高中物理 第四章 牛顿运动定律 第7节 用牛顿定律解决问题（二）（第2课时）课件 新人教版必修1.ppt

第四章牛顿运动定律 第七节用牛顿运动定律解决问题 2 2 首先播放视频 牛顿运动定律 杨利伟吃月饼 的内容 这既是同学们熟知的失重现象 又展现了我国的科研成就 既激发了学生的学习兴趣 又增强了学生的爱国热情 以此来导入新课 共点力的受力分析 平衡条件以及求解共点力平衡问题的方法 是高中物理的重点 也是学生学习的难点 而超重 失重本质的理解也是学生学习的难点 鉴于本节重点内容较多 以及内容的重要性 本节课分两个课时进行学习 第一课时学习共点力的平衡相关知识 第二课时学习超重和失重相关知识 共点力的平衡学生在力的相互作用的学习中已经有了一定的基础 本节重点在于让学生掌握解决共点力平衡为题常用的方法 所以针对不同方法选择了对应的例题 超重和失重重点在于使学生对于现象的认识和本质的理解 习题设计上以概念的理解考查和简单的计算为主 第一课时没有设计课堂检测题 在第二课时设计4个课堂检测题 来检测学生掌握的情况 发现存在的问题 1 通过实验认识超重和失重现象 理解产生超重 失重现象的条件和实质 2 进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤 学习重点 发生超重 失重现象的条件及本质 学习难点 超重 失重现象的实质 正确分析受力并恰当地运用正交分解法 视频中杨利伟和月饼 处于我们熟知的失重状态 本节课我们就来学习超重与失重的知识 1 用弹簧秤测物体的重力时应使物体处于什么状态 物体处于平衡状态 2 弹簧秤的示数是哪个力的 物体拉弹簧的力的示数 根据平衡条件和牛顿第三定律知道 弹簧秤的示数等于物体重力的大小 用弹簧秤测物体的重力时 突然向上加速运动 弹簧秤的示数如何变化 思考 a 1 研究对象是什么 2 受几个力 3 怎么运动 确定a方向 4 根据什么规律可求出f fmg maf mg ma 在牛顿运动定律的应用中发现新知识 重物 mg f 5 物体对弹簧秤的拉力f 与弹簧秤对重物的拉力f是一对什么力 f 与f是一对作用力和反作用力6 根据什么规律可求出f 由牛顿第三定律得 人对地板的压力f 与f大小相等 f mg ma7 弹簧秤的示数如何变化 读数 f mg ma 大于重力即弹簧秤的示数变大 用弹簧秤测物体的重力时 突然向上减速运动 弹簧秤的示数如何变化 思考 g f ma f g ma g 物体所受的拉力f与物体对弹簧秤的拉力f 弹簧秤的示数 小于物体的重力 mg f 1 超重 物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 大于物体所受到的重力的情况称为超重现象 一 超重和失重 2 失重 物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 小于物体所受到的重力的情况称为失重现象 为什么会有超重与失重现象 出现超重与失重时 物体所受的重力变了吗 1 当物体有向上的加速度时 包括加速上升或减速下降 产生超重现象 即只要有向上的加速度就处于超重状态 2 产生超重现象时 物体的重力并没有变化 只是物体对水平支持物体的压力或对悬挂物体的拉力增大 即只要有向下的加速度就处于失重状态 即 视重 实重 3 完全失重失重时 如果a g 重物对竖直悬线的拉力f m ga 0 对支持面的压力fn m ga 0 就好像重力完全 消失 了 确切的说是重力加速度g好像 消失 了 实际上物体的重力并没有消失 1 水喷出来的原因是什么 2 水不喷出是因为水失去重力了吗 当杯子自由下落时 杯中的水处于完全失重状态 水的内部没有压力 故水不会喷出 但杯子中水的重力仍然存在 其作用效果是用来产生重力加速度 1 超重和失重的产生条件 超重 a竖直向上 失重 