用牛顿定律解决问题_0

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1、用牛顿定律解决问题7用牛顿定律解决问题（二）整体设计初中物理的学习让我们了解物体在两个力的作用下的平衡条：两力大小相等、方向相反、合力为零，但实际问题当中我们遇到更多的是物体受到多个共点力的作用此种情况下平衡条又该如何表述？教材通过应用牛顿定律推导给出了明确的答案所谓平衡态是物体保持静止或匀速直线运动状态，物体的加速度为零，根据牛顿第二定律F=a,可以推出：物体所受到的合外力也为零这就是多个共点力作用下物体的平衡条平衡问题是牛顿定律所解决的匀变速运动中加速度为零的一类特殊情形其解决步骤也与解决匀变速运动相似当物体在竖直方

2、向上做匀变速运动时，必然会涉及物体的重力与对支持物或悬挂物的作用力的关系问题，教材从实际例题的分析解决入手，引出超重和失重的概念，易于学生的理解和接受，也更能激发起他们探索的兴趣我们已经通过实验研究了自由落体运动，并总结出自由落体运动所遵循的规律现在从动力学的理论层面对自由落体运动再作阐释，前后知识相呼应理论解释与实验规律融汇贯通，既对自由落体的运动规律有了更深层次的了解，也强化了对力和运动辩证关系的理解和掌握，更能激发起学生学生物理规律和自觉运用物理规律的浓厚兴趣教学重点1共点力作用下物体的平衡2超重和失重教学难点超重

3、和失重时安排1时三维目标知识与技能1掌握共点力的平衡条，会用解决有关平衡问题2知道超重和失重的概念，知道超重和失重产生的条3能从动力学的角度理解自由落体运动过程与方法1通过运用牛顿定律解决平衡问题和超重、失重问题，培养学生运用数学知识解决物理问题的思维意识2通过体验电梯内的超、失重现象和观察分析体重计上的下蹲过程中的现象，体会物理学的研究方法情感态度与价值观通过搜集航天器中的超、失重现象，了解我国航天科技的成就，培养学生的民族自豪感和提高对科学知识的兴趣前准备天平、砂漏、带小孔的矿泉水瓶、三角板、投影仪、台秤教学过程导入

4、新实验导入1如图4-7-1所示，找两个完全相同的砂漏，分别放在托盘天平的两个托盘上调节天平，使两托盘保持平衡，当把左边的一只砂漏倒置后立即放到天平上，在细砂流下的过程你能观察到什么现象思考一下，看能否找出其中的原因图4-7-1图4-7-2实验导入2将一个矿泉水瓶的底部及瓶的两侧各开几个细孔，用塞子堵住小孔，向瓶内注入清水打开塞子，正常情况下，水就会从小孔内喷射出，这是水的重力产生的压强对瓶壁作用的结果如图4-7-2，现在让瓶子从空中自由下落，则观察到水不再向外喷射，这究竟是什么原因呢？复习导入师生共同回忆：1力的正交分解

5、法力合成的平行四边形定则2自由落体运动的规律匀变速直线运动的规律3牛顿第二定律：F=a,特点推进新一、共点力的平衡条桌上的书、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问题1：处于平衡状态的物体有什么特点？物体若受多个共点力保持平衡，应满足什么条？讨论：（1）处于平衡状态的物体，其状态不发生变化，加速度为0（2）根据牛顿第二定律F=a,当物体处于平衡状态时，加速度为0，因而物体所受

6、的合外力F=0结论：共点力作用下物体的平衡条是合力为0问题2：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？这个结论是否可以推广到多个力的平衡？讨论：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展示教材中例题、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F1、F2的大小与θ角有什么关系？图4-7-3图4-7-4学生交流讨论，并写出规

7、范解题过程展示学生解题过程解析：F1、F2、F3合力为0，则这三个力在x方向的分矢量之和及方向的分矢量之和也都为0，即F2-F1•sθ=0①F1sinθ-F3=0②解①②组成的方程F1==F2=F1•sθ=应用拓展：根据解题结果，在此类路灯等的安装过程中应该注意哪些问题？讨论交流：由公式看出当θ很小时，sinθ和tanθ都接近0，F1、F2就会很大对材料强度要求很高，所以钢索的固定点A不能距B太近但A点过高则材料消耗过多所以要结合具体情况适当选择θ角堂训练若利用推论“三个力平衡，则某一个力与其余两

8、个力的合力大小相等、方向相反”解题，则该题如何解决？图4-7-解析：由平衡条F1、F2的合力与F3等大反向，即F=F3=G由力的矢量三角形的边角关系F1=F2=总结：物体受到三个共点力而处于平衡状态，利用推论：任两个力的合力与第三个力等大反向，结合力的合成的平行四边形定则可使解题更加简洁明了受三个以上共点力平衡时多用