.升降机以a=5m/s2的加速度加速下降时;
5.升降机以a=5m/s2的加速度减速下降时;
6.升降机以a=g的加速度加速下降时;
【观察与思考】人从离开起跳点开始经历了哪些过程?
蹦极是深受人喜爱的一种运动,刺激但危险性也大。曾有人这么形容蹦极时的感受:随着弹性绳的伸缩,一忽儿象掉入无底深渊,整个心脏都仿佛往上提;一忽儿又好象有一只大手把人往下压,想抬头都困难。
侧面有一个洞的水瓶里面装满水,让水瓶做自由落体运动,水会不会从洞中射出来?
课外小实验
课外拓展
1.什么是超重,什么是失重
2.什么条件下出现超重和失重
3.超重、失重的实质是什么
4.超重、失重时重力是否发生变化
总结课前提出的四个问题:
1.课后练习
2.在体重计是体会超、失重现象
作业布置
谢谢(共16张PPT)
板块模型 的动力学分析
分析:1.有没有摩擦力
2.是哪种摩擦力
3.摩擦力的大小和方向
受力分析
运动分析
板块一起运动的条件?
例1:
光滑水平面上放置质量分别为2m、m的木板1和物块2,物块与木板间的动摩擦因数为μ,现用水平拉力F拉木板,使它们以同一加速度运动,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求拉力F的最大值。
2
1
F
f
fˊ
变式1:
2
1
F
光滑水平面上放置质量分别为2m、m的木板1和物块2,物块与木板间的动摩擦因数为μ,现用水平拉力F拉物块,使它们以同一加速度运动,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求拉力F的最大值。
f
一足够长的木板静止在光滑的水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦.现用水平力向右拉木板 ,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木
板和物块相对于水平面的运
动情况为( )
例2:
A.物块先向左运动,再向右运动
B.物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动
C.木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动
D.木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零
F
2
1
BC
一足够长的木板静止在水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间、木板与地面间均有摩擦.现用水平力向右拉木板 ,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,此后木板和物块相对于水平面的运动可能有哪些情形?
变式:
F
2
1
在光滑的水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为 a1和a2,下列反映a1和a2变化 的图线中正确的是( )
例3:
F
m1
m2
a
t
0
a
t
0
a
t
0
a
t
0
a1
a2
a1
a2
a2
a1
a2
a1
A
B
C
D
A
质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的物块,物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10m/s2,若在物块上施加一个大小从零 开始连续增加的水平向右的力F, 通过分析和计算后,请在图中画 出物块受到木板的摩擦力f2随拉 力F大小变化的图象。(设木板 足够长)
变式1:
F
f2/N
F/N
0
1
2
3
4
5
2
4
8
6
10
f2/N
F/N
0
1
2
3
4
5
2
4
8
6
10
F
f2
fˊ2
f1
F
f2
fˊ2
f1
fˊ2
f1
F
f2
质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的物块,物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10m/s2,若在木板上施加一个大小从零 开始连续增加的水平向右的力F, 通过分析和计算后,请在图中画 出物块受到木板的摩擦力f2随拉 力F大小变化的图象。(设木板 足够长)
变式2:
F
f2/N
F/N
0
1
2
3
4
5
2
4
8
6
10
f2/N
F/N
0
1
2
3
4
5
2
4
8
6
10
12
14
f2
F
f1
F
f1
fˊ2
f2
F
f1
fˊ2
变式3:
质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的物块,物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10m/s2,若在木板上施加一个水平向右的恒力F=14N,作用1.25s后撤去恒力F,试求从开始到最终停止运动的整个过程中,物块相对木板的位移是多大?(设木板足够长)
F
V-t图像
v/m·s-1
t/s
0
2
4
6
8
10
2
4
8
6
10
拓展:
1.斜面
A
B
C
2.传送带
谢 谢!(共21张PPT)
专题 超重和失重
学习目标:
1、理解、掌握什么是超重和失重;
2、坐标系的建立技巧:分解加速度;
3、整体法和隔离法在牛顿第二定律中应用。
思 :培养思维习惯, 提升思维能力,形成思维品质。
想一想
想一想
想一想
1~2
3~4
1~2
3~4
1~2
3~4
1~2
3~4
辩:在辩中明、辩中清、辩中信、辩中深。
称体重的怪现象
人站在体重计上,下蹲过程中,你观察、分析体重计的读数如何变化?
F
mg
练:培养学生的动手和实践能力。
例1:如图所示,质量为m的人站在自动扶梯上,扶梯正以加速度a向上减速运动,a与水平方向的夹角为θ.求人受的支持力和摩擦力.
N=m(g-asinθ)
f=macosθ摩擦力的方向为水平向左
解:建立平面直角坐标系,分解加速度,根据牛顿第二定律的分量式有,
mg
N
f
ax
a
ay
θ
①
②
1~2
3~4
思考:两个或两个以上的物体组成的系统,
牛顿第二定律如何应用呢
质量为 m的物体放在倾角为θ 的质量为M的木楔ABC上,木楔静置于粗糙水平地面上,分别就下述两种情况计算木楔给水平地面的压力。
(1)、物体m匀速下滑;
(2)、物体m以加速度a 加速下滑。
方法总结:
1、整体法:把整个系统作为一个研究对象来分析
2、隔离法:把系统中各个部分(或某一部分)隔离出来作为一个单独的研究对象来分析
3、整体和局部是相对统一的,所以,隔离法和整体法是互相补充、相辅相成的.一般问题的求解中,我们可以根据问题的需要,交替运用整体法与隔离法,使解题简捷方便.
变:意在培养学生灵活运用、举一反三、触类旁通的应用能力和适应新环境、解决新问题、提出新观点的创新能力。
1~2
3~4
1~2
3~4
1~2
3~4
预习:1、用牛顿运动定律解题的方法与技巧
提示:
1 、它是解决力学问题的第一条途径,也叫第一把金钥匙。
2、 它能解决力学中的两类问题。
3、 解题的关键是找到加速度,且可以分解加速度。
4、 整体法和隔离法是有机统一的。
5、正交分解法在牛顿运动定律中的应用。
2、课后练习,高考体验。
如图19-18所示,质量M=10千克的木楔ABC静置于粗糙水平地面上,滑动摩擦系数μ=0.02.在木楔的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m=1.0千克的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程s=1.4米时,其速度v=1.4米/秒.在这过程中木楔没有动.求地面对木楔的摩擦力.(重力加速度取g=10m/s2 ,保留两位有效数字)
课堂小结
1、超重、失重的注意点是加速度的方向
2、坐标系的建立:可以分解加速度
3、整体法和隔离法在牛顿运动定律中的应用。
欢迎指导!
谢谢!