高中物理人教版 (新课标)必修13 牛顿第二定律教学设计

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修13 牛顿第二定律教学设计，共7页。
[文件] jan8.dc
[标题] 力和物体的运动
[内容]
力和物体的运动
【教学结构】
一、力
⒈力是矢量、力的三要素：大小、方向、作用点，力的单位：1N=1kg m/s2。
⒉力的表示：如图1所示，带有箭头的线段，O表示作用点，箭头表示方向，图例长度表示5N，力F大小为20N。
⒊力的合成和分解，方法：平行四边形定则。
合力：1个力的作用效果与几个力的作用效果相同，这个力是这几个力的合力。
分力：上述：这几个力是这个力的分力。
合成：求几个力的合力。这里指的是共点力。
分解：求一个力的分力。
平行四边形法则：如图2所示，求已知力F1，F2的合力，以F1，F2为邻边作平行四边形其对角线即为合力F，对角线方向为合力方向，长度表示合力大小。
当F1，F2大小一定，合力F随夹角变化而变化，=180时F=F2－F1，其方向与较大力方向相同，=0时，F=F1+F2，0≤≤180，F1+F2≥F≥F2－F1。
正交分解法：把一个力分解为两个互相垂直的分力，如图3所示，斜面上的物体，质量为m、斜面倾角为，分解为与斜面垂直的分力F2（不是正压力）沿斜面向下的分力F1，又称为下滑力。F1=mgsin，F2=mgcs。
⒋三种常见的力：
重力：由地球吸引而产生的，G=mg与质量成正比、方向竖直向下，作用点：重心，重心的位置：质量分布均匀的物体在几何中心，均匀的杆在正中间，均匀的三角形在三条中线的交点。万有引力：两物体间引力大小，G为万有引力常数，m1，m2两物种质及为两物体间的距离。当物体在地表面或不太高的空中物体重力。g在地球表面的重力加速度，R0地球半径，M地球质量，。（在天体运动中应用）
弹力：物体形变产生的，弹簧在弹性限度内：F=kx，k为劲度系数，x弹簧形变大小
x=L－L0，L0为弹簧原长，L形变后的长度，L>L0。x为伸长量，L0，加速度a>0，当a值减小时（a仍大于零），则质点的（ ）
A.速度不断减小，位移增加
B.速度和位移不超过某个极限值
C.速度增加，位移趋向于最大值
D.速度增加，位移增加
解析：v0>0，a>0，物体做加速运动，物体速度不断增大，a减小只表示物体速度增加的慢了，而仍然在增加，位移在增加，A选项错误。当a=0时，速度不再增加，而达到最大值，物体开始做匀速运动，位移无极值可言，本题a0，应属于速度，位移均在增加，选项B，C错误，D选项正确。
例五：甲、乙两物体，同时由同一地点同向运动，通过如图15所示的速度图线条，可知（ ）
A.甲为匀加速运动，乙为匀速运动
B.在t=30s时，甲、乙相遇
C.在60s内甲、乙平均速度相等
D.在t=50s时甲的速度超过乙的速度，但没有追上乙。
解析：甲做初速为5m/s匀加速运动，乙做匀速运动，A选项正确。t=30s时，甲、乙速度相等，甲仍在乙的后面，不能相遇，B选项错误。在t=60s时，甲、乙的位移相同，时间相同，它们平均速度相等，C选项正确，甲速度超过乙速度不是在t=50s时，当t>30s时，甲速度就超过乙速度，故此选项D错误，答案：A、C。
例六：一辆汽车以72km/h的速度匀速前进，紧急刹车，刹车时的加速度为5m/s2，求汽车第5末的位移。
解析：72km/h=20m/s，根据vt=v0－at，可知，汽车的速度为0时，自刹车开始只需要4S即可，从第4s末开始，汽车停下来，因此5s末的位移即是4s末的位移。
S=v0t－at2=20×4－×5×42=40m，一定要注意：不能对题意不认真分析，把时间t=5s代入公式计算，本题提醒你加强对物理过程的分析。

【课余思考】
⒈三种常见的力的产生条件，大小，方向，作用点。受力分析应注意什么？
⒉运动学中速度公式、位移公式使用时应注意些什么？
【同步练习】
⒈某弹簧下面挂20N的重物时，弹簧伸长2cm，在下列情况中可能发生的是（ ）
A.两只手各用20N力拉弹簧，弹簧伸长4cm
B.两只手各用20N力压挤弹簧，弹簧缩短2cm
C.弹簧的劲度系数k=10N/m
D.两只手各用20N力拉弹簧时可能会超过弹性限度
⒉如图16所示，粗糙斜面上的物体M保持静止，用很小水平推力F推它时仍然保持静止，此时物体的重力在与斜面垂直方向的分力将______（填增大、减小或不变），物体所受的摩擦力将_________，斜面对物体支持力将_______，物体所受合力将_______。
⒊对于沿斜面匀速下滑的物体，下列说法正确的是（ ）
A.物体受到重力、支持力、弹力、下滑力的作用
B.物体受到重力、支持力、摩擦力、下滑力的作用
C.物体受到重力与支持力是一对平衡力
D.物体受重力、弹力、摩擦力作用
⒋速度的定义式：，以下叙述正确的是（ ）
A.物体做匀速直线运动时，速度v与运动位移s成正比，与运动时间t成反比。
B.速度v的大小与物体运动的位移s和时间t都无关
C.速度定义适合于任何运动
D.速度是表示物体运动快慢及方向的物理量
⒌一个物体从45m高处自由落下，g取10m/s2，在最后1s通过的高度是______m，最后1s的初速度是______m/s，最后1s的平均速度是______m/s。
⒍A、B、C三球从一高度同时开始运动，A球自由下落，经2s落地，B球竖直上抛，经3s落地，C球竖直下抛经1s落地，不计阻力，求B、C两球初速度之比。（g取10m/s2）
【参考答案】
⒈B⒉不变，减小，增大，不变⒊D⒋B、D⒌25，20，25⒍5:9