用牛顿定律解决问题(二)教案
高中物理高一物理《牛顿第二定律》教案、教学设计
2.在分析多个力作用下的物体运动状态时,容易混淆力的合成与分解。
3.部分学生对实验操作不够熟练,影响实验结果的准确性。
针对这些情况,教师应采取以下策略:
1.注重启发式教学,引导学生从实际例子中发现牛顿第二定律的规律。
2.设计丰富的教学活动,如实验、讨论等,帮助学生深入理解牛顿第二定律。
-对于共性问题,组织全班交流,共同探讨解决方案。
(四)课堂练习
在课堂练习环节,我将设计不同难度的习题,帮助学生巩固所学知识。
1.基础练习:
-设计与牛顿第二定律相关的基础习题,让学生独立完成。
-鼓励学生互相讨论,共同解决疑难问题。
2.提高练习:
-设计有一定难度的习题,让学生在掌握基础的前提下,提高解决问题的能力。
1.养成科学探究的精神。
-培养学生对物理现象的好奇心,激发学习兴趣。
-鼓励学生勇于提出问题,积极探讨,形成科学探究的习惯。
2.树立正确的价值观。
-认识到牛顿第二定律在科技发展中的重要性,增强社会责任感。
-通过学习牛顿第二定律,认识到自然规律的可预测性和可利用性,培养尊重自然、珍惜资源的意识。
3.培养团队协作能力。
1.学生需独立完成作业,保持解答过程的整洁、条理清晰。
2.对于实践应用题和探究性学习题,鼓励学生发挥创新思维,进行深入分析。
3.教师将对作业进行批改和反馈,关注学生的解答过程和思维方式,及时给予指导和建议。
4.学生应认真对待作业,及时改正错误,巩固所学知识。
(三)学生小组讨论
在学生小组讨论环节,我将组织学生进行合作学习,共同探讨牛顿第二定律相关问题。
1.分组讨论:
-将学生分为小组,让他们针对牛顿第二定律的应用、力的合成与分解等话题展开讨论。
牛顿第二定律教学设计(市级一等奖)演示教学
牛顿第二定律教学设计教材分析牛顿第二定律是动力学部分的核心内容,它具体地、定量地回答了物体运动状态的变化,即加速度与它所受外力的关系,以及加速度与物体自身的惯性——质量的关系;况且此定律是联系运动学与力学的桥梁,它在中学物理教学中的地位和作用不言而喻,所以本节课的教学对力学是至关重要的.本节课是在上节探究结果的基础上加以归纳总结得出牛顿第二定律的内容,关键是通过实例分析强化训练让学生深入理解,全面掌握牛顿第二定律,会应用牛顿第二定律解决有关问题.学情分析学生学习了第二节实验课:探究加速度与力/质量的关系,对a m F三者关系都有了初步了解,并且总结出了相关规律,所以对本节理论课内容做好了铺垫,对掌握本节内容具有重要作用,教学目标:知识与技能1、能准确表述牛顿第二定律2、理解数学表达式中各物理量的意义及相互关系3、知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的4、能运用牛顿第二定律分析和处理简单的问题过程与方法通过对上节课实验结论的归纳,培养学生概括和分析推理能力情感与态度1、渗透物理学研究方法的教育——由实验归纳总结物理规律2、让学生感受到物理学在认识自然上的本质性、深刻性、有效性教学重点:牛顿第二定律教学难点:1、牛顿第二定律公式的理解2、理解k=1时,F=ma教学方法和程序:探讨、归纳、数字化实验、讯飞多媒体辅助互动等。
具体步骤是:创设物理情景→回顾与思考→数字化演示实验→总结规律→讯飞多媒体辅助互动。
教学过程:教学事件顺序教学任务及实现途径教师活动预测学生活动事件1 复习上节内容的基础上,建立本节内容相关的知识结构体创设情景、引入新课向学生提问:回忆上节实验探究课内容,我们研究了哪几个物理量?它们之间有什么关系?能用公式反应他们之间的关系回忆、同学间展开讨论、最后举手踊跃回答老师提出的问题板书设计:牛顿第二定律1.内容: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.加速度的方向跟合外力的方向相同2.表达式:a =F 合m 或F 合=ma说明:①a =F m 是加速度的决定式②力是产生加速度的原因③m =F a 中m 与F 、a 无关1. 3.对牛顿第二定律的理解:①矢量性 ②因果性 ③瞬时性 ④同体性 ⑤独立性 ⑥局限性4.应用牛顿第二定律解题的一般步骤备用习题:1.如图所示,一物体以一定的初速度沿斜面向上滑动,滑到顶点后又返回斜面底端.试分析在物体运动的过程中加速度的变化情况.解析:在物体向上滑动的过程中,物体运动受到重力和斜面的摩擦力作用,其沿斜面的合力平行于斜面向下,所以物体运动的加速度方向是平行斜面向下的,与物体运动的速度方向相反,物体做减速运动,直至速度减为零.在物体向下滑动的过程中,物体运动也是受到重力和斜面的摩擦力作用,但摩擦力的方向平行斜面向上,其沿斜面的合力仍然是平行于斜面向下,但合力的大小比上滑时小,所以物体将平行斜面向下做加速运动,加速度的大小要比上滑时小.由此可以看出,物体运动的加速度是由物体受到的外力决定的,而物体的运动速度不仅与受到的外力有关,而且还与物体开始运动时所处的状态有关.2.一辆小车在水平地面上沿直线行驶,在车厢上悬挂的摆球相对小车静止,其悬线与竖直方向成θ角,如图所示.问小车的加速度多大,方向怎样?解析:解法一:小球的受力情况如左下图所示.由图可知,F 合=mg tan θ.所以加速度a =F 合m =g tan θ,水平向左.解法二:小球的受力情况如右上图所示,由牛顿第二定律得:F sin θ=ma ①F c os θ-mg =0②由①②得a =g tan θ方向水平向左.答案:g tan θ 方向水平向左备课资料一、物理公式与数学公式的区别学好物理离不开数学,但不能把物理公式当作数学公式来理解,这是因为物理公式与数学公式之间有许多本质上的区别.1.数学公式只表示数量大小间的关系,很少涉及各量间单位;物理量不但有大小,还有单位,因而物理公式不仅表示各量的数量关系,而且还包含单位关系.例如由牛顿第二定律F =ma 就可知,1 N =1 kg·m/s 2.2.许多物理公式,不仅表示各量间的大小关系,而且表示它们间的方向关系,例如根据F =ma 可知,物体加速度的方向与其所受合外力的方向相同,忽视这一点,就会犯错误.3.数学中的函数关系是从具体的客观事物中抽象概括出的,像y =f (x ),它不与某个具体的物理过程相联系,所以在y与x之间没有确定的因果关系,写作y=f(x)时,x是原因,y是结果,通过公式变形,可以找出上式的反函数x=φ(y),在反函数中y是原因,x是结果.可见,由于公式形式的变化,因果关系也随之改变;物理公式是与某个物理过程相联系的,它反映了该过程中的物理量之间的必然的因果关系.例如牛顿第二定律的数学表达式F =ma中的F、m、a三个量之间的因果关系是由物理运动状态变化过程本身决定的,牛顿第二定律的数学表达式,无论以哪种形式出现(a=Fm,F=ma,m=Fa),F、m都是原因,a 是结果,由此可见,物理公式中,各量之间的因果关系是不能随意颠倒的.