1、4.7 用牛頓運動定律解決問題（二）教材分析:牛頓運動定律是經(jīng)典力學的基礎，它在科學研究和生產(chǎn)技術中有著廣泛的應用.上一節(jié)課主要是以理論的分析為主，研究如何根據(jù)已知運動情況求解物體的受力情況和已知受力情況求解物體的運動情況.本節(jié)課是從應用角度學習牛頓運動定律，舉例說明了牛頓運動定律的兩個具體應用.物體的平衡是物體加速度為零的一種特殊情況，分析物體平衡時應該緊緊地抓住這一點，主要利用力的分解知識列出方程進行求解，主要用到的方法是力的正交分解和建立直角坐標系.超重和失重研究的是在豎直方向上物體的受力情況和物體運動情況的關系，要注意引導學生區(qū)別視重和實際重力.了解加速下落和減速上升其實加速度的方向是

2、一樣的.教學目標:知識與技能（1）能運用牛頓運動定律解答較復雜的問題；（2）知道什么是物體處于平衡狀態(tài)，知道在共點力作用下物體的平衡條件，即合力為0；（3）知道物理學中超重和失重現(xiàn)象的含義，能夠通過牛頓定律對它們進行定量的分析，并能分析和說明一些簡單的相關問題；（4）能夠解答以自由落體運動為基礎的豎直方向的運動的運動學問題（豎直上拋、豎直下拋等）。過程與方法（1）培養(yǎng)學生的分析推理能力和實驗觀察能力； （2）培養(yǎng)學生處理三力平衡問題時一題多解的能力；（3）引導幫助學生歸納總結發(fā)生超重、失重現(xiàn)象的條件及實質。情感態(tài)度與價值觀（1）滲透“學以致用”的思想，有將物理知識應用于生產(chǎn)和生活實踐的意識，勇

3、于探究與日常生活有關的物理問題；（2）培養(yǎng)學生聯(lián)系實際、實事求是的科學態(tài)度和科學精神。教學重點:（1）共點力作用下物體的平衡條件及應用；（2）發(fā)生超重、失重現(xiàn)象的條件及本質。教學難點:（1）共點力平衡條件的應用；（2）超重、失重現(xiàn)象的實質正確分析受力并恰當?shù)剡\用正交分解法。教學方法:講授法、討論法、練習法、歸納法課時安排：2課時+1課時（練習）教學過程設計:1、 引入新課【問題引入】一節(jié)課學習了用牛頓運動定律解決問題的兩種方法，根據(jù)物體的受力情況確定物體的運動情況和根據(jù)物體運動情況求解受力情況常見的物體的運動狀態(tài)有哪些種類?【學生交流】常見的運動有變速運動和勻速運動，最常見的是物體靜止的情況。

4、【問題探究】如果物體受力平衡，那么物體的運動情況如何?【學生交流】如果物體受力平衡的話，物體將做勻速直線運動或靜止，這要看物體的初速度情況。2、 新課教學 1、共點力的平衡條件 讓學生閱讀教材P87-P88有關“共點力的平衡條件”的相關內容，并通過討論與交流，嘗試回答下列問題【問題探究】那么共點力作用下物體的平衡條件是什么?【學生交流】因為物體處于平衡狀態(tài)時速度保持不變，所以加速度為零，根據(jù)牛頓第二定律得：物體所受合力為零【問題探究】同學們列舉生活中物體處于平衡狀態(tài)的實例【學生交流】懸掛在天花板上的吊燈，停止在路邊的汽車，放在地面上的講桌以及放在講桌上的黑板擦等等【思考與討論】豎直上拋的物體到

5、達最高點的瞬間是否處于平衡狀態(tài)？物體處于平衡狀態(tài)指的是物體受合力為零的狀態(tài)，并不是物體運動速度為零的位置處于豎直上拋最高點的物體只是在瞬間速度為零，它的速度立刻就會發(fā)生改變，所以不能認為處于平衡狀態(tài)小結：在共點力作用下物體的平衡條件是合力為0。注意：區(qū)分到底是速度為零還是合外力為零時物體處于平衡狀態(tài)，經(jīng)過討論分析可知應該是合外力為零時物體處于平衡狀態(tài)?！纠}分析】城市中的路燈，無軌電車的供電線路等，經(jīng)常用三解形的結構懸掛。圖為這類結構的一種簡化模型。圖中硬桿OB可繞通過B點且垂直于紙面的軸轉動，鋼索和桿的重量都可忽略。如果懸掛物的重量為G，角AOB等于，鋼索OA對O點的拉力和桿OB對O點的支持

6、力各是多大？分析：【問題1】輕質細繩中的受力特點是什么?【問題2】節(jié)點O的受力特點是什么?【問題3】我們分析的依據(jù)是什么?【解析】如圖所示，F(xiàn)1、F2、F3三個力的合力為零，表示這三個力在x方向的分矢量之和及y軸方向的分矢量之和也都為零，也就是F2F1cos=0F1sinF3=0由以上兩式解出鋼索OA受到的拉力F1 硬桿OB的支持力F2【問題拓展】除了這種方法之外，還有沒有其他的方法？ 可以用力的合成法，任意兩個力的合力與第三個力大小相等，方向相反；也可以用三角形法，將其中任意兩個力進行平移，使三個力首尾依次連接起來，應構成一閉合三角形【歸納總結】處理多個力平衡的方法有很多，其中最常見的就是：

