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高中物理第四章第七节4.7用牛顿定律解决问题(二)学案(新人教版必修1)

4.7用牛顿运动定律解决问题(二) 【学习目标】 1、会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题。 2、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. 3、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. 【重点、难点分析】 【学习重点】1、共点力作用下物体的平衡条件及应用. 2、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 【自主学习】 一、研究物体平衡的基本思路和基本方法 (1)转化为二力平衡模型——合成法 三力平衡条件:任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线。 据平行四边形定则作出其中任意两个力的合力来代替这两个力, 从而把三力平衡转化为二力 平衡。这种方法称为合成法。 (2)转化为四力平衡模型——分解法 物体受三个共点力平衡时, 也可以把其中一个力进行分解(一般采用正交分解法), 从而把三 力平衡转化为四力平衡模型。这种方法称为分解法。 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)_________物体所受重力的情况称为超 重现象。 2、失重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_________物体所受重力的情况称为失 重现象。如果物体对支持物、悬挂物的作用力的__________,即物体正好以大于等于 _________,方向________的加速度运动,此时物体处于完全失重状态。 【合作探究】 一、物体的平衡 例 1、如图所示,在倾角为θ 的斜面上,放 球被竖直挡板挡住不下滑,求:球对斜面和 F1 F2 一重力为 G 的光滑小球, 挡板的弹力大小。

G

2、拓展:重 G 的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到水平位 置,在该过程中,斜面和挡板对小球的弹力的大小 F1、F2 各如何变化?

二、超重和失重 人站在电梯中,人的质量为 m.如果当电梯以加速度 a。加速上升时,人对地板的压力为 多大?(可以参考教材例题独立完成下列空) 1:选取人作为研究对象,分析人的受力情况:人受到 是 . 力的作用,分别

2:取向上为正方向,根据牛顿第二定律写出支持力 F、重力 G、质量 m、加速度 a 的方程: 由此可得:F= 支持力与人对地板的压力是一对 人对地板的压力.即 F’= 升时,人对地板的压力比人的重力 与 由于 F’ . 现 力,根据牛顿第 ,由于地板对人的 定律,

mg(填<,=,>)所以当电梯加速上

总结: 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体受到的重力的现象称为 象. 问题:1、物体处于超重现象时物体的加速度方向如何呢?

2、当物体的加速度方向向上时,物体的运动状态 分为哪两种情况?

拓展:1、人以加速度 a 匀减速下降,这时人对地板的压力又是多大?

2.人以加速度 a 匀加速向下运动,这时人对地板的压力多大?

3.人随电梯以加速度 a 匀减速上升,人对地板的压力为多大?

4.人随电梯以加速度 g 匀加速下降,这时人对地板的压力又是多大?

总结:对超重和失重现象的归纳总结: ①当物体具有 这种现象叫超重。 ②当物体具有 这种现象叫失重。 ③物体对测力计的作用力的读数等于零的状态叫 体对器壁没有压强。 ④物体处于超重或失重状态时,物体所受的重力并没有变化。 . 状态。 处于完全失重状态的液 加速度时, 物体对测力计的作用力小于物体所受的重力, 加速度时, 物体对测力计的作用力大于物体所受的重力,

【课堂小结】

【当堂检测】 从动力学看自由落体运动 以 10m/s 的速度从地面竖直向上抛出一个物体,空气阻力可以忽略,分别计算 0.6s、1.6s 后物体的位置(取 g=10m/s )
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