在学习物理时,要注意搞清物理公式中各量之间的因果关系,而不能把物理公式单纯当成数学公式去理解.二、谈谈定律与定理、定则物理学中的重要规律,如牛顿第三定律、以后要学习的机械能守恒定律、动量守恒定律等等,都是通过实验得出或在实验的基础上通过科学推理得出的;而像力的平行四边形定则,及以后要学习的动能定理、动量定理,则是由理论推导得出的.知道了为什么有些规律叫某某定律,而另一些叫某某定理,对我们学习物理有很强的指导作用.因为物理定律都有实验事实背景,因此我们在掌握物理定律时,要特别注重定律得来的实验过程,注重过程,不但使我们掌握了物理知识,而且也感悟了探求知识的方法;而在学习物理定理时,则要注意该定理是在什么条件下由什么规律推出的,从而使所学知识融会贯通.希望同学们在以后的学习中,注重物理知识的特点,你的学习定会事半功倍!三、牛顿牛顿(1642—1727年),英国物理学家和数学家.在伽利略被隔离软禁死去那年的圣诞节——1642年12月25日,牛顿出生于英国离伦敦不远的林肯郡沃斯索普村一农户家中.他的父亲在他出生前就去世了,他是一个多病而又腼腆的孩子.1661年入剑桥三一学院学数学,当时并未显示出有过人之处.1665年疫病流行使剑桥大学关闭,牛顿回乡间住了18个月,直到开学.这18个月是牛顿一生最有收获的时期.在这段时间内孕育了他一生学术成就的基础思想.牛顿一生中对科学事业作出的贡献,遍及物理学、数学、天文学等领域.他在伽利略等人工作的基础上进一步深入研究,先后建立了成为经典力学基础的牛顿运动定律;发展了开普勒等人的研究成果,建立了万有引力定律;初步考察了行星运动规律,解释了潮汐现象,预言了地球不是正球体;建立了经典力学的基本体系.1666年用三棱镜分析日光,发现日光是由不同颜色的光组成的,从而确定了光谱分析的基础.1675年,他观察到了著名的牛顿环现象,为光的干涉提供了实验事实.1704年,在《光学》一书中阐述了光现象和光的本性,提出了光的微粒说.牛顿因发明望远镜而被选为英国皇家学会会员.1687年牛顿出版了巨著《自然哲学的数学原理》,独立建立了微积分学的基础和牛顿二项式定理,开创了数学史上的新纪元.动力学的研究开始于伽利略,牛顿继承了伽利略的工作,使经典力学发展到一个成熟阶段,后来总结出了运动定律.1696年牛顿被任命为伦敦造纸厂监督,1705年被授予爵士称号.在最后25年里,一直未作出任何重要发现.1727年3月20日深夜,牛顿在伦敦逝世.后人为了表示对牛顿卓越功绩的尊敬,把经典力学叫做牛顿力学.。
牛顿第三定律教案
牛顿第三定律教案一教学目标(一)知识与技能1、知道力的作用是相互的,知道作用力和反作用力的概念。
2、理解牛顿第三定律的确切含义,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(二)过程与方法1、通过学生自己设计实验,培养学生的独立思考能力和实验能力。
2、通过用牛顿第三定律分析物理现象,可培养学生分析解决实际问题的能力。
3、通过鼓励学生动手、大胆质疑、勇于探索,可提高学生自信心并养成科学思维习惯。
(三)情感、态度与价值观1、培养学生实事求是的科学态度和团结协作的科学精神。
2、激发学生探索的兴趣,养成一种科学探究的意识。
二教学重点1、知道力的作用是相互的,掌握作用力和反作用力。
2、掌握牛顿第三定律并用它分析实际问题。
三教学难点平衡力与作用力和反作用力的关系四教学方法直观讲授法、实验探究法、归纳总结并结合多媒体手段,讲练结合的方法。
五教学用具木板(1块),试管(4根),玩具小车(1辆),条形磁铁(1块),铁块(1块),弹簧称(若干)通草小球(2个)六课时安排1课时七教学过程(一)导入新课[教师]请同学回答上节课的内容。
回答的很好,让学生鼓掌。
[学生]鼓掌[教师]看看左右手,红了吗?有什么感觉?为什么?[学生]力的作用是相互的。
(二)新课教学1,力的作用是相互的[教师]刚才鼓掌说明了弹力作用是相互的,现有一块木板,四根试管,一辆玩具小车;两个通草小球;一块条形磁铁,一个铁块;同学们能不能自己设计一个实验来验证一下其他性质的力的作用也是相互的呢?[学生]能[学生做实验][学生]验证磁场力的作用是相互的(放在投影仪下做)[学生总结]磁力的作用是相互的[学生]验证电场力的作用是相互的(放在投影仪下做)[学生总结]电场力是相互的[教师]怎么用这些仪器来说明摩擦力的作用也是相互的呢[学生]将4根试管并排放在桌面上,然后将木板放在试管上面,让小车在木板上运动起来(放在投影仪下做)[教师]仔细看什么现象,这说明什么问题呢?[学生]思考,讨论后,摩擦力的作用是相互的[教师]在上述的第一个实验中(1)磁铁对铁块有引力,此时的施力物体是磁铁,受力物体是铁块;(2)铁块对磁铁也有引力,此时的施力物体是铁块,受力物体是磁铁。
高中物理《牛顿第二定律》教案
高中物理《牛顿第二定律》教案一、教学目标1.理解牛顿第二定律的概念和公式。
2.能够根据牛顿第二定律计算物体的加速度。
3.掌握牛顿第二定律的应用。
二、教学内容1.牛顿第二定律的概念和公式。
2.物体的加速度。
3.牛顿第二定律的应用。
三、教学重点1.牛顿第二定律的概念和公式。
2.物体的加速度。
四、教学难点1.牛顿第二定律的应用。
2.计算实际问题时的思维能力。
五、教学方法1.课堂讲解法。
2.例题分析法。
3.讨论法。
4.综合解决实际问题的方法。
六、教学过程设计步骤内容时间分配引入 1.通过小视频和实例引入牛顿第二定律 8分钟2.向学生提出牛顿第二定律涉及的重要概念和公式牛顿第二定律F=ma概念讲解围绕牛顿第二定律展开概念解析,引导 10分钟学生理解每个概念的含义示范讲解用实例来讲解牛顿定律的运用,以加深理 10分钟解,提高学生兴趣练习时间进行一些例题练习,帮助学生掌握牛顿定律 15分钟的应用讲解预结确定重点和难点,引导学生做好准备,阅 5分钟束思考预习课后作业布置相应的作业,巩固学生所学知识 2分钟七、板书设计牛顿第二定律F=ma其中:F——物体所受的力m——物体的质量a——物体的加速度八、教学反思物理学习需要学生通过理论掌握和实践操作两种方式相结合,才能真正掌握知识点。
本节课以小视频和实例的方式进行了引入,让学生直观体会力,激发了学生学习物理的兴趣和热情。
在后续课堂中注重示范讲解和例题分析,让学生明确掌握牛顿第二定律的概念和公式,最后通过练习时间有效提高了学生的应用能力。
但同时,还需要注重加强课后作业的安排,以提高学生的动手能力和解决实际问题的思维能力。
牛顿第二定律教案
牛顿第二定律教案牛顿第二定律教案(精选篇1)一、教学目标1、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式;2、理解公式中各物理量的意义及相互关系3、知道在国际单位制中力的单位“牛顿“是怎样定义的。
