4.5 牛顿运动定律的应用 解决动力学两类基本问题 课件(共16张PPT)高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

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4.5 牛顿运动定律的应用 解决动力学两类基本问题 课件(共16张PPT)高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

资源简介

(共16张PPT)
牛顿运动定律的应用
-------解决动力学两类基本问题
1.进一步学习分析物体的受力情况,并能结合物体的运动情况进行受力分析。2.掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路方法。3.学会如何从牛顿运动定律入手求解有关物体运动状态参量。4.学会根据物体运动状态参量的变化求解有关物体的受力情况。
【教学目标】
本节课是从应用角度学习牛顿运动定律,掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。主要用到的方法是力的正交分解和建立直角坐标系,主要学习两大类问题:1.已知物体的受力情况,求物体的运动情况;2.已知物体的运动情况,求物体的受力情况。
本节内容是对本章知识的提升,又是后面知识学习的基础。
【教学内容】
牛顿运动定律知识结构
牛顿运动定律
牛顿第一定律
牛顿第二定律
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
复习旧知
夯实基础
物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同。F合=ma
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、且作用在同一条直线上。F=F'
牛顿第三定律
【教学过程】
运动学公式
速度公式 : v = vo+at
位移公式: x= vot +at2 /2
速度-位移公式: vt 2- vo 2 =2ax
加速度公式 : a=(vt -vo)/t
复习旧知
夯实基础
提出课题
1.已知受力情况求运动情况(例1)。
2.已知运动情况求受力情况(例2)。
解决动力学两类基本问题。
例1:质量为4kg的物体,以2m/s的速度在水平面上匀速前进,若物体与水平面间的动摩擦因数是0.2,则水平拉力F1为多大?若F1突然变为F1’=6N,并持续作用2s,问:在这2s内,物体的位移为多大?
F1
m
新的课

新的挑战
(1)已知受力情况求运动情况
问题驱动
激发思维
提问:
1、你能否对物体进行受力分析?
2、刚开始物体所受合力为?如何求出摩擦力?
3、拉力变化后,可否判定做什么运动?如何求出位移?
mg
N
F1
f
y
X
解:(1)规定物体初始运动方向为x轴正方向,受力分析和坐标系如图所示;由平衡条件可得



由联解 带入数据可得



科学分析
规范解答
(2) 当F1突然变为F1'=6N时,由牛顿第二定律
mg
N
y
F1‘
X
f
“-”表示加速度的方向与正方向相反,即与运动方向相反,物体做匀减速直线运动。
故2s内一直在做匀减速直线运动
2s内的位移:
科学分析
规范解答
例2、滑雪者一v0=20m/s的初速度沿直线冲上一倾角为30°的山坡,从刚上坡即开始计时,至3.8s末,滑雪者速度变为0。如果雪橇与人的总质量为m=80kg,求雪橇与山坡之间的摩擦力为多少?
(2)已知运动情况求受力情况
1.你能分析研究对象的受力并画出示意图吗?
2.你能根据运动学公式求出研究对象的加速度吗?
3.你能规范的写出解题过程吗?
新的课

新的挑战
自主探究,合作讨论。
解: 规定初速度V0方向为x轴正方向,受力分析和坐标系如图所示:
x轴方向上由牛顿第二定律可得
由运动学公式


由联解 带入数据可得


科学分析
规范解答
f
mg
N
y
X
V0
a
受力情况
运动情况
牛顿第二定律
a
运动学公式
桥梁
加速度a是联系运动学和动力学的桥梁,是解决问题的关键.
总结归纳
提升能力
1. 明确研究对象
应用牛顿运动定律的解题步骤:
3. 建立坐标系进行正交分解
4. 根据牛顿第二定律F合=ma或平衡条件列方程(组),
必要时验证结论
课堂小结
解决动力学两类问题。
1.已知受力情况求运动情况(例1)。
2.已知运动情况求受力情况(例2)。
2. 对研究对象作完整受力分析和运动分析
物理因灵动而美丽
如图所示,质量为m的人站在自动扶梯上,扶梯正以加速度a向上匀加速运动,a与水平方向夹角为θ,求人受到的支持力和摩擦力。
问题驱动,激发思维。
1.人受那些力作用?
2.这些里应怎样正交分解?
3.还有更好的办法吗?
θ
a
mg
N
f
a
ay
ax
θ
那么如果建立水平,竖直方向坐标系,则只要沿着两个方向分解加速度就很简便了。那么我们列方程的依据是:
即:F x=f=max
F y=N-mg=may
那么我们来看看这个问题:(培优题目)
谢 谢 观 看
课后作业:P87页,练习与评价1、2题。

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