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牛顿第三定律一、学情分析1、牛顿第三定律在教材中的地位和作用牛顿第一揭示了一个不受力物体运动的规律，牛顿第二定律揭示了一个物体受力与运动的规律，牛顿第三定律揭示了物体之间相互作用的规律，使人们不仅可以研究单个物体的运动，而且可以把存在相互作用的各个物体的运动联系起来进行研究。
牛顿第三定律和牛顿第一、第二定律一起建立了一个完整了理论体系，奠定了整个力学的基础。
2、学生在学习本节课前已经学习了对物体进行受力分析、物体的运动规律、力和运动的关系，但是学生经常混淆物体相互作用力和平衡力的特点。
另外，学生往往有这类相互作用力大小不相等的错误前认知：当一个大人和一个小孩在对拉比力气时，大人之所以会胜，是由于大人施加给小孩的力大于小孩施加给大人的力。
二、教学目标根据上述对学习任务和学生情况的分析，确定本节课教学目标如下：(1)知道力的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念。
(2)理解牛顿第三定律，能用该定律解释生活中的有关问题。
(3)能区分一对平衡力与一对作用力、反作用力。
(1)引导学生以科学的方法分析弹力、摩檫力、场力的实例，寻找作用力和反作用力之间的规律。
(2)从应用牛顿第三定律解释生活现象中，检测学生知识达成度。
(3)交流讨论一对平衡力与一对作用力、反作用力的异同，检测学生知识达成度。
(1)在学生分析作用力和反作用力的生活实例中，培养学生科学推理、质疑等意识。
(2)在用牛顿第三定律解释生活中的有关问题时，帮助学生初步树立科学伦理的意识。
(3)交流讨论一对平衡力与一对相互作用力的异同，培养学生围绕问题，通过交流方式开展寻找证据、解释原因等意识。
(1)理解牛顿第三定律并用它解释实际问题。
(2)作用力和反作用力与二力平衡的异同。
三、教学方法课堂以生活实例等现象创设物理情景，引导学生认真观察、科学推理、科学论证、质疑创新，探究得出两个物体间力的作用是相互的，具有同时性、同性质、反方向、作用于不同物体、效果多样性等特点，帮助学生建立起作用力和反作用力形象直观的定性和定量认识，并逐步区分一对作用力和反作用力与一对平衡力的异同，培养相互作用的物理观念及其应用、科学思维与创新、科学探究与交流的核心素养。
第1节光的干涉基础过关练题组一对双缝干涉的理解1.(多选)关于光的干涉,下列说法中正确的是 ()A.在双缝干涉现象中,相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的B.在双缝干涉现象中,入射光波长变长,相邻两个明条纹间距将变大C.只有频率及振动方向相同的两列光波才能产生干涉D.频率不同的两列光波也能产生干涉现象,只是不稳定2.在双缝干涉实验中,双缝的作用是 ()A.遮住过于强烈的光B.形成两个振动情况相同的光源C.使白光变成单色光D.使光发生折射3.(多选)杨氏双缝干涉实验中,下列说法正确的是(n为自然数,λ为光波波长) ()A.在到双缝的距离差相等的点形成暗条纹B.在到双缝的距离差为nλ的点形成明条纹的点形成明条纹C.在到双缝的距离差为nλ2λ的点形成暗条纹D.在到双缝的距离差为n+124.某同学自己动手利用如图所示器材观察光的干涉现象,其中,A为单缝屏,B为双缝屏,C为像屏。
当他使一束阳光照射到A上时,屏C上并没有出现干涉条纹,他移走B后,C上出现一窄亮斑。
实验失败的原因最可能是()A.单缝S太窄B.单缝S太宽C.S到S1与到S2的距离不相等D.阳光不能作为光源5.在双缝干涉实验中,光屏上某点P到双缝S1和S2的路程差为7.5×10-7 m,如果用频率为6.0×1014 Hz的黄光照射双缝,(光速c=3×108 m/s)试问:(1)该黄光的波长是多少?(2)P点出现亮条纹还是暗条纹?深度解析题组二双缝干涉图样6.用一束单色光做杨氏双缝干涉实验,经双缝后光照射到光屏上,可观察到的图像是图中的()7.(2020北京高二期末)用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹,在光源与单缝之间加上红色滤光片后()A.干涉条纹消失B.彩色条纹中的红色条纹消失C.中央条纹变成暗条纹D.中央条纹变成红色8.(多选)双缝干涉实验装置如图所示,绿光通过单缝S后,投射到有双缝的挡板上,双缝S1和S2到单缝S的距离相等,光通过双缝后在光屏上形成干涉条纹。