二、教学重点1、知道决定物体加速度的因素、2、加速度与力和质量的关系的探究过程三、教学难点1、理解牛顿第二定律各个物理量的意义和联系2、牛顿第二定律的应用四、教学方法在探究过程中,渗透科学研究方法如:控制变量法、实验归纳法、图象法等五、教学过程1、知识回顾物体的运动状态发生变化,即产生加速度。
问学生:加速度的大小与那些因素有关呢?学生回答:力还有物体质量思考:力是促使物体运动状态改变的原因,力似乎“促使”加速度的产生。
质量是物体惯性的`量度,而惯性是保持物体运动状态不变的性质,所以质量似乎是阻碍“加速度”的产生。
猜想:加速度可能与力、质量有关系。
结合实际:小汽车:质量小,惯性小,启动时运动状态相对容易改变。
火车:质量大,惯性大,动力大,启动时运动状态相对难改变。
2、回忆课本所研究的内容(1)、质量m一定,加速度a和力F的关系。
处理数据:得出结论:当m一定时,a和F成正比,即:a FSHAPE MERGEFORMAT(2)、力F一定时,加速度a和质量m的关系SHAPE MERGEFORMAT得出结论:当力F一定,加速度a和质量m成反比,即:a 。
3、引出牛顿第二定律通过大量实验和观察到的事实都能得出同样的结论,由此可以得出一般性的规律:物体加速度的大小跟它所受到的作用力成正比、跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同,这就是牛顿第二定律。
牛顿第二定律教案(精选篇2)【教材分析】*教科书将牛顿第二定律的探究实验和公式表达式分成两节内容,目的在于加强实验探究和突出牛顿第二定律在力学中的重要地位。
牛顿第二定律的首要价值应该是确立了力与运动之间的直接关系,即因果关系。
如知道了物体的受力情况,物体的运动状态及其变化就完全确定了。
牛顿第二定律教案
牛顿第二定律教案【教材分析】《牛顿运动定律》在高考《考试大纲》的“知识内容表”中,共有6个条目,其中包括“牛顿定律的应用”,为II等级要求。
牛顿第二定律的应用,是本章的核心内容。
由于整合了物体的受力分析和运动状态分析,使得本节成为高考的热点和必考内容。
受力分析和运动状态分析,是解决物理问题的两种基本方法。
并且,本单元的学习既是后继“动能”和“动量”等复杂物理过程分析的基础,也是解决“带电粒子在电场、磁场中运动”等问题的基本方法,因而显得十分重要。
【学情分析】由于本单元对分析、综合和解决实际问题的能力要求很高,不少同学在此感到困惑,疑难较多,主要反映在研究对象的选择和物理过程的分析上,对一些典型的应用题型,如连接体问题、超重失重问题、皮带传动问题、斜面上的物体运动问题等,学生缺乏针对性训练,更缺少理性的思考和总结。
【教学目标】一、知识与技能1、掌握牛顿第二定律的基本特征;2、理解超重现象和失重现象。
二、过程与方法1、掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法,学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题;2、学会连接体问题的一般解题方法;3、掌握超重、失重在解题中的具体应用。
三、情感态度与价值观1、通过相关问题的分析和解决,培养学生的科学态度和科学精神;2、通过“嫦娥一号”的成功发射和变轨的过程,激发学生的爱国热情。
【教学重点和难点】教学重点:牛顿运动定律与运动学公式的综合运用。
教学难点:物体受力情况和运动状态的分析;处理实际问题时“物理模型”和“物理情景”的建立。
【教学方法和手段】教学方法:分析法、讨论法、示法教学手段:计算机多媒体教学,PPT课件【教学过程】一、提出问题,导入课题提问、讨论、评价(一)高三物理(复习)前三章的内容及其逻辑关系是怎样的?(二)牛顿运动定律的.核心内容是什么?(三)如何理解力和运动的关系?PPT展示:力和运动的关系力是使物体产生加速度的原因,受力作用的物体存在加速度。
人教版高一物理必修1 4.7 用牛顿运动定律解决问题(二)无答案
4.7 用牛顿运动定律解决问题(二) :1、知道力的平衡的概念,共点力作用下物体的平衡状态。
(重点)2、理解共点力作用下物体的平衡条件,并会用它处理简单的平衡问题。
(重点)3、知道什么时超重和失重,知道产生超重和失重的条件,会分析、解决超重和失重问题。
(重、难点)4、会解释生活中常见的超重、失重现象知识点1:共点力的平衡问题1、平衡状态:如果一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动,我们就说这个物体处于平衡状态。
2、平衡条件:合力等于零,即0=合F 或⎩⎨⎧==00y x F F【知识拓展】解决静态平衡问题的常用方法:1、整体法和隔离法:当一个系统处于平衡状态时,组成系统的每一个物体都处于平衡状态。
一般地,求系统内部物体间相互作用力时,用隔离法,求系统受到的外力作用时,用整体法。
具体应用中,应将这两种方法结合起来灵活运用。
2、力的合成法:物体在三个共点力作用下处于平衡状态时,任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,反向相反,作用在同一条直线上,可以据此求任意两个力的合力3、相似三角形法:根据合力为零,把三个力画在一个三角形中,看力的三角形与哪个几何三角形相似,根据相似三角形的对应边成比例列方程求解4、正交分解法:正交分解法在处理三力或三力以上平衡问题时,常常先把物体所受的各个力逐一地分解在两个互相垂直的坐标轴上,再分别对每个坐标轴上的分力逐一进行代数运算。
【一念对错】1、处于平衡状态的物体加速度为0.()2、物体的速度为零时,物体一定处于平衡状态。
()3、合力保持恒定的物体处于平衡状态。
()【例1】如图所示,一个重为N 100的小球被夹在竖直的墙壁和A 点之间,已知球心O 与A 点的连线与竖直方向间的夹角︒=60θ。
所有接触点和面均不计摩擦。
试求小球和墙面的压力对A 点的压力大小。
知识点2:超重和失重1、超重(1)定义: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(2)产生条件:物体具有竖直向上的加速度。
4-7用牛顿运动定律解决问题(二)
一个人站在体重计的测盘上,在人下蹲的过程中(如下
图所示),指针示数变化应是____________.
答案:先减小,后增加,再还原 解析:人蹲下的过程经历了加速向下、减速向下和静
止这三个过程.
一种巨型娱乐器械——“跳楼机”(如图所示)可以使人 体验超重和失重.一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖 直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由
两力的合力与第三力等大、反向求源自,可以据力三角形求 解,也可用正交分解法求解.
