高中物理《C 牛顿定律的应用》微课精讲+知识点+教案课件+习题
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知识点:
第一定律惯性定律,揭示了力是物体改变运动状态的原因,一切物体都有惯性,如果没有外力,物体将保持原来的状态不变。如果状态发生变化,就一定有力的作用。
第二的定律 定量地把力和加速度z之间的关系确定下来,F=ma。它把运动情况和受力情况通过加速度这个物理量联系起来。
第三定律 力的相互作用本质
(1)根据物体的受力情况,确定物体的运动情况。
分析物体的受力,求它的加速度,由加速度这个桥梁就联系到运动量的确定,比如速度 位移等
(2)根据物体的运动情况,确定物体的受力情况。
由运动情况,比如速度,位移等由这些运动量完全可以求它的加速度,由加速度联系到受力分析里面,根据加速度的大小和合外力的关系,求我们要求的力。
应用牛顿第二定律解决问题的一般思路
(1)明确研究对象。
(2)对研究对象进行受力情况分析,画出受力图。
(3)以加速度的方向为正方向,与正方向相同的力为正,与正方向相反的力为负,列牛顿第二定律的方程。
(4)解方程时,F、m、a都用国际单位制单位。
分析两类问题的基本方法
(1)抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度。
(2)分析流程图
☑ 画好受力分析图
整体法和隔离法
要求那个地方的力,就从哪个地方隔开 。通过想象,把相互作用的物体群中的某一个力隔出来,把内力当作外力来处理。
整个系统有相同的加速的,那么我们可以把多个物体组成一个系统,具有共同的加速度。
视频教学:
练习:
1.直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图13所示.设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态.在箱子下落过程中,下列说法正确的是
( )
图13
A.箱内物体对箱子底部始终没有压力
B.箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大
C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大
D.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”
解析:因为受到阻力,不是完全失重状态,所以物体对支持面有压力,A错.由于箱子阻力与下落的速度成二次方关系,箱子最终将匀速运动,受到的压力等于重力,B、D错,C对.
答案:C
2.静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力的作用,该力随时间变化的关系如图14所示,则
( )
图14
A.物体将做往复运动
B.2 s内的位移为零
C.2 s末物体的速度最大
D.3 s内,拉力做的功为零
解析:本题考查了力与运动的关系及应用图象的能力.由题意可知,拉力F即为物体所受的合外力,根据F-t图象,物体在0~1 s内做加速度逐渐减小的加速运动,1 s末速度达到最大;在1~2 s内做加速度逐渐增大的减速运动,2 s末速度减为零,在2~3 s内物体做反向加速运动,3 s末速度达到最大;在3~4 s内做反向减速运动,4 s末速度减为零,且重新回到出发点,也就是说物体在4 s内的位移为零,以后物体将重复这样的运动,综上所述,选项A正确,B、C、D错误.
答案:A
3.人的质量为m1,车的质量为m2,人站在车上用水平力F推固定在车上的挡板,若不考虑地面对车的摩擦力时,小车的加速度为
( )
A.0 B.Fm1+m2
C.Fm1 D.Fm2
解析:人用力推车,同时人的双脚对车有摩擦力,此二力平衡,故小车加速度为零.
答案:A
4.如图15所示,小球B放在真空容器A内,球B的直径恰好等于正方体A的边长,将它们以初速度v0竖直向上抛出,下列说法中正确的是
( )
图15
A.若不计空气阻力,上升过程中,A对B有向上的支持力
B.若考虑空气阻力,上升过程中,A对B的压力向下
C.若考虑空气阻力,下落过程中,B对A的压力向上
D.若不计空气阻力,下落过程中,B对A没有压力
解析:若不计空气阻力,A、B两物体的加速度均为g,故B和A均只受重力,A、B间无弹力,A错,D对.若考虑阻力,上升过程中,A、B两物体的加速度均大于g,B受到A向下的压力,B正确.在下落过程中,A、B的加速度均小于g,B受到A向上的支持力,C错.
答案:BD
5.(2009年山东卷)某物体做直线运动的v-t图象如图16甲所示,据此判断图乙(F表示物体所受合力,x表示物体的位移)四个选项中正确的是
( )
图16
解析:由v-t图象知,0~2 s匀加速,2~4 s匀减速,4~6 s反向匀加速,6~8 s匀减速,且2~6 s内加速度恒定,由此可知:0~2 s内,F恒定,2~6 s内,F反向,大小恒定,6~8 s内,F又反向且大小恒定,故B正确.
答案:B
6.如图17甲所示,在粗糙水平面上,物体A在水平向右的外力F的作用下做直线运动,其速度—时间图象如图17乙所示,下列判断正确的是
( )
图17
A.在0~1 s内,外力F不断增大
B.在1 s~3 s内,外力F的大小恒定
C.在3 s~4 s内,外力F不断减小
D.在3 s~4 s内,外力F的大小恒定
解析:在0~1 s内,物体做匀加速直线运动,外力F恒定,故A错.在1 s~3 s内,物体做匀速运动,外力F也恒定,B正确.在3 s~4 s内,物体做加速度增大的减速运动,所以外力F不断减小,C对D错.