光的衍射(25分钟·70分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.泊松亮斑产生原因是( )A.光的反射B.光的衍射C.光的折射D.光的干涉【解析】选B。
泊松亮斑是一种由于光的衍射而产生的一种光学现象,是指当单色光照射在宽度小于或等于光源波长的小圆板时,会在之后的光屏上出现环状的互为同心圆的衍射条纹,并且在所有同心圆的圆心处会出现一个极小的亮斑,故B对;A、C、D错。
2.(多选)关于光的衍射现象,下面说法正确的是( )A.红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹B.白光的单缝衍射图样是白暗相间的直条纹C.光照到不透明小圆板上出现泊松亮斑,说明发生了衍射D.光照到较大圆孔上出现大光斑,说明光沿着直线传播,不存在光的衍射【解析】选A、C。
单色光照到狭缝上产生的衍射图样是明暗相间的直条纹,白光的衍射图样是彩色条纹,光照到不透明小圆板上,在其阴影处出现亮点,是衍射现象,故A、C符合题意,B不符合题意;光的衍射现象只有明显与不明显之分,D项中大光斑的边缘模糊,正是光的衍射造成的,不能认为不存在衍射现象,故D不符合题意。
3.下列四幅图中所涉及的物理知识论述,正确的是( )A.甲图中的泊松亮斑说明光具有波动性B.乙图中经调制后的无线电波的波形是调频波C.丙图是薄膜干涉演示实验中,将膜竖直放置后,观察到的干涉图样D.丁图中用相机拍摄玻璃橱窗内的景时,可通过镜头表面的增透膜减弱玻璃橱窗表面的反射光影响【解析】选A。
泊松亮斑是光的衍射现象,说明光具有波动性,故A正确;图乙中经调制后的无线电波的幅度随着声音信号改变,该波形是调幅波,故B错误;薄膜干涉演示实验中,将膜竖直放置,观察到的干涉图样应该是等间距的,故C错误;用相机拍摄玻璃橱窗内的景时,往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度,使照片清晰,故D错误。
故选A。
4.一束红色激光射向一块有双缝的不透光的薄板。
在薄板后的光屏上呈现明暗相间的干涉条纹。
2020-2021学年高中物理新教材鲁科版必修第一册学案：第5章第3节牛顿第二运动定律含解析第3节牛顿第二运动定律学习目标：1。
[物理观念]（1）掌握牛顿第二定律的文字内容和数学表达式．(2)知道单位制、基本单位和导出单位的概念． 2.[科学思维]学会利用牛顿第二定律解决实际问题,并且能够从不同角度解决动力学问题，具有质疑和创新意识． 3.[科学探究］学会通过加速度与力、质量关系的数据探究，归纳各物理量之间可能存在的关系，并能解释相关自然现象．4。
［科学态度与责任］尊重客观规律,坚持实事求是,将牛顿运动定律应用于日常生活实际，能认识牛顿运动定律的应用对人类文明进步的推动作用．阅读本节教材，回答第118页和第120页“物理聊吧”的问题，并梳理必要知识点．教材P118页“物理聊吧”问题提示：不矛盾．无论用多小的力还是很大的力推柜子时,皆因柜子受到平衡力的作用，合力为零,因而加速度为零，柜子始终静止不动．教材P120页“物理聊吧”问题提示：垫高木板一端,使小车不挂重物时能匀速运动，说明小车处于平衡状态,所受合力为零．挂上重物时，当重物质量远小于小车质量，才可以近似认为小车受到的合力约等于重物的重力．一、牛顿第二定律1．内容：物体加速度的大小与所受合外力的大小成正比,与物体的质量成反比，加速度方向与合外力方向相同．2．表达式：F＝kma。
合质量的单位用kg，加速度的单位用m/s2,且规定质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度所用的力为1 N,这样表达式中的k就等于1，牛顿第二定律表达式可简化为F＝ma。
说明：公式F＝ma中，F一般指合力，a对应的指合加速度．二、力学单位制1．国际单位（1）基本单位：在力学中有米（m)(长度单位)、千克（kg)(质量单位）、秒（s)(时间单位）．（2)导出单位：在力学中利用物理公式从三个基本单位导出的其他单位．2．意义与作用：用公式计算时，所列的等式中不必一一写出每个物理量的单位,只要在计算结果的数据后面写出待求量的单位即可．注意：可以利用单位，反推出公式正确性和计算结果的正确性．1．思考判断（正确的打“√”，错误的打“×”)（1)由牛顿第二定律可知，物体的质量与物体所受合外力成正比，与物体的加速度成反比．(×）（2）物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合外力大小决定，与物体的速度大小无关．