教案-全国-2017_高中物理 第四章 牛顿运动定律 4.doc

6用牛顿定律解决问题（二）教学目标1．理解共点力作用下物体平衡状态的概念，能推导出共点力作用下物体的平衡条件．2．会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题．教学重难点1．共点力作用下物体的平衡条件及应用．2．发生超重、失重现象的条件及本质教学流程﹨内容﹨板书[新课导入]师：上一节课中我们学习了用牛顿运动定律解决问题的两种方法，根据物体的受力情况确定物体的运动情况和根据物体运动情况求解受力情况．这一节我们继续学习用牛顿运动定律解题．师：我们常见的物体的运动状态有哪些种类?生：我们常见的运动有变速运动和匀速运动，最常见的是物体静止的情况．师：如果物体受力平衡，那么物体的运动情况如何?生：如果物体受力平衡的话，物体将做匀速直线运动或静止，这要看物体的初速度情况．[新课教学]一、共点力的平衡条件师：那么共点力作用下物体的平衡条件是什么?生：因为物体处于平衡状态时速度保持不变，所以加速度为零，根据牛顿第二定律得：物体所受合力为零．师：同学们列举生活中物体处于平衡状态的实例．生1：悬挂在天花板上的吊灯，停止在路边的汽车，放在地面上的讲桌以及放在讲桌上的黑板擦等等．生2：竖直上抛运动的物体到达最高点的瞬间．师：大家讨论一下竖直上抛的物体到达最高点的瞬间是否处于平衡状态，学生讨论，回答提问生1：竖直上抛的最高点物体应该处于平衡状态，因为此时物体速度为零．生2：我不同意刚才那位同学的说法，物体处于平衡状态指的是物体受合力为零的状态，并不是物体运动速度为零的位置．处于竖直上抛最高点的物体只是在瞬间速度为零，它的速度立刻就会发生改变，所以不能认为处于平衡状态．师：刚才的同学分析得非常好，大家一定要区分到底是速度为零还是合外力为零时物体处于平衡状态，经过讨论分析我们知道应该是合外力为零时物体处于平衡状态．为了加深同学们对这个问题的理解，我们通过一个例子来进一步探究物体的平衡是怎样进行研究的，多媒体投影课本中的例题、三角形的悬挂结构及其理想化模型师：轻质细绳中的受力特点是什么?生：轻质细绳中的受力特点是两端受力大小相等，内部张力处处相等．师：节点O的受力特点是什么?生：节点O的受力特点是一理想化模型，所受合外力为零．师：我们分析的依据是什么?生：上面的分析借助牛顿第二定律进行，是牛顿第二定律中合力等于零的特殊情况．师：同学们把具体的解答过程写出来．投影学生的解答过程解答：如图4—7—1所示,F1、F2、F3三个力的合力为零，表示这三个力在x方向的分矢量之和及y轴方向的分矢量之和也都为零，也就是：F2一FlcosӨ＝0师：在这个同学解题的过程中，他采用的是什么方法?生：正交分解法：将其中任意一个力沿其余两个力的作用线进行分解，其分力必然与其余两个力大小相等．师：除了这种方法之外，还有没有其他的方法?生1：可以用力的合成法，任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反．生2：也可以用三角形法，将其中任意两个力进行平移，使三个力首尾依次连接起来，应构成一闭合三角形．师：总结：处理多个力平衡的方法有很多，其中最常见的就是刚才几位同学分析的这三种方法，即正交分解法、力的合成法和三角形定则．这几种方法到底采用哪一种方法进行分析就要看具体的题目，在实际操作的过程中大家可以灵活掌握．二、超重和失重(学生实验)一位同学甲站在体重计上静止，另一位同学说出体重计的示数．注意观察接下来的实验现象．学生活动：观察实验现象，分析原因师：甲突然下蹲时，体重计的示数是否变化?怎样变化?生：体重计的示数发生了变化，示数变小了．师：甲突然站起时，体重计的示数是否变化?怎样变化?生：体重计的示数发生了变化，示数变大．师：当人下蹲和突然站起的过程中人受到的重力并没有发生变化，为什么体重计的示数发生了变化呢?生：这是因为当人静止在体重计上时，人处于受力平衡状态，重力和体重计对人的支持力相等，而实际上体重计测量的是人对体重计的压力，在这种静止的情况下，压力的大小是等于重力的．而当人在体重计上下蹲或突然站起的过程中，运动状态发生了变化，也就是说产生了加速度，此时人受力不再平衡，压力的大小不再等于重力，所以体重计的示数发生了变化．这位同学分析得非常好，我们把物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力叫做物体的视重，当物体运动状态发生变化时，视重就不再等于物体的重力，而是比重力大或小．大家再看这样一个问题：多媒体投影例题：人站在电梯中，人的质量为m．如果当电梯以加速度。加速上升时，人对地板的压力为多大?学生思考解答生1：选取人作为研究对象，分析人的受力情况：人受到两个力的作用，分别是人的重力和电梯地板对人的支持力．由于地板对人的支持力与人对地板的压力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，只要求出地板对人的支持力就可以求出人对地板的压力．生2：取向上为正方向，根据牛顿第二定律写出支持力F、重力G、质量m、加速