C.F:
(M+m)gD.F>(M+m)g
答案:
D
3.在一个封闭装置中,用弹簧秤称一物体的重力,根据读数与实际重力之间的关系,以下说法中正确的是……………………………………………………()
A.读数偏大,表明装置加速上升
B.读数偏小,表明装置减速下降
C.读数为零,表明装置运动加速度等于重力加速度,但无法判断是向上还是向下运动
D.读数准确,表明装置匀速上升或下降
答案:
C
[小结]
本节课是牛顿运动定律的具体应用,分别是两种特殊情况,一种是物体受合力为零时物体处于平衡状态时的分析,应该注意三力合成与多力合成的方法,注意几种方法的灵活运用,另一种情况就是物体在竖直方向上做变速运动时超重和失重现象.对于这两种现象,我们应该注意以下几个问题:
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.
第18周第(3)课时课型:
新授课
力学单位制
教学目标:
知识与技能
1.了解什么是单位制,知道力学中的三个基本单位;
2.认识单位制在物理计算中的作用
过程与方法:
1.让学生认识到统一单位的必要性.
2.使学生了解单位制的基本思想.
3.培养学生在计算中采用国际单位,从而使运算过程的书写简化.
4.通过学过的物理量了解单位的重要性,知道单位换算的方法.
情感态度与价值观
1.使学生理解建立单位制的重要性,了解单位制的基本思想.
2.了解度量衡的统一对中国文化的发展所起的作用,培养学生的爱国主义情操.
3.让学生了解单位制与促进世界文化的交流和科技的关系.
4.通过一些单位的规定方式,了解单位统一的重要性,并能运用单位制对计算过程或结果进行检验.
教学重点、难点:
教学重点
1.什么是基本单位,什么是导出单位.
2.力学中的三个基本单位.
3.单位制.
教学难点
统一单位后,计算过程的正确书写.
教学方法:
探究、讲授、讨论、练习
教学手段:
教具准备
多媒体课件
课时安排:
教学过程:
[新课导入]
展示张飞和姚明的图片
师:
大家都认识这两个人吧.
生:
认识,一个是张飞,一个是姚明.
师:
那么大家知道他们的身高是多少呢?
生:
《三国演义)上说张飞身高9尺.
师:
按照现在的计算方法,张飞的身高应该是多少?
生:
三尺是1m,张飞的身高应该是3m.
师:
姚明在当代应该是身高很高的人了,他的身高是多少?
生:
2.26m.看起来张飞要比姚明高很多,打篮球一定1。
a厉害.
师:
并不是张飞比姚明高,而是古代的尺和现代的尺不一样.在我国有“伸掌为尺”的说法,我国三国时期(公元3世纪初)王肃编的《孔子家语》一书中记载有:
“布指知寸,布手知尺,舒肘知寻.”两臂伸开长八尺,就是一寻;从秦朝(约公元前221年)至清末(约公元1911年)的2000多年间,我国的“尺”竟由1尺相当于0.2309m到0.3558m的变化,其差别相当悬殊.
师:
大家如果经常看NBA介绍时会发现姚明的身高并不是说成2.26m,而是怎样介绍的呢?
生:
我记得好像是几英尺几英寸,具体数值记不清了.
师:
1英尺等于0.3048m,1英寸为2.54cm.大家如果不记得的话可以重新计算一下,也可以计算一下自己的身高是多少.大家知道尺和英尺是怎样来得吗?
生:
不知道.
多媒体介绍.
在古代,人们常用身体的某些器官或部位的尺度作为计量单位.在遥远的古埃及时代,人们用中指来衡量人体的身长,认为健美的人身长应该是中指长度的19倍.各个国家,地区以及各个历史时期,都有各自的计量单位.仅以长度为例,欧洲曾以手掌的宽度或长度作为长度的计量单位,称为掌尺.在英国,1掌尺相当于7.62cm而在荷兰,1掌尺却相当于10cm.英尺是8世纪英王的脚长,1英尺等于0.3048m.10世纪时英王埃德加把自己大拇指关节间的距离定为1英寸.1英寸为2.54cm.这位君王又别出心裁,想出了“码”这样
一个长度单位.他把从启己的鼻尖到伸开手臂中指末端的距离——91cm,定为1码.到了1101年,亨利一世在法律上认定了这一度量单位,此后,“码”便成为英国的主要长度单位,一直沿用了1000多年.在我国亦有“伸掌为尺”的说法.我国三国时期(公元3世纪初)王肃编的《孔子家语》一书中记载有:
“布指知寸,布手知尺,舒肘知寻.”两臂伸开长八尼,就是一寻;从秦朝(约公元前221年)至清末(约公元1911年)的2000多年间,我国的“尺”竟由1尺相当于0.2309m到0.3558m的变化,其差别相当悬殊.
