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1、课题: 4 运动和力的关系 章节巩固 教 学 过 程教师活动学生活动【课前回顾】1. 默写(1) 运动学公式(2) 牛顿三大定律抽背、默写(3) 重力分析顺序(4)共点力平衡的条件2. 超重和失重3.作业问题解答提问旧知默写分析解答默写订正笔记教 学 过 程教师活动学生活动【导入】 我们已经学完了牛顿三大定律,牛顿第二定律是联系运动学和力学的桥梁,让我们一起来回顾一下动力学问题的相关知识点。【复习】一、 章节知识框架二、核心主干知识总结(一)力与运动的关系1.合外力与加速度的关系2.合外力与速度的关系合力与速度同向时,物体做加速运动,反之减速。3.力与运动的关系4.加速度的定义式与决定式引导思
2、考提问重点讲解板书提问知识讲解思考回答记录笔记回答问题教 学 过 程教师活动学生活动a是加速度的定义式,它给出了测量物体的加速度的方法,这是物理上用比值定义物理量的方法。a是加速度的决定式,它揭示了物体产生加速度的原因及影响物体加速度的因素。特别提醒:物体的加速度的方向与物体所受的合外力是瞬时对应关系,即a与合力F方向总是相同,但速度v的方向不一定与合外力的方向相同。【例】如图所示,静止在光滑水平面上的物体A的一端固定着处于自然状态的轻质弹簧。现对物体作用一水平恒力F,在弹簧被压缩到最短这一过程中,物体的速度和加速度变化的情况是()A速度先增大后减小,加速度先增大后减小B速度先增大后减小,加速
3、度先减小后增大C速度增大,加速度增大D速度增大,加速度减小【解题思路】:【解析】:压缩的初始阶段,水平恒力大于弹簧弹力,合力方向朝左,物体加速,随着物体向左移动,弹簧弹力逐渐增大,合力逐渐减小,加速度逐渐减小,但当弹簧弹力大于水平恒力时,合力方向朝右,物体开始减速,弹簧弹力继续增大,合力逐渐增大,加速度逐渐增大,即先是加速度逐渐减小的加速运动,后是加速度逐渐增大的减速运动,选项B正确。(二)动力学的图像问题1.解决这类问题的基本步骤(1)看清坐标轴所表示的物理量,明确因变量(纵轴表示的量)与自变量(横轴表示的量)的制约关系。(2)看图线本身,识别两个相关量的变化趋势,从而分板书例题讲解重点讲解
4、板书听讲思考笔记批注记录笔记教 学 过 程教师活动学生活动析具体的物理过程。(3)看交点,分清两个相关量的变化范围及给定的相关条件。明确图线与坐标轴的交点、图线斜率、图线与坐标轴围成的“面积”的物理意义在看懂以上三个方面后,进一步弄清“图象与公式”“图象与图象”“图象与物体”之间的联系与变通,以便对有关的物理问题作出准确的判断。vt图象(属于已知运动求受力)(1)根据图象确定物体各段的加速度大小和方向(2)弄清每段与物体运动的对应关系(3)对各段进行受力分析(4)用牛顿第二定律求解Ft图象(属于已知受力求运动)(1)根据图象结合物体运动情况明确物体在各时间段的受力情况(2)利用牛顿第二定律求出
5、加速度(3)利用运动学公式求其他运动量aF图象图象的力F是物体受到的某一个力的变化对物体加速度的影响,(1)对物体进行全面受力分析(2)根据牛顿第二定律求其他未知力【例2】(多选)如图甲,一物块在t0时刻滑上一固定斜面,其运动的vt图线如图乙所示若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量,则可求出(ACD)A斜面的倾角B物块的质量C物块与斜面间的动摩擦因数D物块沿斜面向上滑行的最大高度【解析】由题图乙可以求出物块上升过程中的加速度为a1,下降过程中的加速度为a2.物块在上升和下降过程中,由牛顿第二定律得mgsin Ffma1,mgsin Ffma2,由以上要点说明重点强调板书记录笔记听讲思
