4.7用牛顿定律解决问题(二)教案

用牛顿运动定律解决问题（二）教学目标一、知识与技能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。

3．通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质。

4．进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤。

二、过程与方法1．培养学生的分析推理能力和实验观察能力。

2．培养学生处理三力平衡问题时一题多解的能力。

3．引导帮助学生归纳总结发生超重、失重现象的条件及实质。

三、情感、态度与价值观1．渗透“学以致用”的思想，有将物理知识应用于生产和生活实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理问题。

2．培养学生联系实际、实事求是的科学态度和科学精神。

教学重点、难点教学重点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。

教学难点1．共点力平衡条件的应用。

2．超重、失重现象的实质，正确分析受力并恰当地运用正交分解法。

教学过程一、导入新课上一节课中我们学习了用牛顿运动定律解决问题的方法，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。

二、进行新课（一）共点力的平衡条件教师提问：我们常见的物体的运动状态有哪些种类？学生回答：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。

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。

共点力作用下物体的平衡条件：根据牛顿第二定律，当物体所受合力为0时，加速度为0，物体将保持静止或匀速直线运动状态。

生活中物体处于平衡状态的实例：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。

讨论：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。

学生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。

第四章牛顿运动定律4.7用牛顿运动定律解决问题（二）★教学目标（一）知识与技能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。

3.通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质。

4.进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤。

（二）过程与方法5.培养学生处理多共点力平衡问题时一题多解的能力。

6.引导帮助学生归纳总结发生超重、失重现象的条件及实质。

（三）情感态度与价值观7.渗透“学以致用”的思想，有将物理知识应用于生产和生活实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理问题。

8.培养学生联系实际，实事求是的科学态度和科学精神。

★教学重点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。

★教学难点1.共点力平衡条件的应用。

2.超重、失重现象的实质。

★教学过程一、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a二旦知当m 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。

高中物理 4.7用牛顿运动定律解决问题（二）学案新人教版必修（二）（课时1）导学案【学习目标】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。

【学习重点】共点力作用下物体的平衡条件及应用、【学习难点】共点力平衡条件的应用、【学习过程】【自主学习】1、平衡状态静止状态或匀速直线运动状态，叫做状态。

2、共点力作用下物体的平衡条件：由牛顿第二定律知：在共点力作用下物体的平衡条件是、3、物体平衡的两种基本模型二力平衡条件:等大、反向、共线、4、研究物体平衡的基本思路和基本方法（1）转化为二力平衡模型合成法三力平衡条件:任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线。

据平行四边形定则作出其中任意两个力的合力来代替这两个力，从而把三力平衡转化为二力平衡。

这种方法称为合成法。

（2）转化为四力平衡模型分解法物体受三个共点力平衡时，也可以把其中一个力进行分解(一般采用正交分解法)，从而把三力平衡转化为四力平衡模型。

这种方法称为分解法。

【典型例题】例1、如图所示，在倾角为θ的斜面上，放一重力为G的光滑小球，球被竖直挡板挡住不下滑，求：球对斜面和挡板的弹力大小。

F1F2G【变式拓展】重G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。

若挡板逆时针缓慢转到水平位置，在该过程中，斜面和挡板对小球的弹力的大小F1、F2各如何变化？【归纳】图解法的适用条件：ABOθG例2、城市中的路灯，无轨电车的供电线路等，经常用三解形的结构悬挂。

