课件14张PPT。力对物体的作用?推 拉 ..
?
不踩踏板,自行车也会前进一段距离.
球用力推出去后, 会在空中飞一段时间,之后再在地面缓慢滚停下.力是物体运动的原因--亚里士多德
(古希腊
公元前
384—
-前322年)
运动和力的关系?父母早亡 花光 17 柏拉图 地球是圆的 书运动不需要力来维持--伽利略(意大利1564~1642) 伽利略斜面实验 伽利略通过这个理想实验推断:
如果没有摩擦阻力,一旦物体具有某一速度,物体将保持这个速度沿水平面持续运动下去.
阻力对物体运动的影响?结论:平面越光滑,小车运动的距离越___,这说明小车受到的阻力越___,速度减小得越___
如果表面很光滑,阻力很小很小,甚至没有阻力,那么运动的物体将:以不变的速度永远运动下去.牛顿伽利略牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态.牛顿第一定律 含义1.一切物体(所有物体)都有保持原来运动
状态的性质;
2.力不是维持物体运动的原因;
3.力是改变物体速度的原因;
汽车刹车F汽车开动乘汽车的体会为何物体可以总保持静止或匀速直线运动状态?惯性的表现☆不受外力的时候表现为:保持静止或匀速直线运动状态不变
☆受外力时表现为:运动状态改变的难易程度
惯性大小和甚末有关? 惯性的大小: 是描述物体保持原来的运动状态的本领强弱
?惯性是物体的固有属性.
只和物体的质量有关.
运动快慢
速度
质量
受力情况…
…1.惯性是物体的固有属性.
2.惯性的大小与物体是否运动、速度大小、是否受力等无关
3.质量是物体惯性大小的唯一量度
? 想一想:问:足球被踢出去以后,球还会继续运动,为什么?
过不了多久,为什么球又会停下来?
问:我国公安部规定,在各种小型车辆前排乘坐的人必须系好安全带。为什么要做这样的规定?
谢谢大家!课件13张PPT。第1节 牛顿第一定律1.书本放在讲台上处于静止状态,怎样才能让它运动?
2.静止在水平地面上的小推车,怎样才能让它运动起来?
3.行驶中的汽车在关闭发动机后,将作怎样的运动?请根据实际经验思考并回答下列问题:【经验结论】
1.静止的物体不受力的作用就不能运动。
2.运动的物体失去了力的作用运动就不能继续下去。【问题】
物体的运动真的需要用力来维持吗?——力是维持物体运动状态的原因。一切运动物体终将归于静止。 力与运动关系的几种看法:【说明】
科学来源于实际。
在科学并不发达的年代,人们常常从经验出发,经过简单思考来探究自然规律。
这种经验结论是否科学、是否是真理,必须经过实践的检验。因为事物的本质有时会被掩盖在表面现象中。1.亚里士多德的观点 (2000年前古希腊)——物体的运动并不需要力来维持。物体会停下来是因为受到摩擦阻力的缘故,力是改变物体运动状态的原因。力与运动关系的几种看法:【说明】
伽利略构想的理想实验(又称假想实验)以可靠的事实为基础,把实验与逻辑推理和谐地结合在一起。这种科学探究的方法有力地推动了科学的发展。2.伽利略的观点(17世纪意大利)3.笛卡儿的观点(17世纪法国)——如果没有其它原因,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向 。力与运动关系的几种看法:4.牛顿的观点(1687年英国)【牛顿第一定律的意义】
⑴揭示了力和运动的关系。
⑵指出了物体的一种属性——惯性。——正应为如此,牛顿第一定律又称为惯性定律。——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。这就是著名的牛顿第一定律。力与运动关系的几种看法:【讨论与交流】1.什么是惯性:
——物体具有保持原有运动状态的性质,这种性质就称为惯性。
2.物体的惯性大小由什么因素决定?
①运动形式 ②运动状态 ③受力情况 ④物体质量
【答案】 质量是物体惯性大小的量度。④正确
3.惯性的本质
①一切物体都具有惯性,惯性是物体的一种固有属性。
②物体受外力作用时,惯性表现为改变其运动状态的难易程度。关于惯性:【例1 】竖直向上托起的排球,离开手后能继续向上运动,这是由于:
A.排球受到向上的冲力的作用。???????????
B.排球受到惯性力的作用。
C.排球具有惯性。?????????????????????????
D.排球不受阻力的作用。【例2 】一切物体都有惯性,但是:
A.运动时的惯性比静止时的惯性大。???? ?
B.运动越快,物体的惯性越大。
C.物体受力越大,惯性越大。????? ?
D.物体的惯性在任何情况下都是不变的。【答案】C学以致用【答案】D
?
小结:对力和运动关系的看法的发展历程 牛顿第一定律定性地回答了力和运动的关系,即力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因。那么,如何定量地回答力和运动的关系呢?【例3】关于伽利略理想实验,下列认识正确的是:
A.理想实验是不科学的假想实验。
B.理想实验所得到的结论是不可靠的。
C.理想实验是一种科学方法。
D.牛顿第一定律描述的是一种理想化状态。【例2 】火车在长直轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在
A.手的后方 B.手的前方
C.落在手中 D.无法确定学以致用???伽利略的理想实验伽利略理想实验伽利略针和单摆实验关于牛顿第一定律的理解⑴牛顿第一定律不是一条实验定律,它是牛顿以伽俐略的理想实验为基础,总结前人的研究成果,加之丰富的想象而提出来的
⑵牛顿第一定律说明了物体不受力时的运动状态是匀速直线运动或静止。 所以说:力不是物体运动的原因 ,
⑶一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质叫做惯性。
所以说:一切物体都有惯性 。
⑷外力的作用是迫使物体改变运动状态。
所以说:力是改变运动状态的原因。
⑸自然界实际上不存在不受力的物体,但物体所受合外力为零或某一方向受力为零的情况大量存在,牛顿定律也符合这些情况爱因斯坦谈伽利略的贡献……
伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端,这个发现告诉我们,根据直接观察所得出的结论不是常常可靠的,因为他们有时会引到错误的线索上去。
……
人的思维创造出一直在改变的一个宇宙图景,伽利略对科学的贡献就在于毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它。这就是伽利略的发现的重大意义。
——摘自A·爱因斯坦、L·英费尔德著《物理学的进化》课件14张PPT。力对物体的作用?推 拉 ..
?
不踩踏板,自行车也会前进一段距离.
球用力推出去后, 会在空中飞一段时间,之后再在地面缓慢滚停下.力是物体运动的原因--亚里士多德
(古希腊
公元前
384—
-前322年)
运动和力的关系?父母早亡 花光 17 柏拉图 地球是圆的 书运动不需要力来维持--伽利略(意大利1564~1642) 伽利略斜面实验 伽利略通过这个理想实验推断:
如果没有摩擦阻力,一旦物体具有某一速度,物体将保持这个速度沿水平面持续运动下去.
阻力对物体运动的影响?结论:平面越光滑,小车运动的距离越___,这说明小车受到的阻力越___,速度减小得越___
如果表面很光滑,阻力很小很小,甚至没有阻力,那么运动的物体将:以不变的速度永远运动下去.牛顿伽利略牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态.牛顿第一定律 含义1.一切物体(所有物体)都有保持原来运动
状态的性质;
2.力不是维持物体运动的原因;
3.力是改变物体速度的原因;
汽车刹车F汽车开动乘汽车的体会为何物体可以总保持静止或匀速直线运动状态?惯性的表现☆不受外力的时候表现为:保持静止或匀速直线运动状态不变
☆受外力时表现为:运动状态改变的难易程度
惯性大小和甚末有关? 惯性的大小: 是描述物体保持原来的运动状态的本领强弱
?惯性是物体的固有属性.
只和物体的质量有关.
运动快慢
速度
质量
受力情况…
…1.惯性是物体的固有属性.
2.惯性的大小与物体是否运动、速度大小、是否受力等无关
3.质量是物体惯性大小的唯一量度
? 想一想:问:足球被踢出去以后,球还会继续运动,为什么?
过不了多久,为什么球又会停下来?
问:我国公安部规定,在各种小型车辆前排乘坐的人必须系好安全带。为什么要做这样的规定?
谢谢大家!课件17张PPT。4.1 牛顿第一定律 如果说我比一些人看得远一些,那是因为我站在巨人的肩膀上的缘故
-------牛顿1、在研究力和运动的关系上有
哪些代表人物?
2、每位科学家对力和运动的关
系是如何认识的?
3、伽利略是如何证明其观点的? 历史的足迹……亚里士多德 (前384—前322) 世界古代史上最伟大的哲学家,科学家和教育家。他的著作,一是前人的知识积累;二是助手们为他所作的调查和发现;三是他自己独立的见解。内容涉及天文学,动物学,胚胎学,地理学,地质学,物理学,解剖学,生理学。他死后的几百年里,没有一个人像他那样,对知识有过系统的考察和全面掌握,恩格斯称他是“最博学的人”。亚里士多德的观点
力是维持物体运动的原因伽利略 (1564—1642 意大利)?? 伟大的物理学家和天文学家,科学革命的先驱。首先在科学实验的基础上融会贯通了数学、物理学和天文学三门知识,扩大、加深并改变了人类对物质运动和宇宙的认识。他以系统的实验和观察推翻了以亚里士多德为代表的、纯属思辨的传统的自然观,开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。被称为“近代科学之父”。他的工作,为I.牛顿的理论体系的建立奠定了基础。 伽利略的观点
物体的运动不需要力来维持笛卡儿
(Descartes,1596-1650) 如果没有其他原因,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向.牛顿
(Newton,1642-1727) 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运动状态.牛顿第一定律 .
对牛顿第一定律的理解1、物体在不受力时,总保持匀速直线状态或静止状态.
力不是维持物体运动速度的原因.2、 物体运动状态的改变需要外力.
力是改变物体运动状态原因.3、一切物体都有保持匀速直线运动状态 或静止状态的性质,这种性质叫做惯
性。所以说一切物体都有惯性。1 一切物体都具有惯性;2 惯性是物体的固有属性,
不论物体处于什么状态,
都具有惯性。 一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质叫做惯性。3 惯性只与物体的质量有关。与运动与否、速度大小、所受外力无关。1、下列关于惯性的说法中,正确的是
A.物体只有在静止时才具有惯性
B.物体运动速度越大,其惯性也越大
C.太空中的物体没有惯性
D.不论物体运动与否,受力与否,
物体都具有惯性D课堂训练ABD2、以下说法中正确的是
A.牛顿第一定律反映了物体不受外力的作用时的
运动规律
B.不受外力作用时,物体的运动状态保持不变
C.在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于
没有外力维持木块运动的结果
D.飞跑的运动员,由于通到障碍而被绊倒,这是
因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状
态课堂训练 3、长直轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在
A.手的后方
B.手的前方
C.落在手中
D.无法确定 C课堂训练 4、如图,桌面上有一光滑的木块,木块上有一小球,推动木块,小球的位置可能在桌面上的哪点?
