4.5牛顿第二定律的应用瞬时性问题教学设计-高一上学期物理人教版

授课日期：课题：牛顿第二定律的瞬时性总2课时第1分课时教学目的：1.通过瞬时问题的分析，进一步体会a与F合的瞬时对应关系2.掌握瞬时问题中轻绳和轻杆的两种模型，能够说出解决瞬时问题的思路，会求瞬时加速度教学重点：1.掌握轻绳和轻杆产生力的特点2.掌握轻绳和轻杆随外界条件发生突变时的解题方法，会求瞬时加速度教学难点:掌握轻绳和轻杆随外界条件发生突变时的分析思路和解题方法，能够与变化前后物体的运动状态相结合进行受力分析和加速度求解教学环节导入新课：物体运动的加速度a与其所受的合外力F有瞬时对应关系。当合外力的方向、大小改变时，物体的加速度方向、大小也立即发生相应的改变；当物体的合外力为零时，物体的加速度也立即为零。因力和加速度之间是瞬时对应的，故物体运动的加速度可以突变。学习新课：1.轻绳模型（1）模型分析①只能拉不能压，且方向一定沿着绳子的收缩方向；②认为绳子不可伸长，即无论绳子所受拉力多大，长度不变(只要不被拉断)；③绳子的弹力可以发生突变——瞬时产生、瞬时改变、瞬时消失。（2）典例分析【典例1】如图所示，质量为m的小球用细线L1、L2分别连在天花板和竖直墙壁上，小球处于静止状态，细线L1与竖直方向的夹角为α，细线L2处于水平，重力加速度为g，则在剪断细线L2的瞬间，小球的加速度和细线L1的拉力大小分别为（）A．B．C．D．2.轻杆模型（1）模型分析①既能承受拉力，又可承受压力，施力或受力方向不一定沿着杆；②认为杆既不可伸长，也不可缩短，杆的弹力可以发生突变。（2）典例分析【典例2】如图所示，A、B两木块间连一轻杆，A、B质量相等，一起静止地放在一块光滑木板上，若将此木板突然抽去，在此瞬间，A、B两木块的加速度分别是（）A．aA=0，aB=2gB．aA=g，aB=g C．aA=0，aB=0 D．aA=g，aB=2g巩固练习：（根据班级授课情况选择练习量）【练习1】两个质量均为m的小球，用两条轻绳连接，处于平衡状态，如图所示。现突然迅速剪断轻绳OA，让小球下落，在剪断轻绳的瞬间，设小球A、B的加速度分别用a1和a2表示，则（）A．a1=g，a2=g B．a1=0，a2=2gC．a1=g，a2=0 D．a1=2g，a2=0【练习2】挂红灯笼是我国传统文化，用来表达喜庆。如图所示，一小灯笼用轻绳连接并悬挂在O点，在稳定水平风力F作用下发生倾斜，轻绳与竖直方向的夹角为37°，若灯笼的重力为4N，cos37°=0.8，sin37°=0.6。求：（1）水平风力F和悬绳拉力T的大小；（2）若轻绳被剪断，求轻绳被剪断后2s末灯笼的速度。【练习3】如图所示，在光滑水平面上有物体A和B，质量分别为m1、m2。它们之间用水平轻杆连接，水平拉力F（大小未知）作用在B上，使A和B一起以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度大小分别为a1和a2。则（）A．a1=a2=0 B．a1=a；a2=0 C．a1=0；a2=a D．a1=a；a2=a课堂小结：1.模型分析轻绳和轻杆因发生微小形变而产生弹力，其形变可瞬时产生或消失，在瞬时问题中，其弹力发生突变。2.解瞬时性问题的基本步骤（1）对原状态下物体的受力分析利用力的合成法或正交分解法求出各力大小（若物体处于平衡状态，则利用平衡条件；若处于加速状态则利用牛顿运动定律）。（2）对状态变化后的物体受力分析当状态变化时（烧断细线、抽出木板、撤去某个力等），哪些力变化，哪些力不变，哪些力消失（被剪断的绳、发生在被撤去物接触面上的弹力都立即消失）。（3）求物体在状态变化后所受的合外力，利用牛顿第二定律，求出瞬时加速度。布置作业：《牛顿第二定律的瞬时性专项练习》4、5、9、10（必做），6、7（选做）板书设计：课后反思：学生活动①引导学生回顾复习牛顿第二定律的几个特性，并重点分析瞬时性。②让学生讨论轻绳的受力特点③让学生观看模型实验，分析合力的方向，理解轻绳的力会发生突变④复习讨论轻杆的受力特点⑤利用典型例题让学生根