(√)(3)物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定，与速度方向无关．(√）(4)在力学问题的分析计算中，只能采用国际单位，不能采用其他单位．(×）(5）力学单位制中，国际单位制的基本单位有千克、米、秒．（√)（6）只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma. (√) 2．关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是(）A．牛顿第二定律的表达式F＝ma在任何情况下都适用B．某一瞬时的加速度，不但与这一瞬时的外力有关，而且与这一瞬时之前或之后的外力有关C．在公式F＝ma中,若F为合外力,则a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和D．物体的运动方向一定与物体所受合外力的方向一致C［牛顿第二定律只适用于宏观物体在低速时的运动，A错误；F＝ma具有同时性，B错误;如果F＝ma中F是合外力，则a 为合外力产生的加速度,即各分力产生加速度的矢量和，C正确；如果物体做减速运动，则v与F反向，D错误．］3．(多选）下列说法中正确的是()A．质量是物理学中的基本物理量B．长度是国际单位制中的基本单位C．kg·m/s是国际单位制中的导出单位D．时间的单位——小时,是国际单位制中的导出单位AC［质量是力学中的基本物理量，A正确；长度是物理量,不是单位,B错误;kg·m/s是国际单位制中的导出单位,C正确；小时是时间的基本单位，不是导出单位，D错误．]对牛顿第二定律的理解在日常生活中，小巧美观的冰箱贴使用广泛，增加了室内的美感．一磁性冰箱贴贴在冰箱的表面上静止．探究：(1)分析冰箱贴受哪些力？是否有加速度？（2）若把冰箱贴拿在手里，猛一松手，它是否立即有加速度？若有加速度，请指明其方向？提示：(1）冰箱贴受重力和竖直向上的摩擦力，磁力和弹力，它们分别是两对平衡力，合力为零,加速度为零．（2）猛一松手，冰箱贴受重力和空气阻力，合力竖直向下，立即有了竖直向下的加速度．1．牛顿第二定律揭示了加速度与力和质量的定量关系，指明了加速度大小和方向的决定因素．2．牛顿第二定律的五点说明A．由F＝ma可知,F与a成正比，m与a成反比B．牛顿第二定律说明当物体有加速度时，物体才受到外力的作用C．加速度的方向总跟合外力的方向一致D．当外力停止作用时，加速度随之消失思路点拨：理解上述表格中加速度的“五性”是解决该类问题的关键．CD［虽然F＝ma表示牛顿第二定律，但F与a无关，因a 是由m和F共同决定的，即a∝错误!且a与F同时产生、同时消失、同时存在、同时改变;a与F的方向永远相同．综上所述,可知选项A、B错误,C、D正确．］正确理解牛顿第二定律（1)物体的加速度和合力是同时产生的，不分先后，但有因果性，力是产生加速度的原因，没有力就没有加速度．（2)不能根据m＝错误!得出m∝F、m∝错误!的结论，物体的质量m是由自身决定的，与物体所受的合力和运动的加速度无关，但物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力而求得．(3)不能由F＝ma得出F∝m、F∝a的结论,物体所受合力的大小是由物体的受力情况决定的,与物体的质量和加速度无关．［跟进训练]1．根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是（）A．物体加速度的大小跟它的质量、受到的合力无关B．物体所受合外力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度C．物体加速度的大小跟它所受的作用力中的任一个的大小成正比D．当物体质量改变但其所受合外力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比［答案］D牛顿第二定律的应用“歼10”战机装备我军后，在各项军事演习中表现优异,引起了世界的广泛关注．如图所示，一架质量m＝5.0×103kg的“歼10”战机，从静止开始在机场的跑道上滑行，经过距离s＝5。
