4.5 牛顿运动定律的应用——临界问题 课件 高一上学期物理人教版（2019）必修第一册(共10张PPT)
文档属性
| 名称 | 4.5 牛顿运动定律的应用——临界问题 课件 高一上学期物理人教版（2019）必修第一册(共10张PPT) |
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| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-12-14 18:34:07 | ||
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文档简介
(共10张PPT)
第四章 运动和力的关系
§4.52 牛顿运动定律的应用(临界问题)
课前练. 情景1. 高空坠物是很危险的，可是生活中常见的雨滴从数千米的高空落下，却不会砸伤人，这是为什么呢？若雨滴在下落过程中受到空气阻力的大小与速度大小的二次方成正比，比例系数为k 。分析质量为m的雨滴从足够高的位置由静止下落过程中的运动情况，并求出最终雨滴的速度大小，重力加速度为g
临界状态总结：
1. 加速度为零时，速度最大
情景2. 应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出．请同学们分析并讨论：在物体离开手的瞬间，手的加速度应满足的条件？
大于 g
临界状态总结：
2.两物体接触面恰分离时，接触面弹力 FN＝0
[针对训练] 如图所示，一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球．试求当滑块以a＝2g的加速度向左运动时线的拉力F(方向可用正弦或余弦表示)．
mg
与水平方向的夹角的正弦值为
临界状态总结：
2.两物体接触面恰分离时，接触面弹力 FN＝0
情景3. 卡车车厢中装载的货物应该跟车厢固定好，以免货物滑动，从而发生事故。有一次一辆卡车只装运了一个质量为m的木箱，但由于司机粗心，没有固定。已知木箱与底板间的动摩擦因数为μ ，重力加速度为g 。
思考讨论:
(1) 若卡车从静止开始匀加速启动，
为保证安全，加速度a1应满足什么条件？
(2) 当卡车沿平直公路匀速行驶时，司机发现前方有情况，立即紧急制动。为保证安全，匀减速时加速度a2应满足什么条件？
临界状态总结：
3.两物体相对滑动时，静摩擦力达到最大值
a1 ≤ μg
a2 ≤ μg
变式1. 如图,木块A、B静止叠放在光滑水平面上 , A、B之间的动摩擦因数为μ ，
A的质量为mA , B的质量为mB ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1). 用水平力F 拉B(如图甲), A、B保持相对静止, 一起沿水平面加速运动，
试求F的取值范围？
(2). 用水平力F 拉A(如图乙), A、B保持相对静止, 一起沿水平面加速运动,
试求F的取值范围？
F ≤ μ(mA+mB)g
F ≤ μ(mA+mB)g
临界状态总结：
3.两物体相对滑动时，静摩擦力达到最大值
变式2. 如图, 木块A、B静止叠放在粗糙水平面上 , A、B之间的动摩擦因数为μ ，B和地面之间的动摩擦因数为 ，A的质量为m , B的质量为2m ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1). 用水平力F 拉B(如图甲), A、B保持相对静止, 一起沿水平面加速运动，
试求F的取值范围？
(2). 用水平力F 拉A(如图乙), A、B保持相对静止, 一起沿水平面加速运动,
试求F的取值范围？
0.75μmg ≤ F ≤ 3.75μmg
0.75μmg ≤ F ≤ μmg
临界状态总结：
3.两物体相对滑动时，静摩擦力达到最大值
总结：动力学中的临界问题
1. 临界状态 2. 临界条件 3. 临界特点
两物体接触面恰分离 接触面弹力 FN＝0 此时加速度相等
两物体由相对静止 开始相对滑动 静摩擦力达到最大值 此时加速度相等
速度最大 加速度为零
绳子断裂 张力等于绳子所能承受的最大张力
绳子松弛 张力FT＝0
加速度最大或最小 当所受合力最大时，具有最大加速度； 合力最小时，具有最小加速度
4.解题方法
(1)极限法：在题目中若出现“最大”“最小”“刚好”等词语时，则一般隐含着临界问题，处理这类问题时，把物理问题(或过程)推向极端，从而使临界现象(或状态)暴露出来，以达到正确解决问题的目的