图为这类结构的一种简化模型。

图中硬杆OB可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动，钢索和杆的重量都可忽略。

如果悬挂物的重量为G，角AOB等于θ，钢索OA对O点的拉力和杆OB对O 点的支持力各是多大？【达标检测】1、若一个物体处于平衡状态，则此物体一定是（）A、静止B、匀速直线运动C、速度为零D、各共点力的合力为零2、大小不同的三个力同时作用在一个小球上，以下各组中可使小球平衡的是（）A、2 N，3 N，6 NB、1 N，4 N，6 NC、35 N，15 N，25 ND、5 N，15 N，25 N3、如图在水平力F的作用下，重为G的物体沿竖直墙壁匀速下滑，物体与墙之间的动摩擦因数为μ，物体所受摩擦力大小为A、μfB、μ（F＋Ｇ）C、μ（F－Ｇ）D、Ｇ4、如图所示，一个重为G的木箱放在水平地面上，木箱与水平面间的动摩擦因数为μ，用一个与水平方向成θ角的推力F推动木箱沿地面做匀速直线运动，则推力的水平分力等于A、FcosθB、μＧ/（cosθ-μsinθ）C、μＧ/（1-μtanθ）D、Fsinθ5、如图所示，电灯悬挂于两墙之间，更换绳OA，使连接点A 向上移，但保持O点位置不变，则A点向上移时，绳OA的拉力（）A、逐渐增大B、逐渐减小C、先增大后减小D、先减小后增大6、质量为5、5Kg的物体，受到斜向右上方与水平方向成370角的拉力F=25N作用，在水平地面上匀速运动，求物体与地面间的动摩擦因数(g=10m/s2)。

用牛顿运动定律解决问题（二）重/难点重点：共点力作用下物体的平衡；超重和失重。

难点：超重和失重。

重/难点分析重点分析：平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动的状态。

物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象，称为超重现象。

物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象，称为失重现象。

难点分析：物体处于“超重”或“失重”状态，并不是说物体的重力增大了或减小了(甚至消失了)，地球作用于物体的重力始终是存在的且大小也无变化。

即使是完全失重现象，物体的重力也没有丝毫变大或变小。

当然，物体所受重力会随高度的增加而减小，但与物体超、失重并没有联系。

超(失)重现象是指物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于(小于)重力的现象。

“超重”“失重”现象与物体运动的速度方向和大小均无关，只决定于物体的加速度方向。

突破策略一、共点力的平衡条件桌上的书、屋顶的灯，虽然都受到力的作用，但都保持静止。

火车车厢受到重力、支持力、牵引力、阻力作用，但仍可能做匀速直线运动。

如果一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线状态，我们就说这个物体处于平衡状态。

共点力作用下物体的平衡条件是合力为0。

若一个物体受三个力而处于平衡状态，则其中一个力与另外两个力的合力间满足怎样的关系？三个力平衡，合外力为零，则其中一个力与另外两个力的合力必定大小相等、方向相反。

推广到多个力的平衡，若物体受多个力的作用而处于平衡状态，则这些力中的某一个力一定与其余力的合力大小相等、方向相反。

例1. 课件展示例题、三角形悬挂结构及其理想化模型。

悬挂路灯的一种三角形结构 12 F F θ、的大小与角有什么关系？学生交流讨论，并写出规范解题过程。

课件展示 学生解题过程。

解析：123F F F 、、合力为0，则这三个力在 方向的分矢量之和及y 方向的分矢量之和也都为0，即21·cos 0F F θ-= ①13 sin0F F θ-= ② 解①②组成的方程31sin F F θ==sin G θ 21 ·cos tan G F F θθ==。

4.7用牛顿运动定律解决问题（二）教学设计第一篇：4.7 用牛顿运动定律解决问题(二)教学设计保山曙光学校高一年级物理教学设计 2010年12月25日第四章牛顿运动定律七用牛顿运动定律解决问题（二）主备教师：曾光芬一、内容及其解析1、内容：共点力的平衡条件、超重和失重、从动力学看自由落体运动。

2、解析：牛顿运动定律是经典力学的基础，它在科学研究和生产技术中有着广泛的应用.上一节课主要是以理论的分析为主，研究如何根据已知运动情况求解物体的受力情况和已知受力情况求解物体的运动情况.本节课是从应用角度学习牛顿运动定律，举例说明了牛顿运动定律的两个具体应用.物体的平衡是物体加速度为零的一种特殊情况，分析物体平衡时应该紧紧地抓住这一点，主要利用力的分解知识列出方程进行求解，主要用到的方法是力的正交分解和建立直角坐标系.超重和失重研究的是在竖直方向上物体的受力情况和物体运动情况的关系，要注意引导学生区别视重和实际重力.了解加速下落和减速上升其实加速度的方向是一样的。

