高一物理必修1 用牛顿定律解决问题（二）VIP专享VIP免费

高一物理必修1用牛顿定律解决问题（二）[教学目标]：1、理解共点力平衡条件并能应用解决一些问题2、初步了解超重和失重现象，并能判断物体是否处于超失重状态3、体会超失重现象计算问题的基本解题思路和技巧[教学重点]：1、共点力平衡条件的应用（特别是三力平衡）2、超重和失重现象的理解3、应用牛顿运动定律解决超失重问题[教学难点]：共点力平衡条件的应用（连接体问题），应用牛顿运动定律解决超失重问题[教学过程]：复习导入：提问：1、什么是平衡状态？答：包括静止和匀速直线运动状态强调（静止是v=0并且a=0），例如：竖直上抛的物体到达最高点时，虽然v=0但a≠0，不能说是平衡状态2、二力平衡的条件？答：同物，等大，反向，共线。引入：二力平衡的条件可以理解为，两个力的合力为零，那么如果是三个共点力，乃至多个共点力呢？他们的平衡条件又是什么？新课讲授：一、共点力的平衡条件1、平衡状态：物体在力的作用下保持静止和匀速直线运动状态。分析：（1）当物体受到多个共点力作用而处于平衡状态时，我们运用力的合成和分解，我们可以对多个力进行合成，其中任意一个力一定和其余所有共点力的合力反向共线。可以说明：合力为零。（2）牛顿第二定律告诉我们，当物体所受的合力为零时，加速度a=0，物体将保持静止或者匀速直线运动状态。仍然是说明合力为零。2、共点力的平衡条件：合力为零。例1、一个物体受几个共点力的作用而做匀速直线运动，当撤去其中的一个力而保持其他力不变的时，物体可能处于以下哪其中情况（）A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀减速直线运动D.变加速直线运动分析：撤去一个力后，物体不再处于平衡状态，故A不正确。其余的力的合力和这个撤去的力等大反向共线是一个恒力，故D不正确。当这个力与原来的运动方向相同时，物体做匀加速直线运动，当这个力与原来的运动方向相反时，物体做匀减速直线运动。故BC正确。例2、城市中的路灯，无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂图。图见课本92页4.7-2。图中硬杆OB可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动，钢索和杆的质量都可以忽略。如果悬挂物的重力为G，角AOB等于θ，钢索OA对O点的拉力和杆OB对O点的支持力各为多少？分析：共点力的平衡，受力分析，然后正交分解。用心爱心专心解：X方向：F2-F1cosθ=0Y方向：F1sinθ-F3=0G=F3分析：θ的取值，决定了对材料强度的要求和材料的消耗。二、超重和失重看图片《太空行走》《杨利伟在太空中的录象》1．超重现象实验：介绍装置，架子上有两个滑轮，两边挂有重物。我们取左边的重物加以研究，重物静止时，弹簧秤的示数大小等于物体所受的重力，物体对弹簧秤的拉力等于物体所受的重力。放手后物体做向上的加速运动，我们再观察弹簧秤示数的变化。提问：看到了什么现象？弹簧秤的示数增大，物体对绳的拉力增大。以上实验可以用更简单的装置来完成，只不过观察时的效果稍差一些。弹簧秤下挂一重物，物体静止时，弹簧秤的示数等于物体所受的重力。当物体向上做加速运动时，弹簧秤的示数大于物体所受的重力，物体对绳的拉力大于物重。学生小实验：细线拉重锤(绣花线、打点计时器用重锤)。线系在重锤上，缓慢拉起，再让重锤做向上的加速运动，线断。分析原因：取物体为研究对象，T-G=ma，T-mg=ma，弹簧秤的拉力为T=mg+ma=m(g+a)讨论：(1)物体做向上的加速运动时，弹簧对物体的拉力大于物体静止时的拉力，T＞mg，物体对弹簧的拉力大于物重。举例：起重机在吊起重物时，有经验的司机都不让物体的加速度过大是什么原因？(2)学生列举生活中的感受：电梯向上起动时，电梯对人的支持力大于静止时的支持力，同样人对电梯的压力也大于物重；电梯下降刹车时也一样。只要物体的加速度方向是向上的，就会产生以上现象。提问：在电梯中放一弹簧测力秤，人站在上面。当电梯向上加速度运动时秤的示数怎样变化？(3)整理公式：T=m(g+a)=mg′，g′叫做等效重力加速度，g′＞g。站在电梯里的人在电梯向上加速或向下减速时，人对电梯的压力大于人的重力，好像是重力加速度g增大了。火箭起飞时有很大的向上的加速度，内部发生的是超重现象。当物体存在向上的加速度时，它对支持物的压...