(2)假设法：临界问题存在多种可能，特别是非此即彼两种可能时，或变化过程中可能出现临界条件，也可能不出现临界条件时，往往用假设法解决问题
(3)数学方法：将物理过程转化为数学表达式，根据数学表达式求解得出临界条件。
4.解题方法 ：(1)极限法 、(2)假设法 、(3)数学方法
课堂小结
动力学中的临界问题
第四章 运动和力的关系
§4.52 牛顿运动定律的应用(临界问题)
课前练. 情景1. 高空坠物是很危险的，可是生活中常见的雨滴从数千米的高空落下，却不会砸伤人，这是为什么呢？若雨滴在下落过程中受到空气阻力的大小与速度大小的二次方成正比，比例系数为k 。分析质量为m的雨滴从足够高的位置由静止下落过程中的运动情况，并求出最终雨滴的速度大小，重力加速度为g
临界状态总结：
1. 加速度为零时，速度最大
情景2. 应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出．请同学们分析并讨论：在物体离开手的瞬间，手的加速度应满足的条件？
大于 g
临界状态总结：
2.两物体接触面恰分离时，接触面弹力 FN＝0
[针对训练] 如图所示，一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球．试求当滑块以a＝2g的加速度向左运动时线的拉力F(方向可用正弦或余弦表示)．
mg
与水平方向的夹角的正弦值为
临界状态总结：
2.两物体接触面恰分离时，接触面弹力 FN＝0
情景3. 卡车车厢中装载的货物应该跟车厢固定好，以免货物滑动，从而发生事故。有一次一辆卡车只装运了一个质量为m的木箱，但由于司机粗心，没有固定。已知木箱与底板间的动摩擦因数为μ ，重力加速度为g 。
思考讨论:
(1) 若卡车从静止开始匀加速启动，
为保证安全，加速度a1应满足什么条件？
(2) 当卡车沿平直公路匀速行驶时，司机发现前方有情况，立即紧急制动。为保证安全，匀减速时加速度a2应满足什么条件？
临界状态总结：
3.两物体相对滑动时，静摩擦力达到最大值
a1 ≤ μg
a2 ≤ μg
变式1. 如图,木块A、B静止叠放在光滑水平面上 , A、B之间的动摩擦因数为μ ，
A的质量为mA , B的质量为mB ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1). 用水平力F 拉B(如图甲), A、B保持相对静止, 一起沿水平面加速运动，
试求F的取值范围？
(2). 用水平力F 拉A(如图乙), A、B保持相对静止, 一起沿水平面加速运动,
试求F的取值范围？
F ≤ μ(mA+mB)g
F ≤ μ(mA+mB)g
临界状态总结：
3.两物体相对滑动时，静摩擦力达到最大值
变式2. 如图, 木块A、B静止叠放在粗糙水平面上 , A、B之间的动摩擦因数为μ ，B和地面之间的动摩擦因数为 ，A的质量为m , B的质量为2m ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1). 用水平力F 拉B(如图甲), A、B保持相对静止, 一起沿水平面加速运动，
试求F的取值范围？
(2). 用水平力F 拉A(如图乙), A、B保持相对静止, 一起沿水平面加速运动,
试求F的取值范围？
0.75μmg ≤ F ≤ 3.75μmg
0.75μmg ≤ F ≤ μmg
临界状态总结：
3.两物体相对滑动时，静摩擦力达到最大值
总结：动力学中的临界问题
1. 临界状态 2. 临界条件 3. 临界特点
两物体接触面恰分离 接触面弹力 FN＝0 此时加速度相等
两物体由相对静止 开始相对滑动 静摩擦力达到最大值 此时加速度相等
速度最大 加速度为零
绳子断裂 张力等于绳子所能承受的最大张力
绳子松弛 张力FT＝0
加速度最大或最小 当所受合力最大时，具有最大加速度； 合力最小时，具有最小加速度
4.解题方法
(1)极限法：在题目中若出现“最大”“最小”“刚好”等词语时，则一般隐含着临界问题，处理这类问题时，把物理问题(或过程)推向极端，从而使临界现象(或状态)暴露出来，以达到正确解决问题的目的
(2)假设法：临界问题存在多种可能，特别是非此即彼两种可能时，或变化过程中可能出现临界条件，也可能不出现临界条件时，往往用假设法解决问题
(3)数学方法：将物理过程转化为数学表达式，根据数学表达式求解得出临界条件。
4.解题方法 ：(1)极限法 、(2)假设法 、(3)数学方法
课堂小结
动力学中的临界问题