解法1 用合成法
取足球作为研究对象,它们受重力G=mg、墙壁的支 持力F1和悬绳的拉力 F2三个共点力作用而平衡,由共点力 平衡的条件可知,F1和F2的合力F与G大小相等、方向相反, 即F=G,从图中力的平行四边形可求得:
Fx合=0 零.即 Fy合=0
特别提醒: 正确区分“静止”和“v=0”.物体处于静止状态时, v=0,a=0是平衡状态;但是,当v=0时,物体不一定处
于平衡状态,如自由落体运动初始状态或竖直上抛运动物
体到达最高点时v=0,但a=g,不是平衡状态.
如图所示,斗牛将人高高挑起处于静止状态,则下列 说法正确的是 ( )
点评:相对解析法而言,作图法比较直观,本题是定
性比较问题,选用作图法较为方便,平行四边形是由两个 全等的三角形构成,因而在分析动态变化问题时选用三角 形定则更为方便.
(安徽阜阳一中09-10学年高一上学期期末)在固定于
地面的斜面上垂直安放了一个挡板,截面为圆的柱状物体 甲放在斜面上,半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡 板之间,没有与斜面接触而处于静止状态,如图所示.现 在从球心O1处对甲施加一平行于斜面向下的力F,使甲沿
牛顿第二定律的重要性及讲解教案
牛顿第二定律的重要性及讲解教案。
一、牛顿第二定律的重要性牛顿第二定律可以总结为一个简单的公式:F=ma(力等于质量乘加速度),这个公式描述了物体的运动状态如何受力作用而变化。
其中,F代表合力(物体所受的所有力的向量和),m代表物体的质量(即物质的物质量),a代表物体所受的加速度(即速度随时间的变化率)。
在牛顿第二定律中,力和加速度是相互关联的。
如果一个物体受到的合力越大,它的加速度就会越大,变化也就会越快;反之,如果一个物体所受的力越小,它的变化就会越缓慢。
所以,牛顿第二定律的重要性在于它让我们能够预测物体所受力的影响,进而理解物体的运动规律,为工程设计、科学研究等领域提供了便捷而有效的分析工具。
二、牛顿第二定律的讲解教案下面,我将讲解一份关于牛顿第二定律的教案,以便更好地理解它的基本概念和操作方法。
1.教学目标1.1.理解牛顿第二定律的含义和作用1.2.掌握力、质量和加速度的概念和单位1.3.能够通过实验和练习应用牛顿第二定律求解问题2.教学过程2.1.导入引导学生回顾运动学中的基本概念,如位移、速度、加速度等,让他们对物理学中的运动描述有一个全面的认识。
2.2.理论讲解通过幻灯片或白板演示,将牛顿第二定律的公式和意义进行介绍,让学生了解力、质量和加速度的含义、单位和大小关系。
2.3.实验操作将学生分成小组,进行牛顿第二定律的实验操作。
通过撞球、滑轮等实验,让学生探究物体的运动状态如何受力的影响,学会如何计算物体所受的加速度。
2.4.练习和讨论通过小组讨论和练习题的讲解,提高学生应用牛顿第二定律进行问题求解的能力,培养他们的物理分析和逻辑思维能力。
2.5.总结让学生对牛顿第二定律的重要性进行总结,强化他们对物理运动定律的理解和应用。
三、结语通过对牛顿第二定律的重要性和讲解教案进行介绍,我们可以看到这个定律在现代科技发展中的重要性和应用广泛性。
通过掌握牛顿第二定律的基本概念和操作方法,我们可以更好地发掘物理学中的基本原理和物理现象。
高中物理牛顿第二定律教案5篇
高中物理牛顿第二定律教案5篇通过教案能够为教师提供丰富的教学资源和参考资料,教师若希望在教学中脱颖而出,应高度重视教案的撰写和规划,以下是本店铺精心为您推荐的高中物理牛顿第二定律教案5篇,供大家参考。
高中物理牛顿第二定律教案篇1【教材地位与作用】本节内容是在上节实验课程探究加速度、质量与力的关系的基础上进行知识的探究和总结,在知识上要求知道决定加速度的因素、理解加速度、质量、力三者关系;要求经历探究活动、尝试解决问题方法、体验发现规律过程。
牛顿第二定律将力学和运动学有机地结合在一起,具体的、定量的回答了加速度和力、质量的关系,是动力学中的核心内容,是本章的重点内容。
【学情分析】在学习这一节内容之前,学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念;知道质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因;会分析物体的受力;通过上一节探究加速度与力、质量的关系,知道了加速度与力、质量的关系。
这些都为本节学习准备了知识基础,牛顿第二定律通过加速度把物体的运动和受力紧密的联系在一起,使前三章构成一个整体,是解决力学问题的重要工具,应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解,全面掌握。
【教学目标】1、知识目标(1)理解加速度与力和质量间的关系。
(2)理解牛顿第二定律的内容,知道定律的确切含义。
(3)能运用牛顿第二定律解答有关问题。
2、能力目标培养学生的分析能力、归纳能力、解决问题的能力。
3、德育目标(1)渗透物理学研究方法的教育。
(2)认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。
(3)培养学生严谨思考的能力,激发学生学习物理的兴趣。
【教学重点】理解牛顿第二定律【教学难点】牛顿第二定律的应用【教学策略】回顾与思考→创设物理情景→分组讨论→老师讲解→总结规律。
【教学流程图】【教学过程设计】教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图【知识回顾】回忆上节课探究的a与f、m关系。
向学生提问:回忆上节实验探究课内容,控制变量法的应用?我们研究了哪几个物理量?它们之间有什么关系?能用公式反应他们之间的关系吗?回忆上节课知识,集体回答。
4-7-1用牛顿运动定律解决问题(二)共点力的平衡条件
例3搬运工用砖卡搬砖头时,砖卡对砖头的水 平作用力为F,如右图所示,每块砖的质量为 m,设所有接触面间的动摩擦因数均为μ,则 第二块砖对第三块砖的摩擦力大小为 ( )
mg A. 2 C.μF
μF B. 5 D.2mg
解析:先整体分析,将5块砖作为一个整体,可得: 砖块1的左侧面和砖块5的右侧面所受摩擦力大小相等, 5 均为 mg,方向均为竖直向上.然后将砖块1、2作为一 2 个小整体隔离出来,则它们受三个力的作用:重力 5 2mg、砖卡对它们向上的摩擦力 mg、砖块3对它们的摩 2 擦力.物体在三个力作用下处于平衡状态,因此第2块砖 mg 和第3块砖之间的摩擦力为 ,故答案应选A项. 2
3.正交分解法 将不在坐标轴上的各力分别分解到x轴上和y轴上, F 合=0 x 运用两坐标轴上的合力等于零的条件 解题, Fy合=0 多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡.值得注 意的是:对x、y方向选择时,尽可能使落在x、y轴上的 力最多;被分解的力尽可能是已知力,不宜分解待求 力.