A.A点 B.B点 C.O点 D.无法确定 C课堂训练1、交通部门规定:在车辆前排乘坐的人必须系好安全带。请从物理学的角度加以说明。
2、有人设想,乘坐气球飘在高空,由于地球自转,一昼夜就能环游世界,这个设想可行吗? 思考与讨论一、历史的回顾:亚里士多德→伽利略→笛卡尔→牛顿二、牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到外力迫使它改变这种状态为止1、物体不受外力时的运动状态是匀速直线
运动或静止2、一切物体都有保持匀速直线运动状态或静
止状态的性质——惯性,惯性是物体的固
有性质,惯性大小只与质量有关。3、外力的作用是迫使物体改变原来的运动状态小结 在一密封的车厢内,你有办法判定车厢是处于静止状态还是匀速直线运动状态吗?有办法判定车厢是否有加速度吗?能判断加速度的方向吗?思考题课件25张PPT。牛顿第二定律要点·疑点·考点课 前 热 身能力·思维·方法延伸·拓展要点·疑点·考点一、牛顿第二定律
1.定律内容:物体的加速度跟所受的合外力大小成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相.?要点·疑点·考点2.表达式:F=ma
注:(1)定律的表达式虽写成F=ma,但不能认为物体所受外力大小与加速度大小成正比,与物体质量成正比?
(2)式中的F是物体所受的合外力,而不是其中的某一个力?当然如果F是某一个力或某一方向的分量,其加速度也是该力单独产生的或者是在某一方向上产生的?
(3)为了理解牛顿第二定律,最好把公式写成a=F/m.要点·疑点·考点二、应用牛顿第二定律的基本步骤
1.明确研究对象?根据题意选取某一物体作为研究对象,往往是解题的第一要点?
2.分析物体的受力和运动状态?通过把研究对象隔离出来(隔离法),抓住力的本质特征,按顺序分析受力情况?再弄清物体是如何运动的?分析的同时画出物体受力及运动过程的示意图?要点·疑点·考点 3.选取正方向,列方程?画好受力图后,要规定正方向或建立直角坐标系,把各力分解,然后列出牛顿第二定律的表达式?
4.解方程、检验.求出结果后,要养成检验的好习惯,看看结果是否符合题意或实际情况.
课 前 热 身1.质量为2kg的物体,受到大小分别为2N、3N、4N的三个共点力的作用,则物体的加速度大小可能是(ABC)
A.0
B.2m/s2
C.4m/s2
D.5m/s2
课 前 热 身2.物体运动的速度方向、加速度方向与物体所受合外力方向的关系是:(BD)
A.速度方向、加速度方向、合外力方向三者总是相同的
B.速度方向可与加速度方向成任何夹角,但加速度方向总是与合外力方向相同
C.速度方向总是和合外力方向相同,而加速度方向可能和合外力相同,也可能不同
D.速度方向、加速度方向、合外力方向之间可以成任意夹角?课 前 热 身3.把一个质量为0.5kg的物体挂在弹簧秤下,在电梯中看到弹簧秤的示数为3N,g取10 m/s2,则可知电梯的运动情况可能是(BC)
A.以4m/s2的加速度加速上升
B.以4m/s2的加速度减速上升
C.以4m/s2的加速度加速下降
D.以4m/s2的加速度减速下降?课 前 热 身4.物体在与其初速度始终共线的合外力F的作用下运动?取v0方向为正时,合外力F随时间t的变化情况如图3-2-1所示,则在0~t1这段时间内(C)课 前 热 身 A.物体的加速度先减小后增大,速度也是先减小后增大
B.物体的加速度先增大后减小,速度也是先增大后减小
C.物体的加速度先减小后增大,速度一直在增大
D.物体的加速度先减小后增大,速度一直在减小能力·思维·方法【例1】跳起摸高是现今学生常进行的一项活动,小明同学身高1.8m,质量65kg,站立举手达到2.2m高,他用力蹬地,经0.45s竖直离地跳起,设他蹬地的力大小恒为1060N,则他跳起可摸到的高度为多少?(g=10m/s2)能力·思维·方法【解析】人要起跳,先是重心下降,用脚蹬地后重心上升,在蹬地过程中人的受力为重力和地面给人的支持力(大小等于人蹬地的力).
由牛顿定律得:F-mg=ma,
∴a=(F-mg)/m=(1060-65×10)/65≈6.3m/s2.
由v=at=6.3×0.45=2.8m/s2.即为人离开地时的初速度.
离地后人做竖直上抛运动,其重心上升高度h=v2/(2g)=2.82/(2×10)=0.4m.
故其跳起可摸到的高度H=2.2+0.4=2.6m.能力·思维·方法【解题回顾】此题属于已知受力求运动情况的题型,且与学生的生活实际紧密相连,解题关键是把生活实际现象去抽象或转变成物理过程,进行受力分析,由牛顿第二定律求出加速度a,再应用运动学公式求位移.能力·思维·方法【例2】如图3-2-2所示,在原来静止的木箱内,放有A物体,A被一伸长的弹簧拉住且恰好静止?现突然发现A被弹簧拉动,则木箱的运动情况可能是(ABD)
A.加速下降
B.减速上升
C.匀速向右运动
D.加速度向左运动
能力·思维·方法【解析】木箱未运动前,A物体处于受力平衡状态,受力情况为:重力mg,箱底的支持力N,弹簧拉力F和最大的静摩擦力fm(向左)?由平衡条件知
mg=N,F=fm
由于发现A被弹簧向右拉动(已知),可能有两种原因,一种是由A向右拉动推知,F>fm′(新情况下的最大静摩擦力),可见fm>fm′,即是最大静摩擦力减小了,由fm=μN知正压力的N减小了,即发生了失重现象,故物体运动的加速度必然竖直向下,所以木箱的运动情况可能是加速下降或减速上升,故A、B正确.另一种原因是木箱向左加速运动,由于惯性原因,木块必然向右滑动,故D正确.综上所述,正确答案应为ABD.能力·思维·方法【解题回顾】解决本题的关键是理解使A运动状态变化的原因。系统车竖直方向运动时,由于正压力变化导致最大静摩擦力变化,使A失去平衡。水平向左加速时,只有减小弹力才能使A合力向左.能力·思维·方法【例4】据报道,一辆轿车高速强行超车时,与迎面驰来的另一辆相同轿车相撞.两车相撞后连为一体,两车身因碰撞挤压,皆缩短了约0.5m,据测算相撞时两车速均约为109km/h,试求碰撞过程中车内质量为60kg的人受到的平均冲击力约为多少?(运算过程及结果均保留两位有效数字)能力·思维·方法【解析】两车相碰时认为人随车一起做匀减速运动直到停止,此过程位移s=0.5m,设人随车做匀减速运动的加速度为a,初速为v0≈30m/s,
则有v2 0 =2as,得a=v2 0 /(2s)=302/(2×0.5)=900m/s2.
对人由牛顿第二定律得(设人受车的冲击力为F)∴F=ma=60×900N=5.4×104N.能力·思维·方法【解题回顾】此题属于已知运动情况求受力情况的题型.由题解可见,基本思路是由运动学公式求出加速度,再选择适当研究对象用牛顿第二定律求受力即可.本题的一个难点是要求学生能运用学过的荃知识解决实际问题,学会把撞车过程抽象为质点做匀减速度。延伸·拓展【例5】风洞实验中可产生水平方向、大小可调节的风力?现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径,如图3-2-5所示.?延伸·拓展 (1)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上做匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍.求小球与杆间的动摩擦因数?
(2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间夹角为37°并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
延伸·拓展【解析】本题主要考查应用牛顿运动定律解决实际问题的能力?题中将套有小球的细直杆放在我们比较陌生的风洞实验里,题目比较新颖,同时也考查了学生理解能力及灵活应用知识的能力?
(1)设小球所受的风力为F,小球质量为m.
小球在杆上匀速运动时,F=?mg,
得? =F/mg=0.5mg/mg=0.5.延伸·拓展(2)设杆对小球的支持力为N,摩擦力为f,小球受力情况如图3-2-6所示,将F、mg沿杆方向和垂直杆方向正交分解,根据牛顿第二定律得图3-2-6延伸·拓展Fcos?+mgsin?-f=ma,①
N+Fsin? =mgcos? ,②
f=?N,③
由①②③可解得
a=(Fcos?+mgsin?-f)/m=3/4g.
又∵s=(1/2)at2,延伸·拓展【解题回顾】解本题第(1)问时,球受到的支持力等于其重力;解第(2)问时,支持力不再等于其重力?这一点是许多同学解题过程中容易出现的错误.另外,还要避免在斜面上的物体受到的支持力绝对都等于mgcos ?的错误认识?求支持力的大小,一定要根据在垂直接触面方向上的牛顿第二定律或力的平衡方程求解.在应用滑动摩擦定律f= ?N时,绝对不要凭感觉、经验行事,否则就会失误.课件14张PPT。牛顿第二定律数据处理得:a ∝F实验结论:当m一定时,a和F成正比即1、质量m一定,加速度a与力F的关系◆回忆上节课所探究的内容2、力F一定,加速度a与质量m的关系数据处理得:m◆回忆上节课所探究的内容知识形成当取k =1,此时关系式可简化为:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。F =ma此即为牛顿第二定律的数学表达式。a=F/m 其实物体往往不止受到一个力的作用,物体受几个力作用时,牛顿第二定律公式 F = ma 中的 F 表示合力,这样我们可以把牛顿第二定律内容表述为: 物体的加速度跟物体所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同。即
F合 = ma关于牛顿第二定律的说明:1.矢量性:(a与F合方向相同)2.同体性:( a与F合 , m都属于同一物体,即研究对象统一性)3、理解: 1)同体性:F、m、a 是对于同一个物体 而言的。2)瞬时性:a与F合是瞬时对应关系同时产生同时消失同时变化a、F合3)矢量性:a、F合都是矢量注意:a的方向与F合方向一定相同v的方向与F合方向不一定相同若v、F合的方向相同,物体做加速运动
若v、F合的方向相反,物体做减速运动前面第一章我们已学过:a、v同向,加速; a、v反向,减速
a的方向与F合方向一定相同
所以,我们可得出这样的结论:随堂练习: 1.从牛顿第二定律公式m=F/a可得,对某一物体来说,它的质量 ( ) A.与外力成正比 B.与合外力成正比 C.与加速度成反比 D.与合外力以及加速度都无关D 2.当作用在物体上的合外力不等于零时
( ) A.物体的速度将一定越来越大 B.物体的速度将一定越来越小 C.物体的速度将有可能不变 D.物体的速度将一定改变D随堂练习:A从牛顿第二定律知道,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。可是我们用力提一个很重的物体时却提不动它,这跟牛顿第二定律有无矛盾?为什么?答:没有矛盾,由公式F合=ma看,F合为合外力,无论怎样小的力(F≠0)都可以使物体产生加速度,这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时,物体仍静止,说明合外力为零。由受力分析可知F+N-mg=0。讨论技能升华小试牛刀: 如图所示,质量为4kg的物体与水平地面的动摩擦因数为μ=0.20。现对它施加一向右与水平方向成37°、大小为20N的拉力F,使之向右做匀加速运动,求物体运动的加速度大小。解:对物体受力分析mgFNfFxFy1.确定研究对象.
