《用牛顿运动定律解决问题(二)》ppt课件

学习探究区学习目标知识储备学习探究典例精析课堂小结自我检测高中物理·必修1·人教版第四章牛顿运动定律4.7用牛顿运动定律解决问题（二）学习目标定位学习目标知识储备学习探究典例精析课堂小结自我检测3124理解共点力作用下物体平衡状态的概念以及共点力作用下物体的平衡条件.会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题.知道超重、失重和完全失重现象，会根据条件判断超重、失重现象.能从动力学角度理解自由落体运动和竖直上抛运动知识储备区学习目标知识储备学习探究典例精析课堂小结自我检测一、共点力的平衡条件1．静止匀速直线运动2．合力为0二、超重与失重1．(1)大于(2)向上2．(1)小于(2)向下3．(1)等于零(2)向下g三、从动力学看自由落体运动1．重力恒定2．匀加速学习探究区学习目标知识储备学习探究典例精析课堂小结自我检测一.共点力的平衡【问题设计】1．什么是平衡状态？2．物体只有在不受力作用时，才能保持平衡状态吗？3．速度等于零时，物体一定处于平衡状态吗？物体保持静止或匀速直线运动的状态叫做平衡状态．不是．物体所受的合力为零，不一定是不受力作用．不一定．当物体某一瞬间的速度为零时，但速度要发生变化，即加速度不为零时，就不是平衡状态．合外力为0学习探究区学习目标知识储备学习探究典例精析课堂小结自我检测【要点提炼】1．平衡状态：______或______________状态．2．平衡条件：(1)F合＝___(或加速度a＝___)(2)3．平衡条件的四个推论(1)二力作用平衡时，二力______、_______(2)三力作用平衡时，任意两力的合力与第三个力________、__________(3)多力作用平衡时，任意一个力与其他所有力的合力_______、_________(4)物体处于平衡状态时，沿任意方向上分力之和______________Fx合＝Fy合＝静止匀速直线运动00等大反向等大反向等大反向均为零00学习探究区学习目标知识储备学习探究典例精析课堂小结自我检测小星家住十八楼，每天上学放学均要乘垂直升降电梯上下楼．上学时，在电梯里，开始他总觉得有种“飘飘然”的感觉，背的书包也感觉变“轻”了．快到楼底时，他总觉得自己有种“脚踏实地”的感觉，背的书包也似乎变“重”了．为了研究这种现象，小星在电梯里放了一台台秤如图所示．设小星的质量为50kg，g取10m/s2.求下列情况中台秤的示数．(1)当电梯以a＝2m/s2的加速度匀加速上升二.超重和失重答案【问题设计】mgFN1av选向上为正方向根据牛顿第二定律：FN1－mg＝ma得：FN1＝mg＋ma＝600N学习探究区学习目标知识储备学习探究典例精析课堂小结自我检测小星家住十八楼，每天上学放学均要乘垂直升降电梯上下楼．上学时，在电梯里，开始他总觉得有种“飘飘然”的感觉，背的书包也感觉变“轻”了．快到楼底时，他总觉得自己有种“脚踏实地”的感觉，背的书包也似乎变“重”了．为了研究这种现象，小星在电梯里放了一台台秤如图所示．设小星的质量为50kg，g取10m/s2.求下列情况中台秤的示数．(2)当电梯以a＝2m/s2的加速度匀减速上升二.超重和失重答案【问题设计】mgFN2av选向下为正方向根据牛顿第二定律：mg－FN2＝ma得：FN2＝mg－ma＝400N学习探究区学习目标知识储备学习探究典例精析课堂小结自我检测小星家住十八楼，每天上学放学均要乘垂直升降电梯上下楼．上学时，在电梯里，开始他总觉得有种“飘飘然”的感觉，背的书包也感觉变“轻”了．快到楼底时，他总觉得自己有种“脚踏实地”的感觉，背的书包也似乎变“重”了．为了研究这种现象，小星在电梯里放了一台台秤如图所示．设小星的质量为50kg，g取10m/s2.求下列情况中台秤的示数．(3)当电梯以a＝2m/s2的加速度匀加速下降二.