第一课时
共点力的平衡条件
知识与技能 1.理解共点力的平衡条件. 2.能应用共点力的平衡条件解决平衡问题. 过程与方法 学会应用共点力平衡条件求解平衡问题的基 本方法. 情感、态度与价值观 学会由牛顿定律推导物体的平衡条件.
你看过走钢丝的杂技表演吗?你玩过不倒翁 吗?(见下图)你想探究一下什么是平衡和平衡 条件吗?
1.平衡状态 一个物体在共点力作用下,保持静止状态或 匀速直线运动状态,则这个物体处于平衡状 态.例如沿水平路面匀速行驶的汽车、悬挂 在房顶的吊灯、工厂里耸立的大烟囱、宏伟 的跨海大桥等等,都处于平衡状态.
特别提醒: 静止与v=0是两个不同的概念.v=0且a=0同 时满足时为静止,仅有v=0但a≠0,不是静止, 例如小球上抛运动到最高点v=0但a=g,不是 静止状态,自然也不是平衡状态.
牛顿第二定律教案(优秀3篇)
牛顿第二定律教案(优秀3篇)(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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《牛顿第二定律的应用》教案
芯衣州星海市涌泉学校牛顿第二定律的应用一、教学目的1.物理知识方面的要求:(1)稳固记忆牛顿第二定律内容、公式和物理意义;(2)掌握牛顿第二定律的应用方法。
2.通过例题分析、讨论、练习使学生掌握应用牛顿定律解决力学问题的方法,培养学生的审题才能、分析综合才能和运用数学工具的才能。
3.训练学生解题标准、画图分析、完善步骤的才能。
二、重点、难点分析1.本节为习题课,重点内容是选好例题,讲清应用牛顿第二定律解决的两类力学问题及解决这类问题的根本方法。
2.应用牛顿第二定律解题重要的是分析过程、建立图景;抓住运动情况、受力情况和初始条件;根据定律列方程求解。
但学生往往存在重结论、轻过程,习惯于套公式得结果,所以培养学生良好的解题习惯、建立思路、掌握方法是难点。
三、教具投影仪、投影片、彩笔。
四、主要教学过程(一)引入新课牛顿第二定律提醒了运动和力的内在联络。
因此,应用牛顿第二定律即可解答一些力学问题。
我们通过以下例题来体会应用牛顿第二定律解题的思路、方法和步骤。
(二)教学过程设计1.受力情况求解运动情况例题1一个静止在程度面上的物体,质量是2kg ,在程度方向受到5.0N 的拉力,物体跟程度面的滑动摩擦力是2.0N 。
1)求物体在4.0秒末的速度;2)假设在4秒末撤去拉力,求物体滑行时间是是。
(1)审题分析这个题目就是根据的受力情况来求物体的运动情况。
前4秒内运动情况:物体由静止在恒力作用下做匀加速直线运动,t=4.0s 。
受力情况:F=5.0N ,f=2.0N ,G=N ;初始条件:v0=0;研究对象:m=2.0kg 。
求解4秒末的速度vt 。
4秒后,撤去拉力,物体做匀减速运动,v′t=0。
受力情况:G=N 、f=2.0N ;初始条件:v′0=vt,求解滑行时间是是。
(2)解题思路研究对象为物体。
受力,可得物体所受合外力。
根据牛顿第二定律可求出物体的加速度,再根据初始条件和运动学公式就可解出前一段运动的末速度。
《牛顿第二定律》教学设计
《牛顿第二定律》教学设计一、教学内容分析1.内容与地位在共同必修模块物理1的内容标准中涉及本节的内容有:“通过实验,探究加速度与物体质量、物体受力的关系.理解牛顿运动定律”.本条目要求学生通过实验,探究加速度、质量、力三者的关系,强调让学生经历实验探究过程.牛顿第二定律是动力学的核心规律,是学习其他动力学规律的基础,是本章的重点内容,它阐明了物体的加速度跟力和质量间的定量关系,是在实验基础上建立起来的重要规律,在理论与实际问题中都有广泛的运用.在教学过程中要创设问题情境,让学生经历探究加速度、质量、力三者关系的过程,可以通过实验测量加速度、力、质量,分别作出表示加速度与力、加速度与质量的关系的图像,根据图像导出加速度与力、质量的关系式.学习过程中引导体会科学的研究方法——控制变量法、图像法的应用,培养观察能力、质疑能力、分析解决问题的能力和交流合作能力.在知识的形成中真正理解牛顿第二定律,同时体验到探究的乐趣.2.教学目标(1)经历探究加速度与力和质量的关系的过程.(2)感悟控制变量法、图像法等科学研究方法的应用.(3)体验探究物理规律的乐趣.(4)培养观察能力、质疑能力、分析解决问题的能力和交流合作能力.3.教学重点、难点引导学生探究加速度与力和质量的关系的过程是本节课教学的重点,通过实验数据画出图像,根据图像导出加速度与力、质量的关系式是本节的难点.二、案例设计(一)复习导入教师:什么是物体运动状态的改变?物体运动状态发生变化的原因是什么?学生:物体运动状态的改变就是指物体速度发生了改变,力是使物体运动状态发生变化的原因.教师:物体运动状态的改变,也就是指物体产生了加速度.加速度大,物体运动状态变化快;加速度小,物体运动状态变化慢.弄清物体的加速度是由哪些因素决定的,具有十分重要的意义.那么物体的加速度大小是由哪些因素决定的呢?请同学们先根据自己的经验对这个问题展开讨论,让学生尝试从身边实例中提出自己的观点.讨论中体会到a跟力F、物体质量m有关.(二)探究加速度a跟力F、物体质量m的关系1.定性讨论a、F、m的关系学生:分小组讨论.教师:在学生分组讨论的基础上,请各组派代表汇报讨论结果.引导学生总结出定性的结论:a与F、m有关系,当m一定时F越大,a就越大;当F一定时,m越大,a就越小.请思考:在这里为什么要组织学生开展这样的讨论?2.定量研究a、F、m的关系(1)设计实验方案教师在肯定学生回答的基础上,提问:如何定量地研究a与F、m的关系呢?指出刚才大家在定性讨论a、F、m三者关系时,就已经采用了在研究a与F关系时保持m一定,在研究a与m的关系时保持F一定的方法,这种方法叫做控制变量法,它是研究多变量问题的一种重要方法.下面我们可应用这种方法,通过实验对a、F、m的关系进行定量研究.教师进一步引导,使学生明确要在实验中研究a、F、m的关系必须有办法测出a、F、m.教师在指出讲台上放有气垫导轨、气源、两个光电开关和与之配套的数字计时器、滑块、细线、砝码、小桶、弹簧秤、托盘天平、一端带有滑轮的长木板、小车、钩码、打点计时器、纸带、刻度尺,并说明每个光电开关与数字计时器一起能测出一定宽度的遮光板通过它的时间进而测出物体的瞬时速度后,让学生根据给定的器材设计实验方案,并在小组讨论基础上,全班交流.在大家互相启发、补充的过程中形成较为完善的方案.学生:设计出如下实验方案.方案一 以小车、打点计时器、纸带、长木板、细线、小桶、钩码、砝码、刻度尺、天平为器材,研究小车的运动.用天平测出小车的质量m 1,测出小桶的质量m 2,把小桶与小桶中砝码的总重力m ′g 当作小车受到的拉力F ,从打点计时器打出的纸带上测出△s ,由△s =at 2计算出小车的加速度a .方案二 以气垫导轨、气源、两个光电开关、数字计时器、滑块、刻度尺、细线、小桶、砝码、钩码、天平为器材研究滑块的运动.用天平测出滑块的质量m 1,测出小桶的质量m 2,把小桶与小桶中砝码的总重力m ′g 当作滑块受到的拉力F ,用导轨旁边的刻度尺测出两光电开关的距离s 0,用刻度尺测出固定在滑块上的遮光片的宽度△s ,根据数字计时器给出的遮光片分别通过前后两个光电开关所经历的时间△t 1、△t 2,由于△s ≪s 0,因此可以根据v 1=△s /△t 1和v 2=△s /△t 2计算出滑块在两光电开关间运动时的初、末速度,再由021222as v v =-计算出滑块的加速度a .教师引导学生讨论两种方案的可行性,让学生踊跃发表自己见解.