总结2.分析物体的受力情况和运动情 况,画出研究对象的受力分析图.3.求出合力.注意用国际单位制统一各个物理量的单位.
4.根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解.课件13张PPT。 牛 顿 第 二 定 律引入:物体运动状态的改变需要有力的作用,物体运动状态改变的快慢(加速度),不仅与物体所受力有关,还与物体的惯性有关,牛顿第二定律揭示了加速度与质量的关系. 一、加速度和力的关系 如图所示的实验装置,取两个质量相同的小车放在光滑的水平板上,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个盘,盘里分别放着数目不等的砝码,使两个小车在拉力作用下做加速运动,拉力F的大小可以认为等于砝码(包括砝码盘)的重量.F的大小,可以通过增、减砝码来改变,车的后端也分别系上绳.用一只夹子夹住两根细绳,以同时控制两辆小车,使它们同时运动和停止运动. 1、研究前提:物体(小车)的质量保持一定. 3、结论: m一定时, 2、演示过程及测出的数据(参考) 由 及所以:点击下图观看动画二、加速度和质量的关系 由此可知: 当外力F一定时, 物体的加速度与其质量成反比,
即:三、牛顿第二定律1.牛顿第二定律的表述:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比.
2.牛顿第二定律的数学表达式: 比例常数k与式中物理量单位的选取有关,若各量的单位均用国际单位制中单位,则.
(1)牛顿(N)力的规定:使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力,叫做1N.
(2)牛顿第二定律:F= ma(各量用国际制单位) 3.对牛顿第二定律的理解
(1)同体性:是指F合、m和a都是对于同一个物体而言的.
(2)矢量性:是指加速度和合外力都是失量,加速度的方向取决于合外力的方向.牛顿第二定律公式是一个矢量式.
牛顿第二定律的进一步表述:物体的加速度跟所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向与合外力的方向相同.
(3)瞬时性:是指加速度与合外力存在瞬时对应关系,无论物体所受合外力的大小和方向如何变化,物体运动的加速度大小和方向总与合外力同步变化.
(4)独立性:是指作用在物体上的每个力都将独立地产生各自的加速度,与物体是否受其他力的作用无关,我们常称之为力的独立作用原理.合力的加速度即是这些加速度的矢量和.4.用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤:
(1)确定研究对象;
(2)进行受力分析和运动状态分析,画出受力的示意图;
(3)建立坐标系,即选取正方向,根据定律列方程;
(4)统一已知量单位,代值求解;
(5)检查所得结果是否符合实际,舍去不合理的解.例题:一个质量为2kg的物体同时受到两个力的作用,这两个力的大小分别为2N和6N,当两个力的方向发生变化时,物体的加速度大小可能为:
A.1m/s2
B.2m/s2
C.3m/s2
D.4m/s2解析: 根据牛顿第二定律,如果一个物体同时受到几个力的作用,物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,题目所给的两个力大小分别为2N和6N,当两个力的方向相同时合力最大,最大值为2+6=8(N),当两个力方向相反时合力最小,最小值为6-2=4(N),当两个力的方向既不相同,也不相反时,合力的大小大于2N而小于8N,所以两个力的方向发生变化时,合力的大小 2N? F ? 8 N.根据牛顿第二定律可得a=F合/m,当两个力取不同的方向时,物体的加速度大小
所以,答案应选择B、C、D.小结: 牛顿第二定律:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比, F= ma .
加速度的方向与合外力的方向始终相同. 结束课件21张PPT。物理:第五章第三节《牛顿第三定律》课件PPT(鲁科版必修1)课件15张PPT。牛顿第三定律 作用力和反作用力作用力和反作用力 两个物体间的这种相互作用力,叫做作用力和反作用力。 两个物体之间力的作用总是相互的。 想一想,以卵击石,鸡蛋“粉身碎骨”,但石头却“安然无恙”,是不是可以认为鸡蛋对石头的力小,而石头对鸡蛋的力大呢?两个物体之间的相互作用力存在怎样的关系呢?作用力和反作用力的关系牛顿第三定律 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,作用在同一条直线上。对牛顿第三定律的理解 2.作用力与反作用力总是同时产生,同时消失,同时改变。 3.作用力与反作用力是一对性质相同的力。 4.作用力与反作用力的分别作用在两个不同的物体上。 1.作用力与反作用力等大,反向,作用在同一条直线上。 【例1】细绳上端固定在天花板上,下端悬挂一个电灯,如图所示。这时有几对作用力和反作用力?细绳对电灯的拉力F 1电灯对细绳的拉力F′1地球对电灯的引力G 电灯对地球的引力G′ 【例2】关于两物体间的相互作用,下面说法正确的是
( )
A.马拉车不动,是因为马拉车的力小于车拉马的力
B.马拉车前进,是因为马拉车的力大于车拉马的力
马拉车不论动还是不动,马拉车的力的大小总等于车拉马的力的大小
D. 马拉车不动或匀速前进时,才有马拉车的力与车拉马的力大小相等C讨论与交流 有人认力,在拔河比赛中,既然双方的作用力与反作用力大小相等,应该不可能分出胜负。实际上却总有一方获胜,这是否违背牛顿第三定律?如果让比赛一方坐在一只船上,另一方站在岸上进行比赛,结果又会如何?从上面的结果中看,取胜的决定因素是什么?
(人与地间的最大静摩擦力)
三、一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较 一个物体静置在水平桌面上,请先分析物体的受力情况,指出哪两个力是平衡力,再分析物体与桌面的作用力与反作用力,想一想平衡力和作用力与反作用力间的不同点是什么?N1 桌子对
物体的支持力N2 物体对
桌子的压力桌子对物体的支持力与物体对桌子的压力是一对作用力与反作用力的关系。N (桌子对物体的 支持力)G (物体所受的 重力)oo2桌子对物体的支持力与物体所受的重力是一对平衡力的关系。O1力的作用点力的性质力的同时性作用效果同一物体不一定相同不具备同时性使物体处于平衡状态,可相互抵消不同的物体一定相同具备同时性一对作用力、反作用力和一对平衡力的区别:各自产生作用效果,不能相互抵消 弹簧秤的示数是弹簧秤挂钩上所受的拉力,用弹簧秤称物体重量,当物体处入静止状态时,为什么说弹簧秤的示数表示物体的重量?FGF’F与G是一对
平衡力F=G物体对弹簧有反作用力F’F=F’F’=G 例3:如图所示,和叠放在一起,静止在水平桌面上,在下面两对力中:(1)属于作用力与反作用力的是( )
(2)属于平衡力的是( )
A. P所受的重力和Q对P的支持力
B. Q所受的重力和Q对P的支持力
C. P对Q的压力和Q对P的支持力
D. P所受的重力和P对Q的压力
E. Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力C EA课件42张PPT。物理:6.3《牛顿第三定律》课件PPT(鲁科版必修1)6.3 牛顿第三定律学习目标: 1.知道力的作用是相互的,理解作用力和反
作用力的概念。
2. 知道牛顿第三定律的内容,能用它解决简
单的问题。
3.能区分平衡力与作用力和反作用力。
学习重点:
牛顿第三定律
学习难点:
平衡力与作用力和反作用力的关系一、力的作用是相互的同时发生的1.大量实验事实表明,自然界中一切力的现
象,总是表现为物体之间的相互作用,只要
有力发生,就一定有受力物体和施力物体。
甲物体施给乙物体一个力的同时,甲物体也
受到乙物体施给的一个力,施力物体同时也
是受力物体,受力物体同时也是施力物体。2.物体间相互作用的这一对力,通常叫做作
用力和反作用力。
①把相互作用的一对力中的一个叫做作用力
(或反作用力),另个就叫做反作用力 (或作
用力)。习惯上,常把研究对象受到的力称
为作用力,而把研究对象对其他施力物体
所施加的力称为反作用力。
②作用力和反作用力是同时发生的,切莫以
为“作用力在先,反作用力在后”(可以用自
已的双手对掌体会)。用脚踢足球,有人说:“只有把脚对球的力叫
作用力,球对脚的力叫反作用力才行,因为
前者是主动力,后者是被动力,主动力在
先,被动力在后”。这种说法是错误的,因为
主动力与被动力只能说明引起相互作用的原
因,并不意味着相互作用有先后之分。二.牛顿第三定律 1.内容: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。
2.表达式:
F=-F′
式中的“-”号表示方向相反。3.重要意义
①牛顿第三定律独立地反映了力学规律的一
个重要侧面,是牛顿第一、第二定律的重
要补充,定量地反映出物体间相互作用时
彼此施力所遵循的规律,即作用力和反作
用力定律。
②全面揭示了作用力和反作用力的关系,可
归纳为三个性质和四个特征。三个性质是:
A.异体性:作用力和反作用力分别作用在彼
此相互作用的两个不同的物体上,各自产
生各自的作用效果;
B.同时性:作用力和反作用力总是同时产
生、同时变化、同时消失,不分先后;
C.相互性:作用力和反作用力总是相互的,
成对出现的。四个特征是:
A.等值:大小总是相等的;
B.反向:方向总是相反的;
C.共线:总是在同一直线上;
D.同性:力的性质总是相同的。③牛顿第三定律揭示了力作用的相互性,兼
顾施力、受力两个方面,是正确分析物体 受力的基础.定律说明物体间力的作用是相互的,因而物体运动状态的改变也必然相互关联,借助定律可以从一个物体的受力分析过渡到另一个物体的受力分析。
