高中物理 4.7 用牛顿运动定律解决问题（二） 课件 新人教版必修1.ppt

我来做一做 用细棉线将一钩码轻轻提起 1 钩码静止时 棉线受到的拉力为多少 说出根据 2 手拿棉线将钩码突然向上提升 棉线有何变化 用牛顿运动定律解决问题 二 一 共点力的平衡条件二 超重和失重 学习目标 1 知识与技能 知道什么是物体处于平衡状态及在共点力作用下物体的平衡条件 知道超重和失重现象的含义 能通过牛顿运动定律对它们进行定量分析 并能说明一些简单的相关问题 能解答以自由落体为基础的竖直方向的运动学问题 2 过程与方法 通过学生亲手实验 培养其观察能力和分析推理能力 通过学生自主探究 合作探究 让学生真正参与到知识的形成过程中 让学生学会学习 3 情感态度与价值观 借助课堂小实验 多媒体课件和丰富的网上资料 激发学生的兴趣 感受物理与生活 社会与科学技术的相关性 培养学生热爱物理 热爱科学的情感 搭建学生自我展示的舞台 鼓励学生建立自信 敢于探索 勇于质疑 学会交流与合作 以达到 我学习 我快乐 的目的 一 共点力的平衡条件 1 如果一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态 我们就说这个物体处于平衡状态 2 结论 在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零 例题 城市中的路灯 无轨电车的供电线路等 经常用三角形的结构悬挂 图为这类结构的一种简化模型 图中硬杆ob可绕通过b点且垂直于纸面的轴转动 钢索和杆的重量都可忽略 如果悬挂物的重量是g 角aob等于 钢索oa对o点的拉力和杆ob对o点的支持力各是多大 g f 合作体验 1 将橡皮筋套在保持竖直的中指上 使笔芯保持水平 笔尖顶着掌心 模拟三角型支架 将o点下压 中指与掌心有什么感觉 2 同学甲手叉腰 同学乙轻轻下压甲的肘部 请甲体会上臂与腰部有什么感觉 例题 城市中的路灯 无轨电车的供电线路等 经常用三角形的结构悬挂 图为这类结构的一种简化模型 图中硬杆ob可绕通过b点且垂直于纸面的轴转动 钢索和杆的重量都可忽略 如果悬挂物的重量是g 角aob等于 钢索oa对o点的拉力和杆ob对o点的支持力各是多大 g f 解 因为o点静止 所以f1 f2 f3合力为0 在x方向和y方向的分矢量之和也都为0 f2 f1cos 0f1sin f3 0f3 g所以f1 g sin f2 g tan g f 根据二力平衡f1与f2的合力跟f3等大反向 a b o g f f 例题 如图 人的质量为m 当电梯以加速度a加速上升时 人对地板的压力f 是多大 解 人为研究对象 人在升降机中受到两个力作用 重力mg和地板的支持力f 由牛顿第二定律得 f mg ma 故 f mg ma 人受到的支持力f大于人受到的重力mg 由牛顿第三定律得 压力f 大于重力mg f 二 超重和失重 1 超重 物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力 视重 大于物体所受重力的现象 例题 如图 人的质量为m 当电梯以加速度a加速上升时 人对地板的压力f 是多大 解 人为研究对象 人在升降机中受到两个力作用 重力mg和地板的支持力f 由牛顿第二定律得 f mg ma 故 f mg ma 人受到的支持力f大于人受到的重力mg 由牛顿第三定律得 压力f 大于重力mg 加速下降 mg f ma f mg ma 2 失重 物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力 视重 小于物体所受重力的现象 归类 下面所示的运动情况中 对物体m来说 哪几种发生超重现象 哪几种发生失重现象 甲 乙 丙 丁 g f ma f g ma g f ma f g ma 失重 超重 减速上升 加速上升 加速下降 减速下降 超重 失重 a方向向上 加速上升 减速下降 超重 a方向向下 加速下降 减速上升 失重 超重和失重 例题 如图 人的质量为m 当电梯以加速度a加速上升时 人对地板的压力f 是多大 解 人为研究对象 人在升降机中受到两个力作用 重力g和地板的支持力f 由牛顿第二定律得 f mg ma 故 f mg ma 人受到的支持力f大于人受到的重力mg 由牛顿第三定律得 压力f 大于重力mg mg f ma f mg ma 以加速度a g竖直加速下降 0 3 完全失重 当升降机以加速度a g竖直加速下降时 物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力 视重 为零的现象 我来做一做 1 用金属块将餐巾纸压在木板上 如何将餐巾纸从重物下完好地抽出 2 让下部有一洞的盛满水的瓶子从高出自由落下 观察并解释这个现象 超重和失重现象的应用 在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用 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 完全失重带来的弊端 完全失重带来的利 液体呈绝对球形 制造理想的滚珠轴承 国际空间站的首批乘员 在太空失重的条件下 会生产出