教师:上述两种方案都是可行的.但前一种方案中小车受到的摩擦力较大,实验误差较大,因此就得想办法消除摩擦力的影响,那么如何消除摩擦力呢?建议有兴趣的同学自己利用课余的时间去实验室用前一种方案或其他方案进行实验探索.本节课我们采用上述后一种方案进行实验探究.教师:不论采用上述哪种方案,我们把小桶与小桶中砝码的总重力mg 当作小车(包括上面的钩码)或滑块(包括上面的钩码)受到的拉力,这是有条件的,这条件就是m ≪m ′(m 为小车与钩码或滑块与钩码的总质量).(2)进行实验探究教师:引导学生在气垫导轨上研究a 、F 、m 三者关系,为了让学生能有条不紊地进行实验,用电子幻灯片打出研究内容、实验步骤和数据记录表格如下:【研究内容】研究m 一定时,a 与F 的关系【研究步骤】①用天平分别测出单个滑块的质量m 1=__________g ,小桶质量m 2=__________g ,则滑块总质量m 等于m 1加上放在它上面的钩码的质量△m 1. ②在桶中放置质量为△m 2的砝码,则m ′=m 2+△m 2,当m ≪m ′时,认为F =m ′g (g 取9.8m /s 2).③用刻度尺测出遮光片的宽度△s =__________m ,用轨道边上的标尺测出两光电开关之间的距离s 0=__________m .④实验时,保持s 0不变,把各次滑块运动中遮光片经过前后光电开关的时间△t 1、△t 3代入公式计算出各次滑块运动的加速度,并把实验数据填入表5-1. 表5-1 研究m 一定时,滑块加速度a 与其受力F 的关系单个滑块质量 m 1=_____g [ 滑块总质量 m =_____g 小桶质量[] m 2=_____g [来源:www.shulih Z#X#X#K]遮光片宽度△s =_____m两光电开关间距 s 0=_____m实验次数 小桶上的砝码质量△m 2/g小桶与坛码总质量m ′/g △t 1/s △t 2/s 滑块加速度a/(m ﹒s -2) 滑块受的拉力F/N 123 4【实验的结论】____________________________________________________【研究内容二】研究a 与m 的关系(F 一定)【研究步骤】①用天平分别测出单个滑块的质量m 1=__________g ,小桶质量m 2=__________g ,则各次实验中滑块总质量m 等于m 1加上放在它上面的钩码的质量△m 1.②在小桶中放置质量为△m 2的砝码,则m ′=m 2+△m 2,当m ≪m ′时,认为F021222s t s t s a ÷⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∆⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∆-==m ′g (g 取9.8m/s 2),并保持m 不变.③用刻度尺测出遮光片的宽度△s =__________m ,用轨道边上的标尺测出两光电开关之间的距离s 0=__________m .④实验时,保持s 0不变,把各次滑块运动中遮光片经过光电开关的时间△t 1、△t 2代入公式,计算出各次滑块运动的加速度,把实验数据填入表5-2. 表5-2 研究滑块加速度a 与滑块总质量m 的关系(拉力F 一定)单个滑块质量 m 2=_____g 小桶质量 m 2=_____g小桶与砝码的总质量 m ′=_____g遮光片宽度△s =_____m两光电开关间距 s 0=_____m 实验次数 滑块砝码质量△m 1/g △t 1/s △t 2/s 滑块加速度a/(m ﹒s -2) 滑块与砝码总质量m/g1 234【实验的结论】____________________________________________________说明 在简要说明数字计时器的使用方法,强调实验过程应使气垫导轨保持水平,两光电开关间距要尽可能大些,尽可能使m ′远大于m (如果m ′≥20m ,则可认为m ′≫m )等注意事项后,请两位学生上台操作并报告测量数据,其他学生边观察边在课前印发的实验数据记录表(表5-1、表5-2)上填上实验测量数据. 教师:把全班学生分成8个小组,第1组~第4组学生分别完成(表5-1)021222s t s t s a ÷⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∆⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∆-=中从实验次数1~4各项目的计算与填写,第5组~第8组学生分别完成(表5-2)中从实验次数1~4各项目的计算与填写.教师:让学生反馈计算结果,并填入电子幻灯片(表5-1)、(表5-2)的对应栏目中.教师:引导学生对表5-1的数据①通过直接观察;②通过在坐标纸上画出a -F 图像进行分析,得出a ∝F (m 一定时)的结论.在描点画图时,让学生体会为什么要让描出的点尽可能多地分布在某一直线的两侧,尝试说出实验误差的原因.教师:引导学生对表11-2的数据①通过直接观察②通过在坐标纸上画出a -m 图像进行分析,只能得出当F 一定时,m 越大a 就越小的结论.教师:能不能就此马上断言a 与m 成反比?让学生展开讨论.教师:在引导学生进行全班交流的基础上,问学生能不能猜想a 与m 成反比? 如何证明这种猜想是否正确?请思考讨论. 学生:可以画出a 与m 1图像,看它是否为过原点的直线.学生:还可以通过计算a 与m 的比值来判断. 教师:让学生分组计算出对应各次实验的m 1,并在全班反馈填人表11-2后,在坐标纸上作出a -m 1图像.学生:确实实验得到的直线是接近过原点的,实验误差允许范围内a 与m 是成反比(F 一定时)的.说明 这里开展一系列讨论的目的是为了让学生体会从a -m 图像转化到a -m 1图像的意义,认识图像法描述物理规律的作用.教师:本实验只是让我们对于自然规律的探究有所体验,实际上一个规律的发现不可能是几次简单的测量实验就能得出,还需要通过大量的实验事实来论证.3.牛顿第二定律通过大量的实验探究得到加速度与力、质量的关系是:当物体的质量一定时,物体的加速度跟所受的作用力成正比,跟物体的质量成反比,这就是牛顿第二定律.加速度和力都是矢量,它们都有方向,牛顿第二定律不但确定了加速度和力的大小之间的关系,还确定了它们的方向之间的关系:加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同.牛顿第二定律也可用数学公式来表示:a∝F/m或F∝ma上式可改写为等式:F=kma,式中的k是比例常数.教师指出:(1)如果各物理量都采用国际单位,k=1;(2)力的单位“牛顿”是根据牛顿第二定律定义的.定义:使质量1kg的物体产生1m/s2的加速度所需要的力,叫做1N.即1N=1kg·m/s2可见,如果都用国际制单位,则k=1.牛顿第二定律可简化为F=ma这就是牛顿第二定律的数学表达式.三、案例评析本节课教学设计的思路是:首先提出物体的加速度是由哪些因素决定的这个问题,引导学生根据自己已有的经验进行定性探究,在此基础上,进一步引导学生应用控制变量法进行定量探究,让学生经历自己设计实验方案、观察实验现象、记录实验数据、全班合作处理实验数据、分析实验数据得出结论的过程,最后总结出牛顿第二定律的数学表达式.本节课教学设计为创设问题情境,让学生主动参与探究加速度、质量、力三者关系的全过程,在实验方案设计分析、应用图像探究规律等问题解决的过程中较为关注学生自己的观念,让学生在问题讨论中完善自己的观点,学习应用物理和数学的方法研究自然规律,有效地培养学生的实验设计能力、观察能力、分析能力、解决问题的能力以及合作交流的能力.教师在实验完成后的一句话“本实验只是让我们对于自然规律的探究有所体验,实际上一个规律的发现不可能是几次简单的测量实验就得出,还需要通过大量的实验事实来论证”充分体现了注重对学生进行科学态度和科学精神的教育.对于实验的方案可以根据学校、学生的情况,选择一种或两种或三种做,让学生比较实验的结果,对实验进行多方面的反思.牛顿第二定律说课稿今天我说课的内容是高中物理必修一第五章第二节《牛顿第二定律》,我将从教材分析、学法指导、教学程序、板书设计等方面进行阐述。