④牛顿第三定律所阐明的作用力与反作用力的关系,不仅适用于静止的物体之间,也适用于相对运动的物体之间,这种关系与作用力性质、物体质量大小、作用方式(接触还是不接触)、物体运动状态及参考系的选择均无关。⑤牛顿第三定律是牛顿及其前人通过大量实
验得出的一条普遍规律,广泛应用于生
产、生活和科学技术中,所以要把所学知
识与实际问题联系起来,用以解决各种实
际问题.三、平衡力与作用力 和反作用力的关系【例一】一个大汉(甲)跟一个女孩(乙)站在水平地面
上手拉手比力气,结果大汉把女孩拉过来了,对这
个过程中作用于双方的力的关系,不正确的说法是
( )
A.大汉拉女孩的力一定比女孩拉大汉的力大。
B.大汉拉女孩的力不一定比女孩拉大汉的力大。
C.大汉拉女孩的力与女孩拉大汉的力一定相等。
D.只有在大汉把女孩拉动的过程中,大汉的力才
比女孩的力大。在可能出现的短暂相持过程
中,两人的拉力一样大。【例二】关于两个物体间作用力与反作用力的下列
说法中,正确的是( )
A.有作用力才有反作用力,因此先有作用力后产
生反作用力。
B.只有两个物体处于平衡状态中,作用力与反作
用力才大小相等。
C.作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物
体之间。
D.作用力与反作用力的性质一定相同。【例三】一个400N重的木箱放在大磅秤上,木箱内
有一个质量为60kg的人,站在小磅秤上,如图所
示.如果人用力推木箱顶板,则小磅秤和大磅秤
上的示数T1、T2的变化情况是( )
A. T1增大, T2减小
B. T1减小, T2不变
C. T1增大, T2增大
D. T1增大, T2不变【例四】如图所示,用力F拉着叠放的A、B两木块
一起沿粗糙斜面匀速上行,对木块B,存在________对
作用力与反作用力;对木块A,存在______对作用力与
反作用力。课堂训练:1.一本书静放在水平桌面上,则( )
A.桌面对书的支持力的大小等于书的重力,它们
是一对相互平衡力。
B.书所受到的重力和桌面对书的支持力是一对作
用与反作用力。
C.书对桌面的压力就是书的重力,它们是同一性
质的力。
D.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平
衡力。
2.重物A用一根轻弹簧悬于天花板下,画出重物和
弹簧的受力图如图所示,关于这四个力的以下说
法正确的是( )
A.F1的反作用力是F4
B.F2的反作用力是F3
C.Fl的施力者是弹簧
D.F1与F2是一对作用与反作用力3.两个小球A和B,中间用弹簧连结,并用细绳悬
于天花板下,下面四对力中,属平衡力的是
( )
A.绳对A的拉力和弹簧对A的拉力。
B.弹簧对A的拉力和弹簧对B的拉力。
C.弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力。
D.B的重力和弹簧对B的拉力。
4.两人分别用10N的力拉弹簧秤的两端,则弹簧秤
的示数是( )
A.0 8.10N C.20N D.5N.4.5牛顿第三定律学习目标: 1.知道力的作用是相互的,理解作用力和反
作用力的概念。
2. 知道牛顿第三定律的内容,能用它解决简
单的问题。
3.能区分平衡力与作用力和反作用力。
学习重点:
牛顿第三定律
学习难点:
平衡力与作用力和反作用力的关系一、力的作用是相互的同时发生的1.大量实验事实表明,自然界中一切力的现
象,总是表现为物体之间的相互作用,只要
有力发生,就一定有受力物体和施力物体。
甲物体施给乙物体一个力的同时,甲物体也
受到乙物体施给的一个力,施力物体同时也
是受力物体,受力物体同时也是施力物体。2.物体间相互作用的这一对力,通常叫做作
用力和反作用力。
①把相互作用的一对力中的一个叫做作用力
(或反作用力),另个就叫做反作用力 (或作
用力)。习惯上,常把研究对象受到的力称
为作用力,而把研究对象对其他施力物体
所施加的力称为反作用力。
②作用力和反作用力是同时发生的,切莫以
为“作用力在先,反作用力在后”(可以用自
已的双手对掌体会)。用脚踢足球,有人说:“只有把脚对球的力叫
作用力,球对脚的力叫反作用力才行,因为
前者是主动力,后者是被动力,主动力在
先,被动力在后”。这种说法是错误的,因为
主动力与被动力只能说明引起相互作用的原
因,并不意味着相互作用有先后之分。二.牛顿第三定律 1.内容: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。
2.表达式:
F=-F′
式中的“-”号表示方向相反。3.重要意义
①牛顿第三定律独立地反映了力学规律的一
个重要侧面,是牛顿第一、第二定律的重
要补充,定量地反映出物体间相互作用时
彼此施力所遵循的规律,即作用力和反作
用力定律。
②全面揭示了作用力和反作用力的关系,可
归纳为三个性质和四个特征。三个性质是:
A.异体性:作用力和反作用力分别作用在彼
此相互作用的两个不同的物体上,各自产
生各自的作用效果;
B.同时性:作用力和反作用力总是同时产
生、同时变化、同时消失,不分先后;
C.相互性:作用力和反作用力总是相互的,
成对出现的。四个特征是:
A.等值:大小总是相等的;
B.反向:方向总是相反的;
C.共线:总是在同一直线上;
D.同性:力的性质总是相同的。③牛顿第三定律揭示了力作用的相互性,兼
顾施力、受力两个方面,是正确分析物体 受力的基础.定律说明物体间力的作用是相互的,因而物体运动状态的改变也必然相互关联,借助定律可以从一个物体的受力分析过渡到另一个物体的受力分析。
④牛顿第三定律所阐明的作用力与反作用力的关系,不仅适用于静止的物体之间,也适用于相对运动的物体之间,这种关系与作用力性质、物体质量大小、作用方式(接触还是不接触)、物体运动状态及参考系的选择均无关。⑤牛顿第三定律是牛顿及其前人通过大量实
验得出的一条普遍规律,广泛应用于生
产、生活和科学技术中,所以要把所学知
识与实际问题联系起来,用以解决各种实
际问题.三、平衡力与作用力 和反作用力的关系【例一】一个大汉(甲)跟一个女孩(乙)站在水平地面
上手拉手比力气,结果大汉把女孩拉过来了,对这
个过程中作用于双方的力的关系,不正确的说法是
( )
A.大汉拉女孩的力一定比女孩拉大汉的力大。
B.大汉拉女孩的力不一定比女孩拉大汉的力大。
C.大汉拉女孩的力与女孩拉大汉的力一定相等。
D.只有在大汉把女孩拉动的过程中,大汉的力才
比女孩的力大。在可能出现的短暂相持过程
中,两人的拉力一样大。【例二】关于两个物体间作用力与反作用力的下列
说法中,正确的是( )
A.有作用力才有反作用力,因此先有作用力后产
生反作用力。
B.只有两个物体处于平衡状态中,作用力与反作
用力才大小相等。
C.作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物
体之间。
D.作用力与反作用力的性质一定相同。【例三】一个400N重的木箱放在大磅秤上,木箱内
有一个质量为60kg的人,站在小磅秤上,如图所
示.如果人用力推木箱顶板,则小磅秤和大磅秤
上的示数T1、T2的变化情况是( )
A. T1增大, T2减小
B. T1减小, T2不变
C. T1增大, T2增大
D. T1增大, T2不变【例四】如图所示,用力F拉着叠放的A、B两木块
一起沿粗糙斜面匀速上行,对木块B,存在________对
作用力与反作用力;对木块A,存在______对作用力与
反作用力。课堂训练:1.一本书静放在水平桌面上,则( )
A.桌面对书的支持力的大小等于书的重力,它们
是一对相互平衡力。
B.书所受到的重力和桌面对书的支持力是一对作
用与反作用力。
C.书对桌面的压力就是书的重力,它们是同一性
质的力。
D.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平
衡力。
2.重物A用一根轻弹簧悬于天花板下,画出重物和
弹簧的受力图如图所示,关于这四个力的以下说
法正确的是( )
A.F1的反作用力是F4
B.F2的反作用力是F3
C.Fl的施力者是弹簧
D.F1与F2是一对作用与反作用力3.两个小球A和B,中间用弹簧连结,并用细绳悬
于天花板下,下面四对力中,属平衡力的是
( )
A.绳对A的拉力和弹簧对A的拉力。
B.弹簧对A的拉力和弹簧对B的拉力。
C.弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力。
D.B的重力和弹簧对B的拉力。
4.两人分别用10N的力拉弹簧秤的两端,则弹簧秤
的示数是( )
A.0 8.10N C.20N D.5N.课件17张PPT。力与运动 牛顿第三定律 学习目标 :1、知道作用力与反作用力的概念 2、理解、掌握牛顿第三定律 3、区分平衡力跟作用力与反作用力 物体之间的作用是相互的 物体之间的作用是相互的,我们把
物体之间的一对相互作用力叫做
作用力和反作用力。问:AB之间有相互作用,A对B有作用
力的同时B对A也有作用力,请问
哪一个力是作用力?哪一个是反
作用力?【牢记】:相互作用的一对力,任选其
中一个称为作用力,则另一
个称为反作用力。作用力和反作用力 (1)大小关系: 演示实验 改变不同的条件,观察两弹簧的读数大小关系:实验注意事项:
1、使用弹簧秤前先进行调零。2、拉伸弹簧秤时不能超过量程。3、将弹簧秤放在水平桌面上水平拉。结论:两物体之间的作用力和反作用力总是大小相等的。师生互动实验 老师和一个小个子同学进行拔河比赛(不用绳
子,手与手对拉) ,结果发现老师胜了,学生输了。 问:老师拉学生的力与学生拉老师的力
大小关系如何? 答:大小相等。可用弹簧来模拟拔河过程用传感器探究作用力与反作用力的关 1、左边两图反映了什么?
2、右图反映了作用力和反作用力的大小有什么关系?
3、右图反映了作用力和反作用力的方向有什么关系?例1、当两只手分别用20N的力在同一
直线上沿相反方向拉弹簧秤的挂
钩和手拉环,弹簧秤的示数是多少? 答:20N例2、瘦弱的男子和一个大力士“掰腕子”,
两手间的作用力与反作用力一样大吗?