二、目标及其解析1、目标定位：（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。

（3）通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质。

（4）进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤。

2、目标解析：（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就是指培养学生的分析推理能力和实验观察能力。

（2）会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题就是指培养学生处理三力平衡问题时一题多解的能力。

（3）通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质就是指引导帮助学生归纳总结发生超重、失重现象的条件及实质。

（4）进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤就是指培养学保山曙光学校高一年级物理教学设计 2010年12月25日生联系实际、实事求是的科学态度和科学精神。

【标题】用牛顿运动定律解决问题（二）【课标要求】物理学是一门与自然、生活、技术进步和社会发展有着最为广泛联系的学科。

应该让学生联系自然、联系生产、生活，体味科学探究的乐趣。

日常生活中很多物理问题都是与牛顿力学相联系的，牛顿第二定律在其中举足轻重，应引导学生用获取的知识和研究方法去审视、发现和解决与这些问题相联系的习题，并在解决习题时重视解题的过程。

本节解决了“共点力的平衡条件”和“超重失重”几个比较具体的实际问题，从而使学生体验到科学知识的作用。

培养学生观察能力、分析和解决问题的能力。

【教学目标】一、知识目标1、加深对牛顿运动定律的理解2、知道什么是共点力作用下物体的平衡状态；3、掌握共点力的平衡条件，并能用共点力的平衡条件，解决有关力的平衡问题；4、进一步学习受力分析，正交分解等方法。

二、过程与方法：由平衡状态的定义推导共点力作用下物体的平衡条件，培养学生的观察能力，分析推理能力。

使学生学会使用共点力平衡条件解决共点力作用下物体平衡的思路和方法，培养学生灵活分析和解决问题的能力。

通过“超重和失重”的教学，培养学生运用牛顿第二定律分析和解决问题的能力。

三、情感态度和价值观通过共点力平衡条件的得出过程，培养学生理论联系实际的观点渗透“学以致用”的思想，激发学生的学习热情。

培养学生明确具体问题具体分析：【教学过程】（一）．共点力的平衡条件1、导入：生活中的物体有的处于平衡状态，有的处于非平衡状态；其中物体的平衡状态比较常见，而且很有实际意义。

那么：什么是物体的平衡状态，物体在什么条件下才能处于平衡状态呢?2：共点力作用下物体的平衡状态。

（1）复习什么是共点力：几个力都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力就叫做共点力。

（2）介绍物体在共点力作用下的平衡状态。

平衡状态：一个物体在共点力的作用下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。

学生讨论：静止与V=0是一回事吗？物体V=0是否就一定处于平衡状态？指出结论：两者不同（用坚直上抛运动加以说明），静止V=0且a=0，应注意定义中的关键词“保持”请学生举例：哪些物体属于在共点力作下处于平衡状态。

4.7超重和失重一、教学目标：1．知识与技能：（1）知道物理学中超重和失重现象的含义。

（2）能够通过牛顿定律对它们进行定量的分析，并能分析和说明一些简单的相关问题；2．过程与方法：（1）通过学案导学，掌握自学能力。

（2）通过事例、探究实验、演示实验，分析归纳发生超重、失重现象的条件及实质。

（3）积极动手、勇于探索，树立学习物理的信心，培养学生学习物理的思维和方法。

3．情感态度与价值观：（1）经历观察、实验、探究、讨论等学习活动，激发探索知识的兴趣，培养自己尊重客观事实的科学态度。

（2）在合作探究中，养成团结互助的良好习惯。

（3）通过知识在实际生活中的应用，培养自己关注生活、关注物理的意识，以及透过现象看本质、溯本求源的意识。

二、学情分析：从知识角度分析，牛顿运动定律是经典力学的基础，它在科学研究和生产技术中有着广泛的应用。

本节课从应用角度学习牛顿运动定律，超重和失重研究的是在竖直方向上物体的受力情况和物体运动情况的关系，要注意引导学生区别视重和实际重力。

从能力角度分析，高一年级大部分学生已经有了初步的观察思考能力、实验探究能力、分析解决问题能力和归纳总结能力，他们主动性较强，学习热情高，有参与意识，利于本节的实验探究教学。