练习匚里元评估匸（本栏目内容，学生用书中以活页形式分册装订成册！）一、选择题1. （2020年海南单科）两个大小分别为F i和F2（F2<F I）的力作用在同一质点上,它们的含力的大小F满足（)F1 —F2 F1 + F2A. F i W F WF 2B. 2 W F<2C. F i —F2W F WF1 + F2D.F1—F I WF2WF1+ F【解析】共点的两个力合成，同向时最大为F l+ F2，反向时最小为F i —F2.【答案】C2. 如右图所示，人站在自动扶梯上随扶梯匀速上升，下列说法中正确的是（）A. 人所受的合力方向与自动扶梯运动方向相同B. 人在水平方向将受到向右的摩擦力的作用C. 人只在竖直方向受力作用，且合力为零D. 人在竖直方向所受力的合力不为零【解析】由题意可知，人处于平衡状态，所以人所受的合力为零，人只受到重力和自动扶梯的支持力，且它们都在竖直方向，故只有选项C正确.【答案】C3.两个共点力的大小均为10 N，如果要使这两个力的合力大小也是10 N，则这两个共点力间的夹角应为（)A. 30°B. 60°C. 90°D. 120°【解析】对于两个夹角为等，并且合力与两分力的夹角均为120。
的等大的共点力而言，其合力大小与分力相60°,反之，当两个分力大小与合力大小相等时，可推知两分力之间的夹角均为120°【答案】 D 4.如右图所示，一个物体受到三个共点力 F i 、F 2、F 3的作用, 若将它们平移并首尾相接，三个力矢量组成了一个封闭三角形， 则物体所受这三个力的合力大小为（）A. 2F iB. F 2C. 2F 3三个力大小相等、方向相反，所以这三个力的合力为零.【答案】 D5. 如右图所示，某个物体在F i 、F 2、F 3和F 4四个共点力作用 下处于静止状态，若F 4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小 不变，其余三个力的大小和方向均保持不变，则此时物体所受 到的合力大小为（）B. 0C. F 4D. ;3F 4【解析】 由共点力平衡条件可知，F i 、F 2、F 3和F 4的合力应为零，F i 、F 2、F 3的合力应与F 4等值反向.当F 4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变时，F i 、 F 2、F 3的合力不变，大小仍等于F 4，方向与F 4的夹角为i20°，由平行四边形定则可 得，此时物体所受的合力大小为 F 4.【答案】 C 6.如下图所示，猎人非法猎猴，用两根轻绳将猴子悬于空中，猴子处于静止状 态.以下相关说法中正确的是（ ）D. 0【解析】 由矢量三角形定则可以看出, 首尾相接的任意两个力的合力必与第F 4A猴子一共受到三个力的作用B•绳拉猴子的力和猴子拉绳的力相互平衡C. 6 ND. 2 NC. 地球对猴子的引力与猴子对地球的引力是一对作用力和反作用力D. 猎人将绳子拉得越紧，猴子受到的合外力越大【解析】 猴子共受三个力作用：重力、两个拉力，A 正确；B 选项中力为作用 力与反作用力，不能相互抵消，故 B 错误，C 正确；猴子所受合外力始终为0,故D 错误.【答案】 AC 7.如下图所示，放在水平桌面上的木块处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量是0.6 kg.弹簧测力计此时的读数为2 N,图中的滑轮摩擦不计，取 g = 10 m/s 2 计算.若轻轻取走盘中的部分砝码，使砝码和托盘的总质量减少到 0.3 kg ,那么此时装置将会出现的情况是（）A. 弹簧测力计的读数将减小B. 木块仍处于静止状态C. 木块对桌面的摩擦力不变D. 木块所受的合力将要变大【解析】 此时物体A 必受桌面对其向左、大小为4 N 的静摩擦力作用，当盘 中砝码总质量是0.3 kg 时，物体所受静摩擦力变为1 N ,方向仍向左，而且不会被 移动，因为没有比其静摩擦力更大的外力迫使它移动，故此弹簧形变量亦不改变， 其读数仍为2 N.【答案】 B8 .将一个竖直向下的8N 的力分解为两个力，其中一个分力方向水平，大小为 6N ，那么另一个分力大小为（）A. 10 NB . 8 N【解析】 物体m 被悬在空中，由二力平衡可知，绳的拉力T =mg 不会随M 的缓慢移动而改变，A 错误；对M 受力分析如右图 所示.因M 静止，M 所受的静摩擦力f = Tcos a,地面对M 的支 持力N= Mg-Tsin a ，M 右移，a 增大，可知：f 减小，N 减小,的拉力大小不变，绳的夹角变小，贝U 两绳拉力的合力增大，滑轮所受的压力变大， D正确.【答案】 D 二、非选择题【解析】 以F = 8 N 为对角线，以F i = 6 N 为邻边作平行四边形，如右图，由 勾股定理知F 2= 10 N故只有A 正确. 【答案】 A9.如右图所示，水平地面上固定着一根竖直立柱，某人用 绳子通过柱顶的定滑轮将100 N 的货物拉住.