以卵击石,鸡蛋“粉身碎骨”,但石头
“安然无恙”,是不是鸡蛋对石头的力
小,石头对鸡蛋的力大? 【答案】1、两手间的作用力与反作用力是大小相
等的,大力士会赢的原因是大力士手腕能承受的力
大小瘦弱男子能承受的力,所以“掰手腕”比的是手腕
能承受的力的大小。不要尝试与大力士进行比赛,
悬殊太大容易出现骨折危险;2、鸡蛋石头间作用
力与反作用力也是大小相等的,只不过鸡蛋所能承
受的力远小于石头能承受的力。(2)方向关系 作用力和反作用力方向相反,
在同一直线上。(3)作用点 作用力与反作用力的作用点在相
互作用的两个物体上。 牛顿第三定律 【定义】:两个物体之间的作用力与反
作用力总是大小相等,方向
相反,作用在同一条直线上。 理解:定义中的“总是”是强调对于任何
物体,在任何情况下均成立。 1、不管物体大小形状如何。 2、不管物体的运动状态如何。 3、作用力与反作用力是同时产生、
变化及消失。 牛顿第三定律的应用 思考:在太空中没有空气,火箭前进的动力是谁
提供的? 疑问:拔河时我们知道老师拉学生的
力大小等于学生拉老师的力,且
方向相反,既然大小相等, 方向
相反,这两个力就会相互抵消,
相互平衡,那拔河还有什么胜负
之分啊? 作用力反作用力与平衡力的区别大小相等,方向相反,作用在一条直线上两个力作用在同一物体上 两个力的性质一定相同一个力的产生、变化、消失不一定影响另一个力两个力同时产生,同时
变化,同时消失两个力作用在相互作用的两个物体上两个力性质不一定相同两个力共同作用效果是使物体平衡两个力各有各的作用效果谢谢!
该课件只是用于课堂列出重要知识点及
视频展示,需要结合配套教案使用,例
题都在学案上!课件27张PPT。物理:《牛顿第三定律和物体的受力分析》课件(鲁科版必修1)
牛顿第三定律和物体的受力分析一.力是物体间的相互作用。 二.两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。
这就是牛顿第三定律。 物体间力的作用总是相互的,同时产生的。
物体间相互作用的一对力通常叫做作用力与
反作用力。数学表达式为:F=-F’a问题:鸡蛋碰石头,鸡蛋破了而石头丝毫无损,说明石头对鸡蛋的作用力大,而鸡蛋对石头的作用力小,这一判断对吗? 解答: 这一判断不对,鸡蛋碰石头,鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力是一对作用力与反作用力,大小必然相等,鸡蛋破了,是因为鸡蛋壳强度不大,易碎.平衡力:作用在物体上的两个力,如果大小相等、方向相反且作用在一条直线上,这两个力就是一对平衡力三.作用力与反作用力和平衡力间的关系 相同点:大小相同、方向相反、作用
在同一条直线上作用力与反作用力和平衡力之间的区别作用力和反作用力一对平衡力作用在两个物体上同时产生、同时变化、同时消失不可以相互叠加作用在同一物体上撤去一个、另一个可依然存在可相互叠加一定是同一性质力可以不是同性质力例题1:一个的物体放在光滑的小平面上,物体的左边用一条绳子固定在墙壁上,右边受到拉力?F的作用而处于静止状态。(如图所示) 解析: 拉力T与拉力T’是一对平衡力 T1T当T=0时,T1也消失 T和T1都为弹力,它们是一对性
质相同的力例题2: 用细绳悬挂一小物体,小物体处于平衡状态.(如图所示)解析: 物体受到重力G和细绳的拉力F
是一对平衡力FG若剪断细绳,F=0,而G仍然存在拉力F为弹力,它和重力G是两种
性质不同的力练习1: 关于物体间的相互作用,以下说法正确的是( )
A.马拉车不动,是因为马拉车的力小于车拉马的力
B.马拉车加速前进,是因为马拉车的力大于车拉马的力
C.马拉车不论有没有拉动,马拉车的力的大小总等于车拉马的力的大小
D.只有马拉车不动或马拉车匀速前进,才有马拉车与车拉马的力大小相等巩固练习C练习2: 物体静放在水平面上,则( )
A.桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力,这两个力是一对平衡力
B.物体所受的重力和桌子对它的支持力是一对作用力与反作用力
C.物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力是同种性质的力
D.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对作用力和反作用力.AD练习3、如图所示:A、B两物体叠放在水平桌面上,水平力F作用在B上,使两者一起向右匀速直线运动,下列说法中正确的是( )A. A对B的静摩擦力大小为F,方向向左
B. 地面对B的滑动摩擦力大小为F,方向向左
C. B物体受到向右的静摩擦力和向左的滑动摩擦力
D.由于A、B一起做匀减速直线运动,故AB
间无摩擦力BAFBD分析下列说法是否正确1、人走路时,地对脚的力大于脚蹬地的力,所以人才向前走。
2、马拉车,车子向前加速运动,是因为马拉车的力大于车拉马的力。
3、以卵击石,石头没损伤而鸡蛋破了,这是因为石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力。人走路时,人和地球之间的作用力和反作用力的对数有几对,都是哪几对?教室里悬挂着的电灯,电灯和周围物体之间作用力和反作用力的对数有几对,都是哪几对?物体受力分析的方法隔离法: 把某物体从众多的物体中隔离出来,作为研究对象。分析时,只分析周围物体对它的作用力,而不分析它对周围物体的作用力。整体法: 把几个运动状态一样的物体看作一个物体去作研究对象。方法同隔离法一样。受力分析的步骤1、先画已知力;2、再画重力、电场力、磁场力;3、找接触面,画接触力(弹力、摩擦力);4、若物体运动状态一致,可把物体视为一个质点,把作用点集中到质点上;5、检查有无漏力、错力。2个力:重力G、支持力N3个力:重力G、支持力N、摩擦力f3个力:重力G、支持力N、摩擦力f2个力:重力G、拉力F3个力:重力G、支持力N、摩擦力f1个力:重力G2个力:重力G、拉力F3个力:重力G、2个拉力F2个力:重力G、支持力N受力分析的注意事项1、物体所受的力都有其施力物体,否则该力不存在;2、受力分析时,只考虑根据性质命名的力;3、对于摩擦力应充分考虑物体与接触面是否有相对运动和相对运动趋势;4、受力分析时,要抓主要矛盾,忽略次要矛盾;5、根据物体的运动状态去检查物体的受力情况。练习题2、人在爬绳上升、下降的过程中,画出人的受力图。1、如下图所示,A、B两物体保持相对静止,且一直在水平地面向右作匀速运动,试分析A、B的受力。3、用隔离法画出下列三种情况,在地面上A、B、C三物体的受力图。(1)A、B、C保持相对静止。(2)在B物上向右加一恒力F,A、B、C仍保持相对静止。(3)在A物上向右加一恒力F,A、B、C一起向右作匀速运动。课件33张PPT。牛顿运动定律的应用一、超重与失重(完全失重)重力加速度g 大于竖直向上小于竖直向下零整体 四 超重与失重 下列哪个说法是正确的( )
A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态
B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态
D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态 变式题五、综合运用(即多物体、多过程问题)一般分为三种情况,即多研究对象的单过程问题、
单研究对象的多过程问题、多研究对象的多过程问题.变式题2变式题六 动力学中的临界与极值问题 变式题变式题1课件20张PPT。牛 顿 运 动 定 律 的 应 用(一)一、牛顿第二定律的“五性”,1、“瞬时性”:牛顿第二定律表明了物体的加速度与物体所受合外力的瞬时对应关系,a为某一瞬时的加速度,F即为该时刻物体所受的合力。2、“矢量性”:公式F=ma 是矢量式,任一瞬时,a的方向均与合外力方向相同,当合外力方向变化时,a的方向同时变化,且任意时刻两者方向均保持一致。3、“同一性”:牛顿第二定律的“同一性”有两层意思:一是指加速度a相对于同一个惯性系,一般以大地参考系;二是指式中F、m、a三量必须对应同一个物体或同一个系统。4、“同时性”:牛顿第二定律中F、a只有因果关系而没有先后之分,F发生变化,a同时变化,包括大小和方向。5、“独立性”:作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律,而物体的实际加速度则是每个力产生的加速度的矢量和。二、牛顿运动定律的适用范围1、适用于惯性参考系 [相对地面静止或匀速运动
(即加速度为零)的参考系]。2、适用于宏观物体(相对分子、原子)低速运动(远小于光速)的情况。 1.一个物体在多个力作用下处于静止状态,如果仅使其中的一个力大小逐渐减小到零,然后又从零逐渐恢复到原来的大小(此力的方向始终未变),在该过程中其余各力均不变,那么,图中能正确描述该过程中物体速度变化情况的是 ( )D2.在光滑的水平面上,用F=6N的恒力,水平作用在质量为2kg的质点上,使其由静止开始运动.试比较经过5s的时间或经过5m的位移时,突然撤去拉力,得到的正确结论是 ( )
A.撤力时,前种情况的末速度大于后种情况的末速度
B.撤力时,前种情况的末速度小于后种情况的末速度
C.撤力前,前种情况比后种情况滑行的路程长
D.撤力前,前种情况比后种情况滑行的时间长A C D 3.质量为0.4kg的物体自地面以20m/s的初速度竖直上抛后,经1s时间到达最高点,则物体在上升过程中所受空气阻力大小为_______牛顿。(空气阻力恒定,g=10m/s2)解:4 4.如图所示A、B是两块完全相同的长木板,长度均为L,质量为m,两板间动摩擦因数为μ,将两者边缘对齐叠放在光滑水平面上,并共同以某一水平速度v0向前运动,某时刻下面木板碰到水平面上固定的铁钉立即停止运动,为了使上面木板的前端不落在水平面上,求v0大小范围。解: 要使上面木板的前端不落在水平面上,即A木板运动的最大距离小于板长的一半,即A木板的重心到达B木板的前边缘前就停止,不会发生转动而落到地面。滑动摩擦力使A木板做减速运动,由牛顿运动定律有μmg=ma a=μg由匀变速运动的规律题设要求有 5.质量m=2kg物体放在水平地面上,物体离墙20m,现用30N水平力推物体经2s可到达墙边,若仍用30N的水平力推此物体,求使物体能到达墙边推力作用的最短时间。解:力F一直推物体力F作用t1秒后撤去物体仍到墙边静止,t1最短 6.如图所示,质量为M,长度为L的长木板放在水平桌面上,木板右端放有一质量为m长度可忽略的小木块,木块与木板之间、木板与桌面之间的动摩擦因数均为μ。开始时木块、木板均静止,某时刻起给木板施加一大小为F方向水平向右的恒定拉力 ,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力。?
(1)要把长木板从小木块下拉出,拉力F应满足的条件;
(2)若拉力F = 5μ(m + M)g,求从开始运动到木板从小木块下拉出经历的时间。 解: (1)要把M从m下拉出,则m与M之间发生了相对滑动,故对m对M∵ a2 > a1(2)在此过程中,木块与木板各做匀加速运动木块的位移木板的位移S2-S1 = L整理得 7.质量M=3kg的长木板放在水平光滑的平面上,在水平恒力F=11N作用下由静止开始向右运动,如图所示,当速度达到1m/s时,将质量m=4kg的物体轻轻放到木板的右端,已知物块与木板间摩擦因数μ=0.2,(g=10m/s2)求:
(1)物体经多长时间才与木板保持相对静止;
(2)物块与木板相对静止后, 物块受到的摩擦力多大?