[讨论与交流]
单位的不统一会造成什么样的困难?
参考答案:
单位的统一有利于各个国家之间、一个国家各个地区之间进行文化交流和经贸往来,可以促进科学文化尽快地发展,使全球人类能够共享光明,共享人类文明进步的成果.
[新课教学]
(自学总结)
(投影问题)
1.什么是基本量,什么是基本单位?
力学中的基本单位都有哪些,分别对应什么物理量?
2.什么是导出单位?
你学过的物理量中哪些是导出单位?
借助物理公式来推导.
3.什么是国际单位制?
国际单位制中的基本单位共有几个?
它们分别是什么?
对应什么物理量?
注:
在这个过程中,老师可以巡回指导学生自己总结,并帮助水平较差的同学进行总结.这个过程大约持续10min左右.然后让学生回答所提出的问题并巩固补充学生掌握的知识.
师:
请同学们回答刚才这几个问题.1.什么是基本量,什么是基本单位?
力学中的基本单位都有哪些,分别对应什么物理量?
生1:
选定几个物理量的单位,就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位,这些被选定的物理量叫做基本量,它们的单位叫做基本单位.
生2:
力学中的基本量有长度、质量和时间.它们的单位分别是米、千克和秒.
师:
2.什么是导出单位?
你学过的物理量中哪些是导出单位?
借助物理公式来推导.
生1:
由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位,叫做导出单位.
生2:
我们学过的导出单位很多,比如加速度的单位m/s2,它可以根据公式a=△v/t来进行推导.密度的单位是kg/m3,可以根据密度的计算公式:
p=m/v进行推导.
师:
我们学过的力的单位牛顿是不是基本单位呢?
生:
不是,牛顿也是一个导出单位.根据牛顿第二定律F=ma,可得力的单位应该与质量的单位和加速度的单位有关.1N=1kg·m/s2.
师:
第三个问题:
什么是国际单位制?
国际单位制中的基本单位共有几个?
它们分别是什么?
对应什么物理量?
大家设计一个表格来回答这个问题.
生:
国际计量委员会在1960年在第11届国际计量大会上制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制,叫做国际单位制.简称SI.
物理量的名称单位名称单位符号
长度米m
质量千克(公斤)kg
时间秒s
电流安(培)A
热力学温度开(尔文)K
物质的量摩(尔)mol
发光强度坎(德拉)cd
(例)一个原来静止的物体,质量是7kg,在14N的恒力作用下,5s末的速度是多大?
5s内通过的位移是多少?
[课堂训练)
1.一个原来静止在光滑水平面上的物体,质量是20kg,在两个大小都是50N且互成120°角的水平外力作用下,3s末物体的速度是多大?
3s内物体的位移是多少?
2.现有下列物理量或单位,按下面的要求选择填空:
A.密度B.米/秒巴牛顿D.加速度巳质量F.秒G.厘米H.长度I.时间J.千克
(1)属于物理量的是——(填前面的字母).
(2)在国际单位制中,作为基本单位的物理量有.
(3)在国际单位制中基本单位是——,属于导出单位的是——·
答案:
(1)ADEHI
(2)EHI(3)FJBC
解析:
要分清物理量和物理单位、基本单位和导出单位.
说明:
本题容易把物理量和单位制混淆.
[小结]
通过本节课的学习,我们知道了什么是基本单位,什么是导出单位,什么是单位制,知道了力学中的三个基本单位以及统一单位后,解题过程的正确书写方法.