答案:BC
7.(2008年广东卷)伽利略在著名的斜面实验中,让小球分别沿倾角不同,阻力很小的斜面从静止开始滚下,他通过实验观察和逻辑推理,得到的正确结论有
( )
A.倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间成正比
B.倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间成正比
C.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关
D.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关
解析:本题以历史上和高中物理中著名的伽利略理想斜面实验为依托,考查应用牛顿运动定律解题的能力.小球下滑的加速度a=gsinθ ①
下滑过程小球速度v=at=gsinθ·t ②
位移x=12at2=12gsinθ·t2 ③
滑到斜面底端时v2=2aL=2gsinθ·L(L为斜面的长度) ④
由这几式看出,当θ一定时,v∝t,x∝t2;当斜面长度一定时,v2∝sinθ,t2∝1sinθ,所以A、C、D项均错误,B项正确.
答案:
8.如图18所示,底板光滑的小车上用两个量程为20 N,完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1 kg的物块,在水平地面上,当小车做匀速直线运动时,两弹簧测力计的示数均为10 N,当小车做匀加速直线运动时,弹簧测力计甲的示数为8 N,这时小车运动的加速度大小是
( )
图18
A.2 m/s2 B.4 m/s2
C.6 m/s2 D.8 m/s2
解析:小车做匀速直线运动时,物块随小车也做匀速直线运动,两弹簧测力计示数均为10 N,形变相同,弹簧测力计甲的示数变为8 N,形变减小Δx,弹簧测力计乙形变要增加Δx,因此弹簧测力计乙的示数为12 N,物块受到的合外力为4 N,故加速度的大小是a=Fm=41 m/s2=4 m/s2.
答案:B
课件:
教案:
一、教材分析
1、地位和作用
A、牛顿运动定律是力学乃至整个物理学的基本规律,是动力学的基础;牛顿运动定律的综合应用问题是经典物理学的核心内容,是高考的重点和难点。
B、本节课是前面所学知识的综合应用,是培养学生良好逻辑推理能力、规范分析问题、解决题能力的良好素材。
2、教学目标:
(1)知识与技能目标:掌握并应用动力学两类基本问题的求解方法解决难点问题之一(瞬时加速度)
(2)过程与方法目标:
A、通过实例与理论相结合,培养学生由已知到未知或由未知到已知的分析推理能力。(两类基本和方法学生归纳总结)
B、通过问题小实验培养学生的创新探究能力。
(3)情感态度与价值观:
A、通过问题探究培养学生主动自主学习,受到科学方法的训练,养成积极思维的良好习惯;
B、让学生体会到生活中处处蕴含着物理知识,从生活走向物理,再从物理走向生活,从而进一步培养学生学习物理的兴趣
C、爱国主义和科学精神教育
3、 重、难点
重点:动力学两类基本问题的求解方法
难点:如何用科学的方法解决问题
二、学情分析
授课班级是高二年级选修物理学科的学生,前面已经学习了匀变速直线运动的规律、力和物体的平衡、牛顿运动定律、及建立平面直角坐标系的有关知识,相对来讲基础较好,学有余力,在基本教学要求的基础上可适当的拓展和加深,适合采用探究性教学,由于课本中的例题对他们难度较小,所以本节课采用研究性学习的方法,激发学生自主学习的主动性,培养学生的创新精神和实践能力。
三、教法分析
A、本节将采用实例分析法、归纳法,总结分析问题的推理程序。
B、通过小实验提出问题,引导学生用科学的方法解决问题,
C、最大限度调动学生积极参与教学活动,充分体现“教为主导,学为主体”的教学原则,本节采用引导学生自主探究,充分调动学生学习的积极性和主动性。
四、学法指导
五、教学程序
1、引入新课
(多媒体展示)A、,航天科学家是如何把宇宙飞船送上天并控制它的速度高度按人们的要求运转的呢?
B、交通事故后交警是如何如根据事故现场判断车辆是否超速行驶了呢?
C、万有引力定律和原子的核式结构是如何发现的?
2、 新课教学
总结归纳
探究与发现
问题的提出:(瞬时力)弹簧与线绳弹力的变化各有什么特点?
探究的方法:力传感器、DIS、力与时间的变化图像。
获得的结论:(1)、弹簧中的弹力是渐变的,在极短时间内几乎不变。
(2)、线绳中的弹力是突变的,在极短时间内变化很大。
如图A、B两物体叠放在一起,用手托住,让它们静靠在竖直墙边,然后释放,它们同时沿墙面向下滑,已知mA>mB ,则物体B受到 个力。
小结
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