6、考记录笔记教 学 过 程教师活动学生活动各式可求得sin ,滑动摩擦力Ff,而FfFNmgcos ,由以上分析可知,选项A、C正确由vt图线中横轴上方的面积可求出物块沿斜面上滑的最大距离,可以求出物块沿斜面向上滑行的最大高度,选项D正确(三)连接体问题如图所示,物块A的质量是B的2倍,在恒力F作用下,在水平面上做匀加速直线运动。若水平面光滑,物块A的加速度大小为a1,物块A、B间的相互作用力大小为N1;若水平面粗糙,且物块A、B与水平面间的动摩擦因数相同,物块B的加速度大小为a2,物块间的相互作用力大小为N2,试分析下列问题。【设问探究】1A、B两物块的加速度有什么关系?2如何求出A、B两物块
7、的加速度?3水平面光滑与粗糙时,物块A、B间的相互作用力大小N1和N2的大小有什么关系?4什么情况下对两个物体用整体法受力分析 / 隔离法?5物块A、B间的相互作用力大小与什么因素有关?【提示】:1.由于A、B两物块都一起运动,因此两物块的加速度相同。2用整体法求出整体的加速度,也就是每个物体的加速度。设B的质量为m,则A的质量为2m。水平面光滑时,对A、B整体分析,有a1,水平面粗糙时,对A、B整体分析,有a2g。3水平面光滑时,对A、B整体分析,有a1,对B分析有N1ma1;水平面粗糙时,对A、B整体分析有a2g,对B分析有N2ma2mg,则N1N2。例题引导分析提问 要点强调引导思考分析
8、分析讲解听讲思考回答笔记批注教 学 过 程教师活动学生活动4两个物体加速度一样,且不需要求两个物体之间的作用力时,应该对整体受力分析;当求两物体之间的作用力或者两物体加速度不相同时,应该隔离分析。5在其他条件一定的情况下,外力F越大加速度越大。而B物块所受合外力为A、B之间的相互作用力,所以F越大,A、B之间相互作用力越大,但并不等于外力F。(四)连接体中的两类临界问题1.两物体分离的临界条件:两物体由相接触到将分离的临界条件是弹力FN0且二者的加速度、速度均相同。2.相对静止或相对滑动的临界条件:两物体相接触且处于相对静止时,常存在着静摩擦力,则相对静止或相对滑动的临界条件:静摩擦力达到最大
9、值或为零。【例】一弹簧一端固定在倾角为37的光滑斜面的底端,另一端拴住质量为m14 kg的物块P,Q为一重物,已知Q的质量为m28 kg,弹簧的质量不计,劲度系数k600 N/m,系统处于静止,如图所示,现给Q施加一个方向沿斜面向上的力F,使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动,已知在前0.2 s时间内,F为变力,0.2 s以后,F为恒力,求:力F的最大值与最小值。(sin 370.6,g取10 m/s2)【思路点拨】0.2 s时P、Q两物块恰好分离。两物块分离瞬间加速度仍相同,而相互作用力恰好为零。【答案】72 N36 N【解析】从受力角度看,两物体分离的条件是两物体间的正压力恰好为0,从运动
10、学角度看,一起运动的两物体恰好分离时,两物体在沿斜面方向上的加速度和速度仍相等。设刚开始时弹簧压缩量为x0则(m1m2)gsin kx0因为在前0.2 s时间内,F为变力,0.2 s以后,F为恒力,所以知识讲解例题分析讲解笔记整理听讲笔记教 学 过 程教师活动学生活动在0.2 s时,P对Q的作用力恰好为0,由牛顿第二定律知kx1m1gsin m1a前0.2 s时间内P、Q向上运动的距离为x0x1at2。式联立解得a3 m/s2当P、Q刚开始运动时拉力最小,此时有Fmin(m1m2)a36 N当P与Q分离时拉力最大,此时有Fmaxm2(agsin )72 N。【总结】 整理笔记,总结重点。【作业】作业本:P105第1/2/4题课堂总结作业布置记录作业板书设计 运动和力的关系 复习教学课后小结 7学科网(北京)股份有限公司