解:(1)放上物体后,物体加速度板的加速度当两物体达速度相等后保持相对静止,故∴ t=1秒(2)相对静止后,对整体对物体 8.海豚靠尾部来推动下部的水,能够从水中高高跃起,被誉为“会飞的鱼” ,一身长L1=1.8m,质量m=65kg的海豚,跃起后从h1=1.0m的高度处自由落下,尾部接触水面后经过时间t=0.25s身体速度降为零。紧接着尾部用力F拍打水面,又向上跃起h2=0.5m,假定上升、下降两个阶段尾部与水面的作用力分别都是恒力,求上升阶段尾部与水面的作用力F。(取g=10m/s2) 解:自由下落1.0m的末速度在减速时间为0.25s的匀减速阶段,重心下落的高度竖直向上跃起的速度离开水面之前上升的加速度设尾部与水面的作用力F,由牛顿第二定律有:
F-mg=ma 9.如图所示,原来静止在水平面上的长纸带上放有一个质量为m的小金属块A。金属块离纸带左端距离为d,与纸带间动摩擦因数为 。现用力向右将纸带从金属块下面抽出,设纸带的加速过程极短,可认为一开始抽动纸带就做匀速运动。求:
(1)金属块刚开始运动时所受的摩擦力大小和方向。
(2)为了能把纸带从金属块下面抽出,纸带的速度v应满足什么条件??
?
?
?
解:(1)摩擦力大小为:方向与抽纸带的方向相同,向右。(2)根据牛顿第二定律得到金属块的加速度:金属块的对地位移:纸带对地的位移:为了抽出,位移应满足以下方程联立以上各式,解得:即纸带抽出的速度 10.在光滑的水平面上,放着两块长度相同,质量分别为M1和M2的木板,在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块,如图所示。开始时,各物均静止。今在两物块上各作用一水平恒力F1、F2,当物块与木板分离时,两木板的速度分别为v1和v2。物块与两木板之间的动摩擦因数相同。下列说法正确的是 ( ) A.若F1= F2,M1>M2, 则v1>v2
B.若F1= F2,M1< M2, 则v1> v2
C.若F1> F2,M1= M2, 则v1> v2
D.若F1< F2,M1= M2, 则v1> v2 B D解见下页解:对m,由牛顿第二定律对M,由牛顿第二定律若F1= F2 , M小则vM大,即若M1< M2, 则v1> v2 , B对若M1= M2 , F小则vM大,即若F1< F2,则v1> v2 , D对11、如图所示,水平面上停放着A、B两辆小车,质量分别为M和m,M>m,两车相距为L。人的质量也是m,另有不计质量的一根竹竿和一根细绳。第一次人站在A车上,竿插在B车上;第二次人站在B车上,竿插在A车上。两种情况下,人用同样大小的力拉绳子,使两车相遇。设阻力可忽略不计,两次小车从开始运动到相遇的时间分别为t1和t2,则:( )
A、t1>t2 B、t1D、条件不足,无法判断B解见下页解:已知M>m,课件22张PPT。牛 顿 运 动 定 律 的 应 用(下)2.根据物体的运动情况(已知)确定物体的受力情况。其解题基本思路是:分析清楚物体的运动情况( 性质、已知条件等),选用运动学公式求出物体的加速度;再利用牛顿第二定律求力。一、动力学的两类基本问题本节的主要内容是在对物体进行受力分析的基础上,应用牛顿运动定律和运动学的知识来分析解决物体在几个力作用下的运动问题。1.根据物体的受力情况(已知或分析得出)确定物体的运动情况(求任意时刻的速度、位移等)。其解题基本思路是:利用牛顿第二定律F合=ma求出物体的加速度a;再利用运动学的有关公式( , ,
等)求出速度vt和位移s等。3.无论哪类问题,正确理解题意、把握条件、分清过程是解题的前提,正确分析物体受力情况和运动情况是解题的关键,加速度始终是联系运动和力的纽带、桥梁。可画方框图如下:4.把动力学问题分成上述两类基本问题有其实际重要意义。已知物体受力情况根据牛顿运动定律就可确定运动情况,从而对物体的运动做出明确预见。如指挥宇宙飞船飞行的科技工作者可以根据飞船的受力情况确定飞船在任意时刻的速度和位置。而已知物体运动情况确定物体受力情况则包含探索性的应用。如牛顿根据天文观测积累的月球运动资料,发现了万有引力定律就属于这种探索。 2、全面分析研究对象的受力情况,正确画出受力示意图。可以按力的性质——重力、弹力、摩擦力、其他力的次序分析物体所受各个力的大小和方向;再根据力的合成知识求得物体所受合力的大小和方向。也可以根据牛顿第二定律F合=ma,在加速度a的大小方向已知或可求时,确定合力F合的大小和方向。画示意图时,可以用一方块或一个点表示物体,各力作用点画在一个点(如方块中心)上。各力方向一定要画准,力线段的长短要能定性地看出力大小的不同。二、应用牛顿运动定律解题的一般步骤1、确定研究对象.可根据题意选某物体(题设情景中有多个物体时尤显必要)或某一部分物体或几个物体组成的系统为研究对象。所选研究对象应是受力或运动情况清楚便于解题的物体。 3、全面分析研究对象的运动情况,画出运动过程示意简图。特别注意:若所研究运动过程的运动性质、受力情况并非恒定不变时,则要把整个运动过程分成几个不同的运动阶段详细分析。每个阶段是一种性质的运动。要弄清楚各运动阶段之间的联系(如前一阶段的末速度就是后一阶段的初速度等)。
4、建立坐标系,一般情况下可选择物体的初速度方向或加速度方向为正方向。5、根据牛顿定律、运动学公式、 题目给定的条件列方程;利用运动学公式或牛顿运动定律进一步解出所求物理量。注意:在求解过程中,要选准公式、正确运算、简洁、规范。要先求出所求物理量的文字表达式再代入数字进行计算。6、审查结果是否合理或深入探讨所得结果的物理意义、内涵及外延等。1.(10分)在消防演习中,消防队员从一根竖直的长直轻绳上由静止滑下,经一段时间落地。为了获得演习中的一些数据,以提高训练质量,研究人员在轻绳上端安装一个力传感器并与数据处理系统相连接,用来记录消防队员下滑过程中轻绳受到的拉力与消防队员重力的比值随时间变化的情况.已知某队员在一次演习中的数据
如图所示,求该消防队员在下
滑过程中的最大速度和落地速
度各是多少?g取10m/s2.解: 该队员先在t1=1s时间内以a1匀加速下滑.
然后在t2=1.5s时间内以a2匀减速下滑.第1s由牛顿第二定律得:mg-F1=ma1最大速度 vm=a1t1 代入数据解得:vm=4m/s 后1.5s由牛顿第二定律得:F2-mg=ma2队员落地时的速度 v = vm - a2t2 代入数据解得:v=1m/s2.(10分)放在水平地面上的物块,受到方向不变的水平推力F的作用,力F的大小与时间t 的关系和物块的速度v与时间t 的关系如图所示,取重力加速度g = 10 m/s2,求物块的质量m及物块与地面间的动摩擦因数μ。解:0 ~ 3 s内,力F 未推动物块。3 ~ 6 s内,F2-μmg = ma F2=6N由v-t 图知,3 ~ 6 s的加速度6 ~ 9 s内,F3-μmg = 0 F3=4N从图中读取数据并代入上两式可解得,m = 1 kg,μ = 0.43.(10分)一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动,4s内通过8m的距离,此后关闭发动机,汽车又运动了2s停止,已知汽车的质量m=2×103kg,汽车运动过程中所受阻力大小不变,求:
(1)关闭发动机时汽车的速度大小;
(2)汽车运动过程中所受到的阻力大小;
(3)汽车牵引力的大小.解:(1)汽车开始做匀加速度运动解得(2)汽车滑行减速过程加速度为a2由牛顿第二定律 -f=ma2解得 f=4×103N(3)开始汽车加速过程中加速度a1 由牛顿第二定律 F-f=ma1解得 F=f+ma1=6×103N 4.如图(a)所示,质量为M = 10kg的滑块放在水平地面上,滑块上固定一个轻细杆ABC,∠ABC = 45?.在A端固定一个质量为m = 2kg的小球,滑块与地面间的动摩擦因数为? = 0.5.现对滑块施加一个水平向右的推力F1 = 84N,使滑块做
匀加速运动.求此时轻杆对
小球作用力F2的大小和方向.
(取g=10m/s2)有位同学是这样解的——小球受到重力及杆的作用力F2,因为是轻杆,所以
F2方向沿杆向上,受力情况如
图(b)所示.根据所画的平行
四边形,可以求得:你认为上述解法是否正确?如果不正确,请说明理由,并给出正确的解答.解:结果不正确.杆AB对球的作用力方向不一定沿着杆的方向,它可能会是右向上的方向,大小和方向具体由加速度a的大小来决定,并随着加速度a的变化而变化.由牛顿第二定律,对整体有F-μ(M+m)g=(M+m)a解得轻杆对小球的作用力F2与水平方向夹角,斜向右上. 题目5.(10分)在地面上以一定的初速度将球竖直向上抛出,在上升过程中球的速度图像如图所示,已知球的质量m=0.8kg,设空气阻力大小不变,取g=10m/s2。求:
(1)空气阻力的大小
(2)球从最高点落回地面所需的时间解:(1)小球在上升过程中: 根据牛顿第二定律,有 -(mg+f)=ma1 解得 f=1.6N(2)由图象可知,小球上升的高度h=1/2?18?1.5m=13.5m小球下落过程中的加速度 6.(15分)固定光滑斜面与地面成一定倾角,一物体在平行斜面向上的拉力作用下向上运动,拉力和物体速度随时间的变化规律如图所示,取重力加速度=10m/s2.求物体的质量及斜面与地面间的夹角. 解:由图可得,0~2s内物体的加速度为①由牛顿第二定律可得:②2s后有: ③7 . (10分)从2007年1月1日起,广州市全面禁止摩托车上路,摩托车行驶的安全性较差是“禁摩”的原因之一.若摩托车行驶中不慎发生事故,驾驶员以36km/h的速度正面撞上水泥电杆,碰撞时间为△t=0.05s,设碰撞后驾驶员变为静止.求:
(1)碰撞过程中驾驶员的平均加速度a平的大小.