7、正交分解法、力的合成法和三角形定則這幾種方法到底采用哪一種方法進行分析就要看具體的題目，在實際操作的過程中可以靈活掌握【課堂練習】如圖所示，質量為m的木塊在推力F的作用下，在水平地面上做勻速直線運動.已知木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為，F(xiàn)的方向與水平方向成角斜向下.那么木塊受到的滑動摩擦力為下列各值的哪個A. mg B.（mgFsin）C.（mgFsin）D.Fcos【課堂練習】如圖所示，在傾角為的斜面上，放一重力為G的光滑小球，球被豎直擋板擋住不下滑，求：斜面和擋板對球的彈力大小。2、超重和失重 把物體對支持物的壓力或對懸掛物的拉力叫做物體的視重，當物體運動狀態(tài)發(fā)生變化時，視重就不再等于物體的重

8、力，而是比重力大或小【視頻演示】讓學生觀看視頻中人的運動情況以及臺秤的視數(shù)變化，并嘗試回答下列問題：【問題1】突然下蹲時，體重計的示數(shù)是否變化?怎樣變化?【問題2】突然站起時，體重計的示數(shù)是否變化?怎樣變化?【問題3】當人下蹲和突然站起的過程中人受到的重力并沒有發(fā)生變化，為什么體重計的示數(shù)發(fā)生了變化呢? 【例題分析】人站在電梯中，人的質量為m.如果當電梯以加速度a加速上升時，人對地板的壓力為多大？【分析】選取人作為研究對象，分析人的受力情況：人受到兩個力的作用，分別是人的重力和電梯地板對人的支持力.由于地板對人的支持力與人對地板的壓力是一對作用力與反作用力，根據(jù)牛頓第三定律，只要求出地板對人的

9、支持力就可以求出人對地板的壓力.【解析】取向上為正方向，根據(jù)牛頓第二定律寫出支持力F、重力G、質量m、加速度a的方程FG=ma，由此可得：F=G+ma=m（g+a）人對地板的壓力F與地板對人的支持力大小相等，即F=m（g+a）由于m（g+a）mg，所以當電梯加速上升時，人對地板的壓力比人的重力大.【總結】物體對支持物的壓力（或對懸掛物的拉力）大于物體受到的重力的現(xiàn)象稱為超重現(xiàn)象.【問題探究】物體處于超重現(xiàn)象時物體的加速度方向如何呢？【學生交流】物體的加速度方向向上.【問題探究】當物體的加速度方向向上時，物體的運動狀態(tài)是怎樣的？.【學生交流】加速度向上時物體的運動狀態(tài)分為兩種情況，即加速向上運動

10、或減速向下，物體處于超重狀態(tài)?！締栴}探究】人以加速度a加速向下運動，這時人對地板的壓力多大?【學生交流】 【問題探究】人隨電梯以加速度a減速上升，人對地板的壓力為多大?【學生交流】【問題探究】人隨電梯向下的加速度ag，這時人對地板的壓力又是多大?【學生交流】 【總結】當物體對支持物的壓力(對懸掛物的拉力)小于物體重力的現(xiàn)象稱為失重物體正好以大小等于g方向豎直向下的加速度做勻變速運動，這時物體對支持物、懸掛物完全沒有作用力，好像完全沒有了重力作用，這種狀態(tài)是完全失重【注意】物體處于“超重”或“失重”狀態(tài)，并不是說物體的重力增大了或減小了（甚至消失了），地球作用于物體的重力始終是存在的且大小也無變

11、化.即使是完全失重現(xiàn)象，物體的重力也沒有絲毫變大或變小當然，物體所受重力會隨高度的增加而減小，但與物體超、失重并沒有聯(lián)系超（失）重現(xiàn)象是指物體對懸掛物的拉力（或對支持物的壓力）大于（小于）重力的現(xiàn)象“超重”“失重”現(xiàn)象與物體運動的速度方向和大小均無關，只決定于物體的加速度方向【課堂練習】物體放在升降機的地板上，如右圖所示如果物體處于超重狀態(tài)，升降機該怎樣運動 A向上勻速運動 B向下勻速運動 C向上加速運動 D向下加速運動【課堂練習】在升降機（電梯）中測人的體重，已知人質量為40kg，（g取10 m/s2)（1） 當升降機以2.5m/s2的加速度勻加速上升，測力計的示數(shù)是多少？（2） 如果升降機以2.5m/s2的加速度勻加速下降時，測力計的示數(shù)又是多少？ 教學反思： 本節(jié)課是牛頓運動定律的具體應用，分別是兩種特殊情況，一種是物體受合力為零時物體處于平衡狀態(tài)時的分析，應該注意三力合成與多力合成的方法，注意幾種方法的靈活運用，另一種情況就是物體在豎直方向上做變速運動時超重和失重現(xiàn)象.對于這兩種現(xiàn)象，我們應該注意以下幾個問題：物體處于“超重”或“失重”狀態(tài)，并不是