已知人拉着绳子 的一端，且该绳段与水平方向夹角为 30°则柱顶所受压力大小为（）A. 200 N C. 100 NB. 100)3 N D. 50 ' 3 N【答案】 B10.如右图所示，质量分别为m M 的两个物体系在一根通过 定滑轮的轻绳两端，M 放在水平地板上，m 被悬在空中，若将 沿水平地板向右缓慢移动少许后 M 仍静止，则（）A.B. M 对地面的压力变大C. M 所受的静摩擦力变大D. 滑轮所受的压力变大A$AB 、C 均错误；绳11. _________________________________________ (1)通过两个定滑轮，用两根细线去拉伸一根一端 固定在墙上的橡皮筋0P.过定滑轮A 的线挂三个钩码，过乡 定滑轮B 的线挂四个钩码，两根细线都系在橡皮筋的P 端，纟 在两个拉力的共同作用下，使橡皮筋从 P 点水平地拉伸到P'点，此时两根细线间夹角为 90。
.如右上图所示，如果改用一根细线，绕过一个 定滑轮，要取得同样的效果，定滑轮必须安装在 ______________ 挂 ________ 钩码.(2)可用悬挂钩码的方法测定弹簧的劲度系数，为了较准确地测定弹簧的劲度系 数，采取如下实验步骤：① 将弹簧的上端固定，并让弹簧自然下垂•用毫米刻度尺测出弹簧的长度； ② 在弹簧的下端挂上1个钩码，用毫米刻度尺测出弹簧的长度； ③ 在弹簧的下端挂上2个钩码，用毫米刻度尺测出弹簧的长度； ④ 在弹簧的下端挂上3个钩码，用毫米刻度尺测出弹簧的长度； ⑤ 在弹簧的下端挂上4个钩码，用毫米刻度尺测出弹簧的长度；⑥ 在弹簧的下端挂上5个钩码，用毫米刻度尺测出弹簧的长度(弹簧的伸长仍在 弹性限度内)•设每个钩码的质量为 m 弹簧自然下垂、弹簧下端分别挂1个钩码、2个钩码、 3个钩码、4个钩码、5个钩码时的长度分别为丨0、丨1、丨2、丨3、丨4、丨5,试用你学过 的数据处理方法，推导并写出计算弹簧劲度系数的计算公式 匸二 _______________ .【解析】(2)根据胡克定律有:k 1(l 3- l o ) = k 2(l 4 - l 1)= k 2(l 5-1 2)= 3mg1所以 k = ^(k 1 + k 2+ k 3)1 1 1= 13- 1。
+丨4— 1 1+ 15 — 12【答案】(1)直线OP 的延长线上 5k 1 3mg 1 3— 1 0 ' k 2= 3mg 1 4— 1 1 'k 3 =3mg1 5— 11 1 1⑵ I 3—丨0 + I 4—1 1 + 15- 12 mg12. 如右图所示，一个滑雪的人，v°= 12 m/s的速度沿山坡匀速滑下，30°,求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）.g= 10 m/s2.【解析】如右下图，建立直角坐标系，把重力G沿x轴和y轴的方向分解, 得到G y = mgcos 0物体匀速下滑，根据二力平衡条件可知x方向有：mgsin 0—f = 0y 方向有：N —mgcos 0 = 0，所以 f = mgsin 0 = 375 N.【答案】375 N13. 如下图所示，一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演，如果演员和独轮车的总质量为80 kg，两侧的钢索互成150°夹角，求钢索所受拉力有多大？（co s75°= 0.259，g 取10 N/kg）以G = mgsin 0【解析】对钢索上与车轮接触的点受力分析，如图所示,其中T i, T2为两侧钢索对0点的拉力，且T2, N为O点受到的独轮车的压力,T i和T2合力T的大小与N大小相等，N在数值上等于人和车的重力G.由几何关系得2T i COS 75 °= G,所以G _ 80X 10 2cos 75 °_2X 0.259 N _ 1 544N.【答案】1 544 N14.如右图所示，物体A重100 N,物体B重20 N, A与水平桌面间的最大静摩擦力是30 N，整个系统处于静止状态，这时A受到的静摩擦力是多大？如果逐渐加大B的重力，而仍保持系统静止，则B物体重力的最大值是多少?【解析】以结点O为研究对象，建立直角坐标系.x 轴上：T A_ Tcos 45。
①y 轴上：T B_ G_ Tsin 45。
②①、②联立，得T A_ Gtan 45 °代入其值得T A_20 N.以A为研究对象，受力分析，可得f A_T A_T A_20 N，方向水平向右.综合上述分析可知：Gm_ f Am_ 30 N.【答案】20 N 30 N。