(2)若驾驶员的质量为m=70kg,试估算碰撞时驾驶员所受的撞击力大小.解: (1)v=10m/s平均加速度代入数据得(2)代入数据得 F=1.4×104 N8、科研人员乘气球进行科学考察.气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990 kg.气球在空中停留一段时间后,发现气球漏气而下降,及时堵住.堵住时气球下降速度为1 m/s,且做匀加速运动, 4 s内下降了12 m.为使气球安全着陆,向舱外缓慢抛出一定的压舱物.此后发现气球做匀减速运动,下降速度在5分钟内减少3 m/s.若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略,重力加速度g=9.89 m/s2,求抛掉的压舱物的质量.解:由牛顿第二定律得: 抛掉质量为m′的压舱物后减速下降,有: 解得: 课件33张PPT。一、教材分析
二、教具准备
三、教学方法
四、学情分析
五、学法指导
六、教学过程构思与设计
七、作业与开放练习
八、教学评价与反思
【教材分析】 教材的地位与作用:超重与失重,既是牛顿运动定律的应用,又是日常生活中常见的物理现象,它还是当今宇宙开发中面临的重要问题。教材中安排这一节,既能进一步巩固学生学习过的受力分析、牛顿运动定律等知识,又能增强物理知识与日常生活、宇宙开发的联系,同时激发学生学习物理的兴趣、培养学生爱科学、学科学、用科学的思想热情。
【教学目标】 (1)、知识与技能
①、知道什么是超重、什么是失重;
②、知道什么是完全失重;
③、理解产生超重、失重及完全失重的条件。
(2)、过程与方法
①、通过实例分析,掌握“牛顿运动定律”的应用;
②、通过实例分析、演示实验、学生体验等手段认识超重、失重及完全失重现象。
(3)、情感态度与价值观
①、体验解决实际问题的乐趣,提高解决实际问题的能力;
②、通过观察与体验,享受科学认识与发展的乐趣。【教学重、难点】
教学重点 :超重和失重的概念和产生超重和失重的条件。
教学难点 :利用牛顿第二定律解释超重、失重现象。
目标制定依据
1、通过三条牛顿运动定律的学习,学生已经具备了一定的运用牛顿运动定律分析解决问题的能力。
2、通过对超重和失重现象及其条件的探究和学习,可以加深学生对牛顿三大定律的理解。
3、本节课复习了关于重力的知识,提高本节课的探究和学习,可以使学生区分清楚“重力”和“重量”这两个容易混淆的概念,从而进一步理解“重力”的本质。 【教具准备】
弹簧秤及钩码25套、体重计25个;超重与失重演示仪、重物及细线、下面扎孔的塑料瓶、图片资料;多媒体辅助。
设计意图
本节课设置了较多的情景,准备了一定量小实验和真实事件的图片,希望使物理课堂更贴近生活,使物理知识真正走近学生,据此激发学生的问题意识,拓宽学生的思维空间;从而积极、主动地发现问题、提出问题、解决问题; 【学情分析】 1、学生现有的知识水平:能对物体进行受力分析及应用牛顿运动定律解决简单问题的能力;
2、教学过程中可能会有的疑惑:一是产生超重和失重现象时,重力是否改变?二是究竟产生超重和失重是取决于速度方向还是加速度方向?【学法指导】观察、体验、科学探究、归纳总结。【教学方法】
本章节为高一物理必修1第6章的加深部分,整堂课由问题开始,从“新课导入(提出问题)----猜测和思考问题--引导解决问题—学生体验—知识延伸—知识应用”为课堂主线,运用实验法、类比法、讲练法,多媒体进行简单辅助。猜测和思考问题引导解决问题知识延伸学生体验知识应用设计意图以优化课堂教学为目标,勇于探索,大胆创新,充分调动学生的主动性。
教学中,在充分体现学生主动学习的同时,又要发挥教师的主导作用,导的要求是:
1、面向全体学生,使不同层次的学生都学有所得;
2、导在点子上,即要明确学的目的又要有利于激发学生的学习潜能;
【教学构思与设计】 1、新课导入(提出问题) 5分钟
学生活动:学生观看图片并记录所观察的现象 教学意图:引入了学生感兴趣的材料,以趣味吸引学生进入自主学习的境界;从学生熟悉的事实出发引入问题,学生容易进入角色,会自觉地走进自主学习的境界; 图片欣赏电梯里的怪现象学生观察现象↑↑↑↑↑↓↓↓↓↓增大增大减小减小无变化2、猜测和思考问题 5分钟思考一:观察图表,同学们会发现体重计变化有什么规律?
猜想一:体重计在变化过程中,猜想一下人的质量是否改变?人的重力是否改变?
思考二: 体重计的读数应该与哪个力的大小有关?
猜想二:试设想究竟是什么力在这一录象过程中发生改了?学生活动:思考体重计变化的规律猜测引起体重计变化的力教学意图:课堂上教师不仿引导学生进行讨论,倾听学生的不同想法,达到更大范围、更深程度曝露学生认知中存在的问题。在此基础上,教师进行必要点拔、穿针引线,让存在于学生中的问题靠学生自身努力加以解决,这是解决问题的最有效办法。它不仅解决了这个问题,更重要的是培养了学生分析解决问题的能力。 3、学生亲身体验 5分钟学生活动:学生利用弹簧秤和钩码来观察超重和失重的现象。学生活动:请几位同学展示超重和失重现象,并回答产生弹簧秤读数瞬时变大和变小的原因。实验工具:教学意图:通过学生亲自动手实验,把学习的主动权交给了学生;通过引导学生观察实验现象,分析原因,总结出物理概念并将所学的知识用于解决具体问题,这样,让学生懂得,依靠自己的能力是能够探索并掌握新的知识,从而树立持久的学习信心,更重要的是,在实验、观察、总结过程中,使学生潜移默化地感受到“实践---认识---再实践---再认识”的认知规律。从进期来看,可让学生掌握良好的学习方法,从长远发展来看,可以培养学生受益终生的学习能力,同时逐步地培养学生进行科学探究的能力。1、弹簧秤挂一重物G保持静止时,弹簧秤示数 F′=G2、弹簧秤和物体一起加速上升,弹簧秤示数大于物体的重力,即:F′ > G3、弹簧秤和物体一起加速下降,弹簧秤示数小于物体的重力,即: F′ < G实验探究4、演示实验和理论分析(15分钟)教师利用超重与失重演示仪进行演示实验,而后进行理论分析,揭示超重和失重的本质及运用牛顿运动定律解决有关超重和失重问题。教学意图:通过学生的分组实验和观察及教师的规范演示,引出超重和失重及完全失重的概念,再从受力角度分析托盘秤示数变化的原因,使学生对超重和失重由感性认识上升到理性认识。(一)超重现象 设重物的质量为m,弹簧秤和重物有向上的加速度α时,重物受力如图:F合 = F - G = m α故:F = G + m α > G由牛顿第三定律可知:物体对弹簧秤的拉力F′ = F > G总结: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。理论分析(二)失重现象 设重物的质量为m,弹簧秤和重物有向下的加速度α时,重物受力如图:总结: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。 当重物向下的加速度a=ɡ时,F合=mɡ-F, F=0,该物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)为零,这就是“完全失重”现象。完全失重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,但仍能测量拉力或压力的大小。无法用天平测量物体的质量减速上升NG 超重加速下降NG 超重 总结:物体具有向上(或 向下)的加速度时,它就处于超重(或失重)状态;与运动的方向无关。小结例题1 5分钟升降机地板上放一个弹簧秤,秤盘上放一个质量为20kg的物体 (如图示),当升降机:
(1)以4m/s的速度匀速上升时,台秤读数是多少N?
(2)以1m/s2的加速度竖直上升时,台秤读数是多少N?(3)以1m/s2的加速度减速下降时,台秤读数又是多少N?教学意图:本例题是在学生对真实情景的定性分析、加深对超重、失重现象本质的理解、在学生的理解层次达到要求后进行的定量计算问题;
例2、一个人站在医用体重计的测盘上,不动时读数为G,此人在下蹲过程中,磅秤的读数( )
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过程分析:人下蹲是由静止开始向下运动,速度增加,具有向下的加速度(失重);蹲下后最终速度变为零,故还有一个向下减速的过程,加速度向上(超重)。B人在站起过程,情况又是怎样 ?思考学生体验后回答 5分钟信 息 窗 教学意图:充分利用教材为学生设置的自主学习的栏目和内容,如 “信息窗”,为学生的自主学习创造条件 ,而且还要求在课外利用图书馆和网站等教学资源,进行开放式的自主学习 。5分钟利用完全失重条件的科学研究液体呈绝对球形制造理想的滚珠制造泡沫金属 航天飞机上的两名宇航员在进行交接班。从图中可以看到上班者仅1根手指即可将下班者“举”离工作岗位。 1、超重和失重是一种物理现象。2、物体是超重还是失重是由α的方向来判定的,与v方向无关。不论物体处于超重还是失重状态,重力不变。规律α 向上 视重 > 重力 超重状态α 向下 视重 < 重力 失重状态本节内容总结 3分钟作业与开放练习 2分钟1、课本,
2、课外探究:
请同学们根据课本知识,写一篇关于超重与失重
小短文,或者以谈谈自己的“太空实验想象” 为题材写
一篇科技小论文。
3、研究性课题:
人在太空中的失重情况下如何处理饮食、理发和
洗澡等问题?
