(一)、回顾 上节课我们学习了牛顿运动定律解决问题的有关知识,都是哪两种类型: (二)、引入 师:今天我们继续来学习用牛顿定律解决问题。首先请同学们回忆一个概念:平衡状态。什么叫做平衡状态。 生:如果一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这个物体处于平衡状态。 师:物体处于平衡状态时它的受力特点是什么? 生:因为牛顿定律是力与运动状态相联系的桥梁,所以根据牛顿第二定律 知当合外力为0时,物体的加速度为0,物体将静止或匀速直线运动。 师:当一个物体受几个力作用时,如何求解合力? 生:根据平行四边形定则将力进行分解合成。 师:力的分解合成有注意点吗?或力的分解合成有适用范围吗? 学生会思考一会儿,但肯定会找到答案 生:力的分解合成只适用于共点力。 师:那什么是共点力? 生:如果几个力有共同的作用点或它们的延长线交于一点,那这几个力叫做共点力。 师:回答得很好,其实在我们刚才的讨论中有一点我要给大家指出来的就是:物体处于平衡状态时分为两类,一类是共点力作用下物体的平衡;一类是有固定转动轴的物体的平衡。在整个高中阶段,我们主要研究共点力作用下物体的运动状态。今天我们先来研究共点力作用下物体的平衡条件。 (三)、共点力作用下物体的平衡条件 【定义】:在共点力作用下物体的平衡条件是合力为0。 师:同学们能列举生活中物体处于平衡状态的实例吗? 生:很多。如桌上的书、吊着的电灯、做匀速直线运动的汽车等等。 师:竖直上抛运动的物体到达最高点的瞬间是否处于平衡状态? 生:不是!因为物体在最高点虽然速度为0,但仍受到重力,加速度仍为g,物体不能保持静止或匀速直线运动。 师:回答得很好!平衡状态是指物体保持静止或匀速直线运动,并不说若指某一时刻静止,那这一时刻就是平衡状态。平衡状态是一个持续的过程。或平衡状态是指加速度为0的状态。 (四)、超重与失重 师:自从神州六号飞船发射成功以来,人们经常谈到超重和失重。那什么是超重和失重呢,下面我们就来研究这个问题。 播放一段视频增加学生的感性认识 例2、人站在电梯中,人的质量为m。 ①人和电梯一同静止时,人对地板的压力为多大?因为人是静止的所以合外力为0有: ②人随电梯以加速度a匀加速上升,人对地板的压力为多大? 【解析】:以加速度a匀加速上升,因为加速,所以加速度方向与速度同向,物体是上升的,所以加速度方向也是向上的。有 看到了什么?人对地面的压力竟然会大于本身的重力? ③人以加速度a匀减速下降,这时人对地板的压力又是多大? 【解析】:以加速度a匀减速下降,因为减速,所以加速度方向与速度反向,物体是下降的,所以加速度方向是向上的。有 人对地面的压力还是大于本身的重力! ④人随电梯以加速度a(a<g)匀加速下降,人对地板的压力多大? ⑤人随电梯以加速度a(a<g)匀减速上升,人对地板的压力为多大? 学生自己分析解答。不会有太大难度 ④⑤两题加速度方向均向下,合外力向下,于是有 师:从上面的解题结果我们发现,当人加速上升和减速下降时,人对地面的压力大于本身重力;当人加速下降和减速上升时,人对地面的压力小球本身重力。物理学中分别把这两种现象叫做超重和失重。 【定义】:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力,这种现象叫做超重。 【定义】:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力,这种现象叫做失重。 【定义】:如果物体正好以大小等于g方向竖直向下的加速度做匀变速运动,这时物体对支持物、悬挂物完全没有作用力,好像完全没有了重力作用,这种状态是完全失重。 师:刚上课时我们看到的视频里人类在太空中就处于完全失重状态。 演示实验、一个盛满水的瓶子底部有一小孔,静止在手中时,水会喷射而出;如果突然松手,让瓶子自由下落时,让学生观察瓶子在下落过程中发生的现象?为什么? 生:瓶子和水一起下落时,每一部分水和瓶子它们做的都是自由落体运动,运动情况完全一样,所以它们之间没有挤压力,均处于完全失重状态。没有了挤压力,水中了就不存在压强了,所以上面的水也不会把下面的水往外压了。也可以用反证法说明它们之间没有压力。 归纳总结 (1)什么是超重(失重)现象? (2)什么情况下会出现超重(失重)现象? (3)为什么会出现超重(失重)现象? 九、板书设计 用牛顿运动定律解决问题(二) 一、 共点力的平衡条件 1、 平衡状态 2、 条件:合力为0 例题1: 二、超重和失重 1、什么是超重(失重)现象? 2、什么情况下会出现超重(失重)现象? 3、为什么会出现超重(失重)现象? 例题2 |