牛顿第二定律教案
牛顿第二定律教案牛顿第二定律教案牛顿第二定律教案(一):牛顿第二定律教案一、教学目标1。
物理知识方面的要求:(1)掌握牛顿第二定律的文字资料和数学公式;(2)理解公式中各物理量的好处及相互关系;(3)明白在国际单位制中力的单位"牛顿"是怎样定义的。
2。
以实验为基础,透过观察、测量、归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律。
培养学生的实验潜力、概括潜力和分析推理潜力。
3。
渗透物理学研究方法的教育。
实验采用控制变量的方法对物体的a、F、m三个物理量进行研究;运用列表法处理数据,使学生明白结论是如何得出的;认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。
二、重点、难点分析1。
本节的重点资料是做好演示实验。
让学生观察并读取数据,从而有说服力地归纳出a与F和m的关系,即可顺理成章地得出牛顿第二定律的基本关系式。
因此,熟练且准确地操作实验就是本课的关键点。
同时,也只有讲清实验装置、原理和圆满地完成实验才能使学生体会到物理学研究的方法,才能到达掌握方法、提高素质的目标。
2。
牛顿第二定律的数学表达式简单完美,记住并不难。
但要全面、深入理解该定律中各物理量的好处和相互关联;牢固掌握定律的物理好处和广泛的应用前景,对学生来说是较困难的。
这一难点在本课中可透过定律的辨析和有针对性的巩固练习加以深化和突破,另外,还有待在后续课程的学习和应用过程中去体会和理解。
三、教具小车、木板、滑轮、钩码、投影仪。
四、主要教学过程(一)引入新课由牛顿第必须律可知,力是改变物体运动状态的原因。
而物体运动状态的改变是物体运动速度发生变化,即加速度不为零。
因而力又是产生加速度的原因,加速度与力有关。
由牛顿第必须律还可知:一切物体总持续静止或匀速直线运动状态,这种性质叫惯性。
而质量是物体惯性大小的量度,因而加速度跟质量有关。
那么物体运动的加速度跟物体质量及受力之间存在什么样的关系?我们透过实验来探求。
游戏化教学:牛顿第二定律的闯关教案
游戏化教学:牛顿第二定律的闯关教案现在的学生对于学校的课堂常常感到乏味,这一点是所有教育工作者和学生都共同面临的问题。
一些创新性的教育方法被设计出来,以吸引学生的注意力和培养他们的学习兴趣。
其中,游戏化教学是一个很有前途的方向。
每个人都喜欢游戏,学习就好像一个闯关游戏,如果你能把知识点融入到一个有趣的游戏中,学生将会主动参与,进而提高学习效果。
因此,本文主要介绍一种关于牛顿第二定律的闯关教案,来说明游戏化教学的有效性。
1.课题背景牛顿第二定律是高中物理中的一个重要知识点。
它是物理的基础,而高中物理又是学生学习大学物理和以后的专业知识的重要基础。
因此,学生必须对此有清晰的认识。
但是,很多学生对牛顿第二定律的概念和公式很难理解,因此需要一种能激起他们学习兴趣、提高他们学习效果的新方法。
2.游戏化教学游戏化教学是一种教学方法,通过吸引学生的兴趣,在游戏的环境中教授某种知识,以提高学生的学习效果。
在物理学中,游戏化教学面临的最大挑战是如何将物理学概念和公式融入到游戏规则和操作中。
有挑战性的游戏可以激起学生的兴趣,并促进学习,并且学生可以通过玩耍更好地理解物理学的概念和公式,从而提高学习效果。
3.牛顿第二定律的闯关教案为了应对学生认识牛顿第二定律的问题,我们设计了一组游戏环节,并将其融入到闯关教案当中。
学生需要在游戏中收集足够的物品(如道具或币),以获取教案的下一个章节。
游戏被设计成具有级别和挑战性,以吸引学生完成任务。
教案被分成几个部分,每个部分都包括物理学概念和公式,此外,还有思考题和练习题。
在游戏的第一部分,学生需要学习一些概念,例如质量和加速度的定义和方向。
学生需要利用所学知识,通过控制游戏中的角色,避免障碍,收获物品以进入下一等级。
同时,学生也需要回答一些关于概念的问题,以使他们更好地理解。
在第二个阶段,学生将学习一些公式,如牛顿第二定律和牛顿的万有引力定律,并在这个阶段回答相关的问题。
这个阶段被设计成具有挑战性,并且可以在一定时间内完成,以增加游戏的刺激性。
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4.6用牛顿定律解决问题(二)
学习目标:
1. 知道连结体问题。
2. 理解整体法和隔离法在动力学中的应用。
3. 初步掌握连结体问题的求解思路和解题方法。
学习重点: 连结体问题。
学习难点: 连结体问题的解题思路。
主要内容:
一、连结体问题
在研究力和运动的关系时,经常会涉及到相互联系的物体之间的相互作用,这类
问题称为“连结体问题”。
连结体一般是指由两个或两个以上有一定联系的物体构成的系统。
二、解连接体问题的基本方法:整体法与隔离法
当物体间相对静止,具有共同的对地加速度时,就可以把它们作为一个整体,通
过对整体所受的合外力列出整体的牛顿第二定律方程。
当需要计算物体之间(或一个物体各部分之间)的相互作用力时,就必须把各个物
体(或一个物体的各个部分)隔离出来,根据各个物体(或一个物体的各个部分)的受
力情况,画出隔离体的受力图,列出牛顿第二定律方程。
许多具体问题中,常需要交叉运用整体法和隔离法,有分有合,从而可迅速求解。
【例一】如图所示,置于光滑水平面上的木块A 和B ,其质量为m A 和m B 。
当水平力
F 作用于A 左端上时,两物体一起作加速运动,其A 、B 间相互作用力大小为
N 1;当水平力F 作用于B 右端上时,两物体一起做加速度运动,其A 、B 间
相互作用力大小为N 2。
则以下判断中正确的是( )
A .两次物体运动的加速度大小相等
B .N 1+N 2<F
C .N l 十N 2=F
D
.N 1:N 2=m B :m A
V
【例二】如图,A 与B ,B 与地面的动摩擦因数都是μ,物体A 和B 相对静止,在拉
力F 作用向右做匀加速运动,A 、B 的质量相等,都是m ,求物体A 受到的摩
擦力。
【例三】如图所示,质量为m l 的物体和质量为m 2的物体,放在光滑水平面上,用仅能
承受6N 的拉力的线相连。
m l =2kg ,m 2=3kg 。
现用水平拉力 F 拉物体m l 或m 2,
使物体运动起来且不致把绳拉断,则F 的大小和方向应为( )
A .10N ,水平向右拉物体m 2
B .10N ,水平向左拉物体m 1
C .15N ,水平向右拉物体m 2
D .15N ,水平向左拉物体m 1
【例四】如图,m l =2kg ,m 2=6kg ,不计摩擦和滑轮的质量,求拉物体m l 的细线的拉力
和悬吊滑轮的细线的拉力。
【例五】如图所示的三个物体质量分别为m 1和m 2和m 3,带有滑轮的物体放在光滑
水平面上,滑轮和所有接触面的摩擦以及绳子的质量均不计,为使三个物体
无相对运动。
水平推力F 等于多少?