超重和失重答案【问题设计】mgFN3av选向下为正方向根据牛顿第二定律有mg－FN3＝ma得：FN3＝mg－ma＝400N学习探究区学习目标知识储备学习探究典例精析课堂小结自我检测小星家住十八楼，每天上学放学均要乘垂直升降电梯上下楼．上学时，在电梯里，开始他总觉得有种“飘飘然”的感觉，背的书包也感觉变“轻”了．快到楼底时，他总觉得自己有种“脚踏实地”的感觉，背的书包也似乎变“重”了．为了研究这种现象，小星在电梯里放了一台台秤如图所示．设小星的质量为50kg，g取10m/s2.求下列情况中台秤的示数．(4)当电梯以a＝2m/s2的加速度匀减速下降二.超重和失重答案【问题设计】mgFN4av选向上为正方向根据牛顿第二定律:FN4－mg＝ma得：FN4＝mg＋ma＝600N学习探究区学习目标知识储备学习探究典例精析课堂小结自我检测二.超重和失重答案【问题设计】从以上例子中归纳总结：什么情况下会发生超重现象，什么情况下会发生失重现象？FN1＝600NFN2＝400NFN3＝400NFN4＝600N归纳总结：(1)、(4)中，物体具有向上的加速度时，将发生超重现象(2)、(3)中，物体具有向下的加速度时，将发生失重现象．mg=500N学习探究区学习目标知识储备学习探究典例精析课堂小结自我检测【要点提炼】判断超重、失重状态的方法1．从受力的角度判断超重：物体所受向上的拉力(或支持力)_____重力．失重：物体所受向上的拉力(或支持力)_______重力．完全失重：物体所受向上的拉力(或支持力)_________.2．从加速度的角度判断超重：物体具有竖直______的加速度．失重：物体具有竖直______的加速度．完全失重：物体具有竖直______的加速度，且加速度大小等于_____.大于小于等于零向上向下向下g学习探究区学习目标知识储备学习探究典例精析课堂小结自我检测三.从动力学看自由落体运动和竖直上抛运动1．自由落体运动(1)条件：①v0＝；②只受作用，a＝.(2)运动性质：初速度为零的匀加速直线运动．(3)规律：v＝，h＝，v2－v20＝.2．竖直上抛运动(1)条件：①具有的初速度；②只受作用，a＝.(2)运动性质全过程看：运动分过程看竖直向上的直线运动至最高点后做运动0重力gt2gh竖直向上重力g匀变速直线匀减速自由落体g12gt2学习探究区学习目标知识储备学习探究典例精析课堂小结自我检测(3)规律：①以初速度v0竖直向上抛出的物体，到达的最大高度h＝，上升到最大高度所需时间t上＝.②竖直上抛运动具有对称性．a．从抛出点上升到最高点所用的时间t上与从最高点落回抛出点所用的时间t下相等，即t上＝t下＝v0g；b．落回抛出点的速度大小v等于；c．上升和下降过程经过同一位置时速度；d．上升和下降过程经过同一段高度的上升时间和下降时间．22gv0v0g初速度v0大小相等相等典例精析学习目标知识储备学习探究典例精析课堂小结自我检测解析一、共点力的平衡例1：如图所示，电灯的重力为20N，绳AO与天花板间的夹角为45°，绳BO水平，求绳AO、BO所受的拉力的大小FBFC=GFA解法一：力的合成法FA与FB的合力竖直向上，大小等于FCF合＝G灯＝FAsin45°FB＝FAcos45°解得：FA＝202N，FB＝20N根据牛顿第三定律：绳AO、BO所受的拉力分别为202N、20N典例精析学习目标知识储备学习探究典例精析课堂小结自我检测解析一、共点力的平衡例1：如图所示，电灯的重力为20N，绳AO与天花板间的夹角为45°，绳BO水平，求绳AO、BO所受的拉力的大小FBFC=GFA解法二：正交分解法解得：FA＝202N，FB＝20N根据牛顿第三定律：绳AO、BO所受的拉力分别为202N、20N将FA进行正交分解：FAsin45°＝FCFAcos45°＝FB典例精析学习目标知识储备学习探究典例精析课堂小结自我检测解析例2：如图所示为一物体随升降机由一楼运动到某高层的过程中的v-t图象，则()A．物体在0～2s内处于失重状态B．物体在2s～8s内处于超重状态C．物体在8s～10s内处于失重状态D．由于物体的质量未知，所以无法判断超重、失重状态．