牛顿第二定律重难点教案
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教师:学生日期: 2013 年12 月15 日星期: 天时段: 10:00—12:00 课题牛顿第二定律
学情分析
学习目标与考点分析目标,了解牛顿第二定律考点,物体的运动
学习重点
难点重难点,超重与失重,物体的受力分析
学习方法例题讲解,课堂随练,归纳总结,课后反思。
教学过程
一、牛顿第二定律
1、牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的成正比,跟物体的成反比,加速度的方向跟的方向相同。其的数学表达式为;它反映了加速度与和的关系。
例1、自由下落的小球下落一段时间后,与弹簧接触,从它接触弹簧开始,到弹簧压缩到最
短的过程中,小球的加速度和速度的变化情况是怎样的?
2、牛顿第二定律的特点。
同体性:牛顿第二定律中的a与F、m必须是同一物体,无论研究对象是一个物体还是一个系统。
矢量性:牛顿第二定律不仅反映了a与F、m的数量关系,还反映了a和F的方向关系,即加速度a的方向跟合外力F的方向总是的。
瞬时性:F=ma反映了a与F的瞬时关系。当物体受到合外力F时,物体同时产生了加速度a,当合外力F变化时,a将同时变化,F消失时,a将同时消失。
例2、如图所示,A、B两环分别套在间距为1m的光滑细杆上,A和B的质量比m A:m B=1:3,用一自然长度为1m的轻弹簧将两环相连,在A环上作用一沿杆方向的、大小为20N的拉力F,
当两环都沿杆以相同的加速度a运动时,弹簧与杆夹角为53°(cos53°=0.6).
(1)弹簧的劲度系数为多少?(2)若突然撤去拉力F,在撤去拉力F的瞬间,A的
加速度为a',B的加速度a''分别是多少?
龙文教育学科导学案
二、牛顿第二定律解题的常用处理方法
1、按研究对象受力情况分:
①力的合成法:当物体只受两个互成角度的力作用而做加速运动时,可利用平行四
边形法则很方便求出合力,由牛顿第二定律可知合力与加速度的方向总是一致的,解题
时已知或判知加速度方向,就可知合力方向,反之亦然。
例3、质量为M的碗形物体,内径为R,放置在光滑水平面上,内有一质量为m的光滑小球,现在水平外力F作用下沿水平方向运动。当小球跟碗形物相对静止时,球离碗口的距离是多少?
②正交分解法:当物体受到二个以上力作用而做加速运动时,常用正交分解法解
题,多数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上,有:
∑=ma
Fx(沿加速度方向)
∑=0
Fy(垂直于加速度方向)
特殊情况下分解加速度比分解力更简单
例4、电梯与水平面的夹角为30°,当电梯加速运动时,质量为M 的人对梯面压力是其重力的6/5,则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍?
例5、在倾角为α的斜面上有一质量为M的物体,两人一推一拉,使物
体以加速度a向上滑动,两人用力大小相等,推力方向与斜面平行,拉力方
向与斜面成β角斜向上,已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ,求两人用力的大小?
2、按研究对象的选择方式分:
①隔离法:。
②整体法:
Ⅰ、具有相同加速度的连接体,一般先以整体为研究对象,再隔离各部分去求解。
例6、如图,置于水平地面上相同材料的质量分别为m和M的两物体间用细绳相连,在M上施加一水平恒力F,使两物体做匀加速运动,对两物体间绳上的张力,正确的说法是()
A、地面光滑时,绳子拉力的大小为mF/(M+m)
B、地面不光滑时,绳子拉力的大小为mF/(M+m)
C、地面不光滑时,绳子拉力大于mF/(M+m)
D、地面光滑时,绳子拉力小于mF/(M+m)
[想一想]n个木块并排放在光滑水平桌面上,它们的质量相同,当用水平力F推木块1使它们共同加速运动时,第m块对第m+1块推力为________。(若地面不光滑呢?)
Ⅱ、具有相等加速度值而方向不同时,一般设其加速度为a,再对各部分列动力学方程。
例7、如图,A、B两物体的质量分别为100克和300克,滑轮质量和摩擦均不计,当A、
B从静止释放时,求A的加速度的大小。
[想一想]验证牛顿第二定律的实验中系统误差是什么?
Ⅲ、具有不同值和方向的连接体问题,一般先找出各部分之间的运动关系,再列出方程求解(用隔离法)。
例8、如图,底座A上装有一根直立长杆,其总质量为M,杆上套有质量为m的圆环B,
它与杆间有摩擦,当圆环以一定的初速度向上运动时,圆环的加速度大小为a,底座A不动,求
圆环在升起和下落过程中,水平面对底座的支持力分别是多大?
[想一想]:如图,倾角为30°的斜面体置于粗糙的水平地面上,已知斜面体的质量为M=10Kg,一质量为m=1.0Kg的木块正沿斜面体的斜面由静止开始加速下滑,木块滑行路
程s=1.0m时,其速度v=1.4m/s,而斜面体保持静止。求:
⑴求地面对斜面体摩擦力的大小及方向。
⑵地面对斜面体支持力的大小。
考点一已知受力求运动
[特别提醒] 已知物体的受力情况求物体运动情况:首先要确定研究对象,对物体进行受
力分析,作出受力图,建立坐标系,进行力的正交分解,然后根据牛顿第二定律求加速度a,
再根据运动学公式求运动中的某一物理量.
[例1]如图所示,在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮,一条
不可伸长的轻绳绕过定滑轮分别与物块A、B相连,细绳处于伸直状
态,物块A和B的质量分别为m A=8kg和m B=2kg,物块A与水平桌
面间的动摩擦因数μ=0.1,物块B距地面的高度h=0.15m.桌面上部
分的绳足够长.现将物块B从h高处由静止释放,直到A停止运动.
求A在水平桌面上运动的时间.(g=10m/s2)