高中物理人教版必修一第四章牛頓運動定律：第7節(jié)《用牛頓運動定律解決問題（二）》課件ppt
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,歡迎進入物理課堂,應(yīng)用牛頓運動定律解決問題（二）,第7節(jié),學習目標：1.理解共點力作用下物體平衡狀態(tài)的概念，能推導出共點力作用下物體的平衡條件。2.會用共點力平衡條件解決有關(guān)力的平衡問題。3.通過實驗認識超重和失重現(xiàn)象，理解產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的條件和實質(zhì)。4.進一步熟練掌握應(yīng)用牛頓運動定律解決問題的方法和步驟，能解答以自由落體運動為基礎(chǔ)的豎直方向的運動學問題（豎直上拋、豎直下拋）。,重點1.共點力作用下物體的平衡條件及應(yīng)用。2.發(fā)生超重、失重現(xiàn)象的條件及本質(zhì)。難點1.共點力平衡條件的應(yīng)用。2.超重、失重現(xiàn)象的實質(zhì)。,重點難點,提出問題,一、共點力的平衡條件,1.物體處于平衡狀態(tài)有什么特點？物體若受多個共點力作用而處于平衡狀態(tài)，應(yīng)滿足什么條件？,歸納：物體處于平衡狀態(tài)的特點是：運動狀態(tài)不發(fā)生變化，加速度為0。根據(jù)牛頓第二定律F=ma,當物體處于平衡狀態(tài)時，加速度為0，因而物體若受多個共點力作用而處于平衡狀態(tài)，應(yīng)滿足物體所受的合力F=0。結(jié)論:共點力作用下物體的平衡條件是所受合力為0。,2.若一個物體受兩個力而處于平衡狀態(tài)，則這兩個力的關(guān)系如何？若一個物體受三個力而處于平衡狀態(tài)，則其中一個力與另外兩個力的合力間滿足怎樣的關(guān)系？這個結(jié)論是否可以推廣到多個力的平衡？,結(jié)論:二力平衡：物體受兩個力而處于平衡狀態(tài)時，這兩個力的關(guān)系是等大、反向，且作用在同一條直線上。三個力平衡：物體受三個力作用而處于平衡狀態(tài)時，可將其中的任意兩個力合成，則這兩個力的合力與另一個力的關(guān)系是大小相等、方向相反，且作用在同一條直線上。推而廣之，多個力的平衡，若物體受多個力的作用而處于平衡狀態(tài)，則這些力中的某一個力一定與其余力的合力大小相等、方向相反，且作用在同一條直線上。,提出問題,一、共點力的平衡條件,典型例題,例1城市中的路燈、無軌電車的供電線路等，經(jīng)常用三角形的結(jié)構(gòu)懸掛。圖4-7-6為這類結(jié)構(gòu)的一種簡化模型。圖中硬桿OB可繞通過B點且垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動，鋼索和桿的重量都可忽略。如果懸掛物的重量為G，∠AOB=θ，鋼索OA對O點的拉力和桿OB對O點的支持力各是多大？,請思考：（1）輕質(zhì)細繩中的受力特點如何？（2）可繞一端轉(zhuǎn)動的輕桿只在兩端受力時其受力特點如何？（3）分析鋼索OA對O點的拉力和桿OB對O點的支持力選誰為研究對象？其受力特點如何？（4）求鋼索OA對O點的拉力和桿OB對O點的支持力時的解題依據(jù)是什么？,,拓展：求鋼索OA對O點的拉力和桿OB對O點的支持力利用了正交分解法，還有沒有其他方法？,,二、超重和失重,1.學生體驗一位同學甲站在體重計上靜止，另一位同學乙說出體重計的示數(shù)。注意觀察接下來的實驗現(xiàn)象：（1）甲突然下蹲時，體重計的示數(shù)是否變化？怎樣變化？（2）甲突然站起時，體重計的示數(shù)是否變化？怎樣變化？（3）當人下蹲和突然站起的過程中人受到的重力是否發(fā)生變化，為什么體重計的示數(shù)發(fā)生了變化呢？,二、超重和失重,2.現(xiàn)象分析（1）體重計的示數(shù)發(fā)生了變化，示數(shù)變小了。（2）體重計的示數(shù)發(fā)生了變化，示數(shù)變大了。（3）當人靜止在體重計上時，人處于受力平衡狀態(tài)，重力和體重計對人的支持力大小相等，而實際上體重計測量的是人對體重計的壓力，在這種靜止的情況下，壓力的大小是等于重力的。而當人在體重計上下蹲或突然站起的過程中，人受到的重力沒有發(fā)生變化，但人的運動狀態(tài)發(fā)生了變化，也就是說產(chǎn)生了加速度，此時人受力不再平衡，壓力的大小不再等于重力，所以體重計的示數(shù)發(fā)生了變化。,典型例題,例2如圖所示，人的質(zhì)量為m，當電梯以加速度a加速上升時，人對地板的壓力F′是多大？,思考討論：（1）題目求人對地板的壓力，解決問題時如何選擇研究對象？（2）研究對象受到哪些力的作用？（3）解決問題時依據(jù)哪些規(guī)律？（4）電梯靜止時，地板對人的支持力F與人所受的重力G相等，都等于mg。當電梯加速運動時，這兩個力還相等嗎？,解析：取向上的方向為正方向，根據(jù)牛頓第二定律寫出關(guān)于支持力F、重力G、質(zhì)量m、加速度a的方程。F-G=maF=G+maF=m（g+a）根據(jù)牛頓第三定律得，人對地板的壓力F′與地板對人的支持力F的大小相等，即F′=m（g+a）。答案：m（g+a）,3.歸納總結(jié)（1）當電梯加速上升（或減速下降）時,加速度向上,人對電梯地板的壓力F＝m（g+a）>mg，這種現(xiàn)象稱為超重現(xiàn)象。（2）當電梯加速下降（或減速上升）時，加速度向下,人對電梯地板的壓力F=m（g-a）下載提示(請認真閱讀)
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