资料网站搜索:http://www.google.com
美国国家航空航天局网址WWW.NASA.GOV
【教学评价与反思】 学生是否能够通过合作的探究式学习方式切身感受到生活中的超重和失重现象。
学生是否能够通根据已有的牛顿定律的知识从理论上理解超重和失重现象的本质。
学生是否能够把所学到的对超重和失重现象本质的理解应用到具体的生产和生活中去,并且解释和解决一些具体的问题。
在合作的探究性学习的过程中,学生是否具有积极探索的创新精神、交流合作精神及对科学的好奇心与求知欲,是否乐于探究自然界的奥秘,能否体验到探索自然规律的艰辛与喜悦。
课件29张PPT。超重和失重我们通常怎样使用测力计测量物体重力呢?如果物体和测力计一起运动,那么测力计读数会有什么样的变化?通常情况下,我们要保持物体静止,再来读取测力计的读数。如果物体和测力计一起做匀速直线运动,那么测力计的读数仍然等于物体的重力,但如果物体和测力计一起做变速直线运动,情况又怎么样呢?一、超重现象:例1、在升降机(电梯)中测人的体重,已知人质量为40kg,当升降机以2.5m/s2的加速度匀加速上升,测力计的示数是多少?(g取10 m/s2)分析:测力计的示数大小等于人对测力计的压力大小。一、超重现象:例1、在升降机(电梯)中测人的体重,已知人质量为40kg,当升降机以2.5m/s2的加速度匀加速上升,测力计的示数是多少?(g取10 m/s2)解:人的重力G=mg=400N, 当升降机匀加速上升时,根据牛顿
第二定律可知N-mg=ma→N=mg+ma=500N,根据牛顿第三定律可知,测力计对人的支持力与人对测力计的压力大小相等,∴测力计的示数为500N。一、超重现象例1、在升降机(电梯)中测人的体重,已知人质量为40kg,当升降机以2.5m/s2的加速度匀加速上升,测力计的示数是多少?(g取10 m/s2)小结:电梯加速上升时,人对测力计的压力比人受到的重力大,我们把这种现象叫做超重。二、失重现象例2、在上题中,如果升降机以2.5m/s2的加速度匀加速下降时,测力计的示数又是多少? (g取10 m/s2)二、失重现象例2、在上题中,如果升降机以2.5m/s2的加速度匀加速下降时,测力计的示数又是多少? (g取10 m/s2)解:人的重力G=mg=400N, 当升降机匀加速下降时,根据牛顿
第二定律可知mg-N=ma→N=mg-ma=300N,根据牛顿第三定律可知,测力计对人的支持力与人对测力计的压力大小相等,∴测力计的示数为300N。二、失重现象例2、在上题中,如果升降机以2.5m/s2的加速度匀加速下降时,测力计的示数又是多少? (g取10 m/s2)小结:电梯加速下降时,人对测力计的压力比人受到的重力小,我们把这种现象叫做失重。 在失重现象中,如果物体的加速度恰好为g时,情况又会怎样呢?例3、前例中,如果升降机在静止时,悬挂升降机的钢索突然断裂,升降机自由下落,测力计的示数又是多少? (g取10 m/s2)解:人的重力G=mg=400N, 当升降机自由落体时,a=g,根据牛
顿第二定律可知mg-N=ma→N=mg-ma=mg-mg=0N,根据牛顿第三定律可知,测力计对人的支持力与人对测力计的压力大小相等,∴测力计的示数为0N。小结:此时测力计示数为0,好象人完全没有受到的重力一样,这种状态下,人对测力计的压力为0,我们把这种现象叫做完全失重。 在失重现象中,如果物体的加速度恰好为g时,情况又会怎样呢?例3、前例中,如果升降机在静止时,悬挂升降机的钢索突然断裂,升降机自由下落,测力计的示数又是多少? (g取10 m/s2)小结:此时测力计示数为0,好象人完全没有受到的重力一样,这种状态下,人对测力计的压力为0,我们把这种现象叫做完全失重。对超重和失重的进一步认识例4、前例中,如果升降机以2.5m/s2的加速度减速上升,测力计的示数又是多少? (g取10 m/s2)对超重和失重的进一步认识解:人的重力G=mg=400N, 对超重和失重的进一步认识当升降机匀减速上升时,根据牛顿第二定律可知mg-N=ma→N=mg-ma=300N,根据牛顿第三定律可知,测力计对人的支持力与人对测力计的压力大小相等,∴测力计的示数为300N。例4、前例中,如果升降机以2.5m/s2的加速度减速上升,测力计的示数又是多少? (g取10 m/s2)总结:a、当物体有向上的加速度时(加速上升
或减速下降),产生超重现象。
b、当物体有向下的加速度时(加速下降
或减速上升),产生失重现象。当
a=g时,完全失重。
对超重和失重的进一步认识例4、前例中,如果升降机以2.5m/s2的加速度减速上升,测力计的示数又是多少? (g取10 m/s2)例:下面所示的情况中,对物体m来说,哪几种发生超重现象?哪几种发生失重现象?mvamvamvamav甲乙丙丁NG 超重NG 超重 总结:物体具有竖直向上的加速度,即处于超重状态;物体具有竖直向下的加速度,即处于失重状态。与运动的方向无关。超重、失重与物体所受重力的区别: 物体处于超重(失重)状态时,地球作用于物体的重力始终存在,且大小不变,只不过物体对水平支持物的压力(悬挂物的拉力)大于(小于)物体的重力。太空行走现实生活中的超(失)重现象蹦
极我们来看一个实验: 当装有水的水杯壁上有一个孔时,在水压作用下,水会从孔中流出来。 如果让这个杯子自由下落又是什么情况呢? 这时我们发现,虽然杯壁上有孔,但水却没有流出来,这是为什么呢? 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。超重和失重现象的应用 人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机都绕地球做圆周运动。所受的地球引力只改变物体的速度方向,不改变速度大小。航天飞机中的人和物都处于 状态。完全失重在航天飞机中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,但仍能测量拉力或压力的大小。无法用天平测量物体的质量解:因为人的最大举力恒定,本题中,此人的最大举力为600N,即他在电梯中所能提供给物体的最大支持力为600N, 以物体为研究对象,根据牛顿第二定律可知,G-N=ma,即
mg=ma+N,∴m=N/(g-a)=80kg;
课堂练习: 与奥运会举重冠军的挺举记录200kg来说,我们同学的
挺举成绩50kg是微不足道的,但学
习了本节的知识后,你能不能设计
一个有效的方案,使我们同学也能
平冠军的记录呢?(g取10m/s2)解:因为人的最大举力恒定,所以只要站在加速下降或减速上升的电梯中,人提供给杠铃的最大支持力N仍为500N,但就可以举起处于失重状态的质量m为200kg的杠铃; 以杠铃为研究对象,根据牛顿第二定律可知,G-N=ma,即a=(G-N)/m,
∴a=(G-N)/m=7.5m/s2
练习:一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为G,当此人突然下蹲时,磅秤的读数( )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思维点拨:人下蹲是怎样的一个过程?人下蹲过程分析:由静止开始向下运动,速度增加,具有向下的加速度(失重);蹲下后最终速度变为零,故还有一个向下减速的过程,加速度向上(超重)。B思考:如果人下蹲后又突然站起,情况又会怎样?拓展性课题一:载人航天飞船在发射升空和降落时,如果杨利伟保持直立的姿态,则他的心血管系统会受到何种影响?你认为他应采取什么姿态?解析:飞船在发射升空和降落时处于超重状态,在超重状态下,人直立,头部血液会流向下肢,血液淤积在下肢静脉中,影响血液回流心脏,造成头部供血不足,引起头晕,视物模糊,反应迟钝,操纵准确度下降;重则意志丧失,完全失去控制飞船的能力.因此宇航员在发射和降落阶段应采取平躺或平卧姿态.课件11张PPT。第4节 超重与失重第六章 力与运动物体对支持物的压力(或对悬挂物
的拉力)大于物体所受重力的现象物体对支持物的压力(或对悬挂物
的拉力)小于物体所受重力的现象现象:现象:F=F’超重失重F>GFGF升下
降超重失重增加减少减少向上向下向上向下增加F>GFG超重失重静止静止静止结论
当加速度方向向上时,物体发生超重现象;
当加速度方向向下时,物体发生失重现象。FG例题 质量为50kg的人站在升降机内的体重计上,当升降机做下列各种运动时,体重计的示数各是
多少? (g=10m/s2)
(1)升降机匀速上升
(2)升降机以4m/s2的加速度加速上升
(3)升降机以4m/s2的加速度减速上升
(4)升降机以重力加速度g加速下降
分析 以人为研究对象,受到竖直向下的重力G,
竖直向上的支持力F。(1)匀速上升时,加速度 a=0
根据牛顿第二定律有
F-G=ma
故 F=mg
=50×10N
=500N由牛顿第三定律可知:体重计的示数为500N(2)以加速度 a=4m/s2加速上升时
根据牛顿第二定律有
F-G=ma
故 F=m(g+a)
=50×(10+4)N
=700N分析 以人为研究对象,受到竖直向下的重力G
竖直向上的支持力F。由牛顿第三定律可知:体重计的示数为700Na(+)(3)以加速度 a=4m/s2减速上升时
根据牛顿第二定律有
G-F=ma
故 F=m(g-a)
=50×(10-4)N
=300N分析 以人为研究对象,受到竖直向下的重力G
竖直向上的支持力F。由牛顿第三定律可知:体重计的示数为300Na(+)(4)以重力加速度 g加速下降时
根据牛顿第二定律有
G-F=ma
故 F=m(g-a)
=50×(10-10)N
=0N分析 以人为研究对象,受到竖直向下的重力G
竖直向上的支持力F。由牛顿第三定律可知:体重计的示数为0Na=g(+) 根据图像估算出重物加速
上升时的最大加速度。 请
思
考
F/N课件13张PPT。物理:第五章第四节《超重与失重》课件ppt(沪科版必修1)思考讨论失重分析超重分析课堂小结课堂检测实验现象超重与失重超重现象 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力的情况称为超重现象.失重现象 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力的情况称为失重现象.请大家思考和讨论下面三个问题1.有同学认为 “超重就是物体重力增大了” “失重就是物体重力减小了”,这种认识对吗?
2.有的同学认为 “只要物体向上运动,一定是超重,并且速度越大超重越多;只要物体向下运动,一定失重,并速度越大失重越多 ”,这种说法对吗?
3.当你站在电梯中从一楼上升到九楼,何时超重?何时失重?当你站在电梯从九楼到一楼过程中,又是何时超重?何时失重? 失重和超重现象中需要注意的几个问题1.物体处于“超重”或“失重”状态,并不是说物体的重力增加了或减小了(甚至消失了),地球作用于物体的重力始终是存在的且大小也无变化.即使是完全失重现象,物体的重力也没有丝毫变大或变小。
2.超(失)重现象是指物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于(小于)重力的现象。
3. “超重”“失重”现象与物体运动的速度方向和大小均无关,只决定于物体的加速度方向和大小.a向上,超重;a向下,失重。而且a越大超,失重越大.习题精选例1.请同学们判断下列运动中哪些是超重,哪些是失重?
A.物体向上加速运动
B.物体向下加速运动
C.物体向上减速运动
D.物体向下减速运动
超重超重失重失重
例2. 质量是60kg的人站在升降机上,当升降机下列各种运动时,体重机 的读数各是多少?
(g=10m/s2)
(1). 升降机匀速上升;
(2). 升降机以4 m/s2的加速度上升;
(3). 升降机以5m/s2的加速度下降. 升降机 太空行走,乘坐电梯,蹦极跳等。物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力的情况称为失重现象.
T’=m(g-a),N’=m(g-a)
T’ T’=m(g+a),N’=m(g+a)
T’>G,N’>G. 失重现象 超重现象同学们再见!