加速加速度向上超重匀速加速度为0正常减速加速度向下失重二、超重与失重加速度竖直向上：超重加速度竖直向下：失重C典例精析学习目标知识储备学习探究典例精析课堂小结自我检测三、从动力学角度看自由落体和竖直上抛运动例3：气球下挂一重物，以v0＝10m/s匀速上升，当达到离地面高175m处时，悬挂重物的绳子突然断裂，那么重物经多长时间落到地面？落地速度多大？(空气阻力不计，g取10m/s2)解析解法一:分段法重物先匀减速上升，再匀加速下降．上升阶段，时间t1＝v0g＝1s，由v20＝2gh1知，h1＝v202g＝5m下降阶段，下降距离H＝h1＋175m＝180mH＝12gt22，下落时间t2＝2Hg＝6s重物落地速度v＝gt2＝60m/s，总时间t＝t1＋t2＝7s175mh1此时重物向哪运动呢？典例精析学习目标知识储备学习探究典例精析课堂小结自我检测三、从动力学角度看自由落体和竖直上抛运动例3：气球下挂一重物，以v0＝10m/s匀速上升，当达到离地面高175m处时，悬挂重物的绳子突然断裂，那么重物经多长时间落到地面？落地速度多大？(空气阻力不计，g取10m/s2)解析解法二:全过程法175mh1此时重物向哪运动呢？取初速度方向为正方向重物全程位移h＝v0t－12gt2，h＝－175m解得：t1＝7s，t2＝－5s(舍去)由v＝v0－gt，故v＝－60m/s负号表示方向竖直向下课堂要点小结学习目标知识储备学习探究典例精析课堂小结自我检测1．共点力的平衡条件(1)平衡状态指物体处于静止状态或匀速直线运动状态．平衡状态的特点是速度不发生变化(v＝0或v＝常数)，加速度a＝0.(2)共点力作用下物体的平衡条件是合外力为0，即F合＝0或Fx＝0Fy＝0课堂要点小结学习目标知识储备学习探究典例精析课堂小结自我检测2．超重和失重分析特征状态加速度a视重(F)与重力(mg)的关系运动情况受力图平衡a＝0F＝mg静止或匀速直线运动超重方向向上F＝m(g＋a)mg向上加速，向下减速失重方向向下F＝m(g－a)mg向下加速，向上减速课堂要点小结学习目标知识储备学习探究典例精析课堂小结自我检测3.从动力学的角度看自由落体运动和竖直上抛运动(1)物体抛出后只受重力作用，由牛顿第二定律知，a＝g(2)自由落体运动：v0＝0，a＝g，匀加速直线运动竖直上抛运动：具有竖直向上的初速度，a＝g，全过程看做是匀变速直线运动.自我检测区学习目标知识储备学习探究典例精析课堂小结自我检测1.(共点力的平衡)如图所示，一重为10N的球固定在支杆AB的上端，今用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的拉力为7.5N，则AB杆对球的作用力()A．大小为7.5NB．大小为10NC．方向与水平方向成53°角斜向右下方D．方向与水平方向成53°角斜向左上方解析DF1=7.5NG=10NF2N5.12222122FGFF015334tanFG三力平衡：任意两力合力与第三个力等大、反向自我检测区学习目标知识储备学习探究典例精析课堂小结自我检测2．(超重和失重)在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲和起立的动作．传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力随时间t变化的图象，则下列图象中可能正确的是()解析下蹲：加速向下减速向下起立：加速向上减速向上失重超重超重失重GFGFGFGFD自我检测区学习目标知识储备学习探究典例精析课堂小结自我检测3．(从动力学看自由落体和竖直上抛运动)将一个物体以初速度20m/s竖直向上抛出，忽略空气阻力,求物体到达距抛出点上方15m处时所用的时间．(g取10m/s2)解析根据h＝v0t－12gt2其中v0＝20m/s，h＝15m代入得：t1＝1s，t2＝3s研究全过程：以初速度方向为正0v15m1t2t上升过程中到达该位置下落过程中到达该位置学习目标定位学习目标知识储备学习探究典例精析课堂小结自我检测再见