高中人教版 (新课标)6 用牛顿定律解决问题(一)课堂教学ppt课件
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这是一份高中人教版 (新课标)6 用牛顿定律解决问题(一)课堂教学ppt课件,共27页。PPT课件主要包含了4规范解答,规范解答,拓展2,4解答过程,“能力是练出来的”,解答过程等内容,欢迎下载使用。
一、“自主探究案”的回顾
在“自主探究案”中你学到了哪些知识?还有哪些需要老师、同学帮你解决的问题?
为什么说牛顿第二定律把物体的受力情况和运动情况联系起来?谈谈你的体会。
因为F=ma,F代表受力,a代表运动学量,由等式左边可求出右边,也可由右边求出左边,即可以根据受力情况确定运动情况,也可以根据运动情况确定受力情况。所以,牛顿第二定律是联系力和运动的桥梁,反映着力和运动的定量关系。
类型一:从受力求运动
例题1:一个静止在水平地面上的物体,质量是2 kg,在6.4 N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩擦力是4.2 N。求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。
交流讨论 (1)从题目中找出关于物理情景的描述。 (2)研究对象是谁?它共受几个力的作用,画出受力图。合力沿什么方向?大小是多少? (3)物体的运动是匀变速运动吗?依据是什么? (4)完整写出解答过程。
(2)物体受4个力作用,受力如图。合力水平向右,大小为F=F1-F2=2.2N(3)物体的运动是匀变速运动吗? 依据是什么?(4)解答过程。
F2 F1
解:物体受力如图,由牛顿第二定律得F1-F2=ma解得加速度 a=1.1m/s24s末的速度 v =at=4.4m/s4s内的位移 =4.4m
一定要画好受力图!受力图就是物理语言!
交流讨论 (1)物体受到的摩擦力应该怎样求?大小是多少?方向向哪? (2)画出受力图,写出解答过程。
拓展1:一个静止在水平地面上的物体,质量是2 kg,在6.4 N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的动摩擦因数是0.25 。求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。(g=10m/s2)
物体受到的摩擦力
竖直方向上所以 F2=5N
解:物体受力如图,由牛顿第二定律得 F1-F2=ma解得加速度 a=0.7m/s24s末的速度 v =at=2.8m/s4s内的位移 =5.6m
物体受到的摩擦力
拓展2:一个静止在水平地面上的物体,质量是2 kg,在斜向上与水平方向成37°角 ,大小为6.4 N的拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩擦力是4.2 N。求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。(cs 37°=0.8)
交流讨论 (1)从题目中找出关于物理情景的描述。 (2)研究对象是谁?它共受几个力的作用,画出受力图。合力沿什么方向? (3)拉力与运动方向成一定夹角时,如何求合力? (4)完整写出解答过程。
(2)研究对象是谁?它共受几个力的作用,画出受力图。合力沿什么方向? (3)拉力与运动方向成一定夹角时, 如何求合力?
F2
拓展2:一个静止在水平地面上的物体,质量是2 kg,在斜向上与水平方向成37°角 ,大小为6.4 N的拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩擦力是4.2 N。求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。(cs 37°=0.8)
(3)拉力与运动方向成一定夹角时, 如何求合力?
让运动方向沿着一个坐标轴,建立直角坐标系。
沿运动方向求合力:F=F1cs37 °—F2=0.92N
解:物体受力如图,由牛顿第二定律得解得加速度 a=0.46m/s24s末的速度 v =at=1.84m/s4s内的位移 =3.68m
F1cs37 °—F2=ma
类型二:从运动求受力
例题2:一个滑雪的人,质量是75 kg,以v0=2 m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ=30°,在t=5 s的时间内滑下的路程x=60 m,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力) 。
交流讨论 (1)从题目中找出关于物理情景的描述。 (2)研究对象是谁?找出关于运动状态的描述。 (3)求出人的加速度,并画出受力图。合力沿什么方向?大小是多少? (4)怎样求人受的阻力?完整写出解答过程。
(3)求出人的加速度,并画出受力图。合力沿什么方向?大小是多少? 人匀加速运动,由 解得 a=4m/s2 由牛顿第二定律得 人受的合力 F=ma=300N,沿斜面向下。(4)怎样求人受的阻力?完整写出解答过程。
(4)怎样求人受的阻力?
沿运动方向求合力: F=Gx—F阻所以, F阻=Gx—F由重力的矢量分解图可知 Gx =mgsinθ代入数值即可求得人受的阻力为 F阻=67.5N
解:人受力如图,由牛顿第二定律得mgsinθ —F阻=ma由运动学公式得解得,人受的阻力 F阻= 67.5N
求解两类动力学问题的思路和方法是什么?
首先选取研究对象,分析物理情景,确定问题类型
牛顿第二定律是“桥梁”,受力分析和运动分析是基础,正交分解是常用方法。
一架救灾直升机从距离地面16 m的高处让一箱物资由静止开始落下,经2 s物资落地,已知物资的质量为10 kg,它下落过程中所受空气阻力可认为大小不变。求空气阻力的大小。(取g=10 m/s2)讨论与交流: 1.找出关于物理情景的描述。属于哪一类型的问题?解题的思路应该是什么? 2.研究对象是谁?受几个力的作用,画出受力图。合力方向向哪? 3.写出解答过程。
一架救灾直升机从距离地面16 m的高处让一箱物资由静止开始落下,经2 s物资落地,已知物资的质量为10 kg,它下落过程中所受空气阻力可认为大小不变。求空气阻力的大小。(取g=10 m/s2)2.研究对象是谁?受几个力的作用,画出受力图。合力方向向哪? 研究对象是物资,受重力G和空气阻力F阻两个力的作用,受力如图。合力方向向下。 3.写出解答过程。
解:物资受力如图,由牛顿第二定律得mg —F阻=ma由运动学公式得解得,物资受的阻力 F阻= 20N
请同学们回顾一下,这节课我们所学的主要内容。用几句话来概括一下。
1、学习了用牛顿运动定律求解的两类力学问题。一类是从受力求运动,一类是从运动求受力。 2、学习了解决这两类问题的思路和方法:受力分析和运动分析是关键,牛顿运动定律是桥梁。 3、正交分解法是常用的数学方法。
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