11牛顿运动定律的应用(4)由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“牛顿运动定律及其应用”。
§4.4牛顿运动定律的应用(4)
教学目标:
1、掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路方法。
2、学会如何已知受力情况求解运动情况
3、学会如何已知运动情况求受力情况 教学重点
用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路方法 教学难点
正确分析受力并恰当地运用正交分解法 探究模式
帮助学生学会运用实例总结归纳一般解题规律的能力 教学模式
创设情景——导入目标一一分析推理——归纳总结 教学方式
“实验——探究” 教学工具:
制作投影片
(一)复习
牛顿运动定律的两类应用问题: 1.已知受力情况求运动情况 2.已知运动情况求受力情况
(二)新课引入
关于斜面上物体的加速运动
例3一木块在倾角为37°的斜面上,=10m/s2.
(1)若斜面光滑,求木块下滑时加速度大小;
(2)若斜面粗糙,木块与斜面间的动摩擦因数为0.2,则当木块以某一初速度下滑时,其加速度的大小;
(3)若斜面粗糙,木块与斜面间的动摩擦因数为0.2,则当木块以某一初速度上滑时,其加速度的大小;
(4)若斜面粗糙,木块与斜面间的动摩擦因数为0.2,木块质量为3Kg,木块受到沿斜面向上的大小为25.8N的推力作用,则木块由静止开始运动的加速度大小为多少;
(5)其它条件同上问,若木块受到沿斜面向上的大小为4.2N的推力作用,则木块由静止开始运动的加速度大小为多少? 分析与解答:
(1)对木块的受力分析如(图1)所示.
进行正交分解后,依据牛顿第二定律可得:
m/s2
(2)对木块的受力分析如图示2所示.
进行正交分解后,依据牛顿第二定律可得:
(3)对木块的受力分析如图示3所示.
进行正交分解后,依据牛顿第二定律可得:
(4)对木块的受力分析如图示4所示.进行正交分解后,首先判断摩擦力和加速度的方向:
∵
(N)
∴摩擦力的方向沿斜面向下,加速度的方向沿斜面向上.
∴
m/s2
(5)对木块的受力分析如图示5所示.进行正交分解后,首先判断摩擦力和加速度的方向:
∵
(N)>
∴摩擦力的方向沿斜面向上,加速度的方向沿斜面向下.
∴
m/s2
说明:(1)这是一道关于斜面上物体运动的问题.在这类问题中要特别注意摩擦力方向的问题,必要时必须通过一定的运算才能确定(如本题).(2)在做第二问时可以进行讨论:设斜面倾角为,当 时,物体沿斜面匀速下滑;当
时,物体沿斜面加速下滑.
时,物体沿斜面减速下滑;当 关于连接体问题的求解
例4 如图1所示,物体A和B靠在一起放在光滑水平面上,物体A受到水平向右的推力,大小为10N,已知物体A的质量为2kg,物体B的质量为3kg,求物体A运动的加速度及物体A、B间的相互作用力.
分析与解答:
(1)由题意可知物体A、B将以共同的加速度运动,因此求解加速度的问题可以选用隔离法和整体法两种.
法一:用隔离法,分别以物体A和B为研究对象进行受力分析,如图9所示.依据牛顿第二定律可知:
对A:
对B:
联立解得:
(m/s2)方向:水平向右
法二:用整体法,以物A和B整体为研究对象进行受力分析,如图10所示.依据牛顿第二定律可知:
对整体:
(m/s2)方向:水平向右
(2)求解物体间相互作用力,即求解图示中的 时,必须用隔离法.以物体A为研究对象,依据牛顿第二定律可知:
(m/s2)
∴物体间的相互作用力大小为6N.或以物体A为研究对象,依据牛顿第二定律可知:
(m/s2)
∴物体间的相互作用力大小为6N. 说明:
(1)这是一道关于连接体运动的基本问题,学生应该掌握关于这类问题的解题思路和方法.在处理这类问题时,要学会灵活地选取研究对象.
(2)在对这类题进行受力分析时,学生常会犯两类错误,一类是把力 画到物体 上,要让学生清除力是不可以传递的;
(3)在分析物体 受力时丢掉物体 给它的作用力,要强调力是物体间的相互作用.
(4)此题可以扩展为地面有摩擦的情况;或把、两物体摞在一起,用一个力推其中一个物体,并设计相关问题.
(5)如果学生情况允许,可以涉及整体加速度不同的问题,交给学生如何快速、简单地处理问题的方法.
(三)小结
(四)布置作业
(五)教后札记
思维方法是解决问题的灵魂,是物理教学的根本;亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键,离开了思维方法和实践活动,物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花,水中月。