三、重点难点1、重点：发生超重、失重现象的条件及本质。

2、难点：超重、失重现象的实质。

正确分析受力并恰当地运用正交分解法。

四、教学过程引入新课视频：神舟5号载人飞船飞向太空过程引导学生思考：视频最后物体都飘起来什么现象？发生过程这些物体什么状态？学生思考：什么是超重和失重？师：这节课我们一起来探究超重和失重。

【板书】超重和失重新课教学实验探究：用弹簧秤测物体的重力学生回答：示数教师演示：上下变速移动弹簧测力计引导学生分析：为什么不能读数师生共同总结：视重:物体对悬挂物的拉力或者对支持物的压力称为视重实重:物体实际的重力称为实重引导学生思考：物体有加速度时，物体处于什么状态？实验探究实验器材：弹簧秤，钩码任务：弹簧秤挂着钩码分别处于静止、加速上升、减速上升、加速下降、减速下降情况，观察并把物体重力与弹簧秤拉力的大小关系记录下来，分析实验中物体的受力情况。

第七节用牛顿定律解决问题（二）教案一、 教学目标 1•知识与技能（1） 能根据牛顿运动定律推导出共点力的平衡条件，并能利用共点力的平衡条件，结 合受力分析、力的合成和分解知识解决平衡问题。

（2） 知道什么是超重、失重现象，理解产生超重、失重的条件。

（3） 了解实际生活中超重和失重的例子。

2. 过程与方法 （1） 让学生初步了解探究学习的一般程序和方法。

（2） 培养学生分析实验结果，从中得出规律的能力。

3. 情感、态度和价值观（1） 培养学生认真严谨的科学态度及探究创造的心理品质。

（2） 培养学生交流合作、评价探究结果的初步能力。

二、 设计思路：共点力的平衡及超重、失重现象在实际生活中很广泛， 让学生主动参与 探究的全过程，得出产生这些现象的条件，才能加深对知识的理解。

为此， 教师在探究活动 开始前，给学生创设一些问题情景，引导学生发现规律，产生探究的动机，从而提出问题、 解决问题。

本课教学设计过程： 三、 教学重点、难点2.会进行有关的计算。

难点：发生超重、失重时物体的重力并没有发生变化，而是对支持物的压力或拉力（视重）发生了变化。

四、 教学资源学生分组实验器材，卡有软金属片的弹簧秤、重物。

演示教具：下面扎孔的可乐瓶、多媒体 五、 教学设计学生探究产 生超重、失重 的条件得出 规律重点：1.理解共点力的平衡条件及超重、失重的本质;叫失重。

4. 失重现象当物体存在向下的加速度时，它对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物重的现象叫失重。

生活中还有哪些实例与超重、失重有天？教师拿出扎有小孔的可乐瓶，装上水后水从小孔喷出，问瓶抛出后，喷水情况会怎样？解释现象出现的原因。

5. 完全失重当物体具有向下的a=g时物体处于完全失重状态。

例2,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？例3,人站在磅秤上迅速下蹲，磅秤的读数会怎样变化？三、小结发生超重和失重现象时，物体重力并没有变化，只是由于物体在竖直方向的加速度使得物体对支持物的作用力发生了变化（这里讨论的问题限于地面附近的物体所发生的超重和失重现象），航天飞机中的失重现象是怎样发生的，我们将在后面《万有引力》这一章来学习。