课堂训练:
l .如图所示,光滑水平面上有甲、乙两物体用绳拴在一起,受水平拉力F 1、F 2作用,
已知F 1<F 2,以下说法中错误的是( )
A .若撤去F 1,甲的加速度一定增大
B .若撤去F 2,乙的加速度一定增大
C .若撤去F l ,绳的拉力一定减小
D .若撤去F 2,绳的拉力一定减小
2.两重叠在一起的滑块,置于固定的、倾角为θ的斜面上,如图所示,滑块A 、B
的质量分别为M 、m ,A 与斜面间的动摩擦因数为μ1,B 与A 之间的动摩擦因数
为μ2,已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下,滑块B 受到的摩擦
力( )
A .等于零
B .方向沿斜面向上。
C .大小等于μ1mgcos θ
D .大小等于μ2mgcos θ
3.如图所示,A 、B 两物体的质量分别为m A 和m B ,在水平力F l 和F 2的作用下,向
右做匀加速直线运动。
设两物体与水平面间的动摩擦因数均为μ,求A 、B 间的压
力。
4.如图所示,在水平桌面上有三个质量均为m 的物体A 、B 、C 叠放在一起,水平拉力F 作用在物体B 上,使三个物体一起向右运动,请确定:
(1)当三个物体一起向右匀速运动时,A 与B 、B 与c 、C 与桌面之间的摩擦力大小;
(2)当三个物体一起向右以加速度a 匀加速运动时,A 与B 、B 与C 、C 与桌面之间
的摩擦力大小。
课后作业:
1.如图所示,在光滑水平面甲、乙两物体,在力F 1和F 2的作用下运动,已知F 1<F 2。
则以下说法中正确的是()
A .如果撤去F 1则甲的加速度一定增大
B .如果撤去F 1则甲对乙的作用力一定减小
C .如果撤去F 2则乙的加速度一定增大
D .如果撤去F 2则乙对甲的作用力一定减小
2.质量为M 的人站在地面上,用绳通过定滑轮将质量为m 的重物从高
处放下(如图)。
若重物以加速度a 下降(a<g),则人对地面压力为 ( )
A .(M+m)g-ma
B .M(g-a)-ma
C .(M-m)g+ma
D .Mg-ma
3.如图所示,质量是50kg 的人站在质量是200kg 的小车上。
他通过绳子以200N 的拉
力向右拉小车(地面光滑),则( )
A . lm /s 2的加速度向右移动
B .车以0.8m /s 2的加速度向右运动
C .车以4m /s 2的加速度向右运动
D .车对地保持静止
4.三个质量相同、形状也相同的斜面体放在粗糙地面上,另有三个质量相同的小物体
从斜面顶端沿斜面滑下,由于小物体与斜面间的摩擦力不同,第一个物体作匀加速下滑,第二个物体匀速下滑,第三个物体以初速v 0匀减速下滑(如图),三个斜面均保持不动,则下滑过程中斜面对地面的压力大小关系是( )
A .N 1=N 2=N 3
B .N 1>N 2>N 3
C .N 1<N 2<N 3
D .N 1=N 2 >N 3
5.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摩擦因数相同。
下列说法正确的是( )
A.若F1=F2,M1>M2,则V l>V2
B.若F1=F2,M1<M2,则V l>V2
C.若F1>F2,M1=M2,则V l>V2
D.若F1<F2,M1=M2,则V l>V2
6.如图所示,质量为M倾角为α的斜面体静止在水平地面上。
有一个
质量为m的物体在斜面顶端由静止沿斜面无摩擦滑下,在物体下滑
过程中,斜面体静止不动。
这时斜面体对地面的压力大小是
___________,地面对斜面体的摩擦力大小是_____________。
7.质量为m1=l0kg和m2=20kg的两物体靠在一起置于同一水平面上,如图所示。
两物体与水平面间的动摩擦因数分别为μ1=0.1,μ2=0.2。
现对它们施加一个F=80N 向右的水平力,使它们一起做加速运动。
取g=l0m/s2,求:
(1)两物体间的作用力N l;
(2)若F1从右向左作用在m2上,求的作用力N2:
(3)若μ1 =μ2 (或水平面光滑),则N1/N2=?
8.一质量为M,倾角为θ的楔形木块,静置在水平桌面上,与桌
面间的动摩擦因数为μ,一物块,质量为m,置于楔形木块
的斜面上,物块与斜面的接触是光滑的。
为了保持物块相对
斜面静止,可用一水平力F推楔形木块,如图所示,此水平
力的大小等于多少?
9.如图所示,质量均为m的小球A、B、C,用两条长为L的细线相连,置于高为h的光滑水平桌面上,L>h,A球刚跨过桌边。
若A球、B球相继下落着地后均不再反跳,则C球离开桌边时的速度大小是多少?
10.如图所示,一质量为m,长为L的均匀长木料放在粗糙水平面上,受水平拉力F作用后加速向右运动。
在离拉力作用点x处作一断面,在这一断面处,左右两部分木料之间的相互作用力多少?如木料的左端受到方向水平向右的推力F,情况又怎样?。