a竖直向下 向上加速 向下减速 向上减速 向下加速 完全失重 a竖直向下等于g 自由落体 竖直上抛 二 对超重与失重的理解 2 超重失重的本质 超重的本质 重力不变 视重大于重力失重的本质 重力不变 视重小于重力 3 超重 失重 视重和重力的区别 1 超重和失重是一种物理现象 2 视重是体重计的示数 指支持物对物体的支持力 或悬挂物对物体的拉力 是可以改变的 3 物体的重力与运动状态无关 不论物体处于超重还是失重状态 重力不变 a竖直向上视重 重力超重状态 a竖直向下视重 重力失重状态 超重或是失重由a决定 与v方向无关 规律 例1 悬挂在电梯天花板上的弹簧测力计的钩子挂着质量为m的物体 电梯静止时弹簧测力计的示数为g mg 下列说法中正确的是 a 当电梯匀速上升时 弹簧测力计的示数增大 电梯匀速下降时 弹簧测力计的示数减小b 只有电梯加速上升时 弹簧测力计的示数才会增大 只有电梯加速下降时 弹簧测力计的示数才会减小c 不管电梯向上或向下运动 只要加速度的方向竖直向上 弹簧测力计的示数一定增大d 不管电梯向上或向下运动 只要加速度的方向竖直向下 弹簧测力计的示数一定减小 cd 1 质量为60kg的人站在升降机中的体重计上 当升降机做下列各种运动时 体重计的读数是多少 g 10m s2 1 升降机匀速上升 2 升降机以3m s2的加速度加速上升 3 升降机以4m s2的加速度加速下降 1 600n 2 780n 3 360n 三 从动力学看自由落体运动 1 自由落体运动 1 自由落体运动定义 f合 g mg 2 自由落体加速度 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 v0 0 a f合 m mg m g 方向竖直向下 2 竖直上抛运动 1 竖直上抛运动定义 2 竖直上抛运动加速度 物体以一定的初速度竖直向上抛出后只在重力作用下的运动 方向竖直向下 a f合 m mg m g f合 g mg 3 竖直上抛运动研究方法 4 竖直上抛运动规律公式 以向上方向为正方向 竖直向上抛运动是一个加速度为g的匀减速直线运动 vt v0gt x v0tgt2 2 v0 以向上方向为正方向 x正 x vt 例2 从塔上以20m s的初速度竖直向上抛一个石子 不考虑空气阻力 求5s末石子速度和5s内石子位移 g 10m s2 vt v0gt 30m s x v0tgt2 2 25m 航天中的超重 失重现象 宇航员在飞船起飞和返回地面时 处于超重状态 特别是在升空时 超重可达重力的9倍 超重使人不适 起初会感到头晕 呕吐 超重达到3倍重力时会感到呼吸困难 超重达到4倍重力时 颈骨已不能支持头颅 有折断的危险 所以升空时宇航员必须采取横卧姿势 以增强对超重的耐受能力 1 超重对宇航员的影响 制造理想的滚珠 制造泡沫金属 2 完全失重下的科学研究 完全失重状态下液体呈绝对球形 3 在航天飞机中 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 1 超重 失重 完全失重 2 超重失重的理解 1 超重 失重的条件 2 超重 失重的本质 4 航天中的超重 失重现象 3 从动力学看自由落体运动 d 1 共点的五个力平衡 则下列说法中不正确的是 a 其中四个力的合力与第五个力等大反向b 其中三个力的合力与其余的两个力的合力等大反向c 五个力合力为零d 撤去其中的三个力 物体一定不平衡 d 2 以下关于超重与失重的说法正确的是 a 游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态b 在超重现象中 物体的重力是增大的c 处于完全失重状态的物体 其重力一定为零d 如果物体处于失重状态 它必然有向下的加速度 3 物体p q叠放在一起 p在上 现从某一高度由静