作业:
教材第85页问题与练习.
第18周第(4、5)课时课型:
习题课
本章复习
★新课标要求
1、通过实验,探究加速度与质量、物体受力之间的关系。
2、理解牛顿运动定律,用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。
3、通过实验认识超重和失重。
4、认识单位制在物理学中的重要意义。
知道国际单位制中的力学单位。
★复习重点
牛顿运动定律的应用
★教学难点
牛顿运动定律的应用、受力分析。
★教学方法复习提问、讲练结合。
★教学过程
(一)投影全章知识脉络,构建知识体系
(二)本章复习思路突破
Ⅰ物理思维方法
l、理想实验法:
它是人们在思想中塑造的理想过程,是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要思想方法。
“理想实验”不同于科学实验,它是在真实的科学实验的基础上,抓主要矛盾,忽略次要矛盾,对实际过程作出更深层次的抽象思维过程。
惯性定律的得出,就是理想实验的一个重要结论。
2、控制变量法:
这是物理学上常用的研究方法,在研究三个物理量之间的关系时,先让其中一个量不变,研究另外两个量之间的关系,最后总结三个量之间的关系。
在研究牛顿第二定律,确定F、m、a三者关系时,就是采用的这种方法。
3、整体法:
这是物理学上的一种常用的思维方法,整体法是把几个物体组成的系统作为一个整体来分析,隔离法是把系统中的某个物体单独拿出来研究。
将两种方法相结合灵活运用,将有助于简便解题。
Ⅱ基本解题思路
应用牛顿运动定律解题的一般步骤
1、认真分析题意,明确已知条件和所求量。
2、选取研究对象。
所选取的研究对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成的整体.同一题目,根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象。
3、分析研究对象的受力情况和运动情况。
4、当研究对象所受的外力不在一条直线上时,如果物体只受两个力,可以用平行四边形定则求其合力;如果物体受力较多,一般把它们正交分解到两个方向上去分别求合力;如果物体做直线运动,一般把各个力分解到沿运动方向和垂直运动的方向上。
5、根据牛顿第二定律和运动学公式列方程,物体所受外力、加速度、速度等都可根据规定的正方向按正、负值代入公式,按代数和进行运算。
6、求解方程,检验结果,必要时对结果进行讨论。
(三)知识要点追踪
Ⅰ物体的受力分析
物体受力分析是力学知识中的基础,也是其重要内容。
正确分析物体的受力情况,是研究力学问题的关键,是必须掌握的基本功。
对物体进行受力分析,主要依据力的概念,分析物体所受到的其他物体的作用。
具体方法如下:
1、明确研究对象,即首先要确定要分析哪个物体的受力情况。
2、隔离分析:
将研究对象从周围环境中隔离出来,分析周围物体对它都施加了哪些作用。
3、按一定顺序分析:
先重力,后接触力(弹力、摩擦力)。
其中重力是非接触力,容易遗漏,应先分析;弹力和摩擦力的有无要依据其产生的条件认真分析。
4、画好受力分析图。
要按顺序检查受力分析是否全面,做到不“多力”也不“少力”。
Ⅱ动力学的两类基本问题
1、知道物体的受力情况确定物体的运动情况
2、知道物体的运动情况确定物体的受力情况
3、两类动力学问题的解题思路图解
注:
我们遇到的问题中,物体受力情况一般不变,即受恒力作用,物体做匀变速直线运动,故常用的运动学公式为匀变速直线运动公式,如
等
(四)本章专题剖析
[例1]把一个质量是2kg的物块放在水平面上,用12N的水平拉力使物体从静止开始运动,物块与水平面的动摩擦因数为0.2,物块运动2s末撤去拉力,g取10m/s2.求:
(1)2s末物块的瞬时速度.
(2)此后物块在水平面上还能滑行的最大距离.
解析:
(1)前2秒内,有F-f=ma1,f=μΝ,
FN=mg,则
(2)撤去F以后
[例2]如图所示,质量为4kg的物体静止于水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,物体受到大小为20N,与水平方向成30°角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动,求物体的加速度是多大?
(g取10m/s2)
解析:
以物体为研究对象,其受力情况如图所示,建立平面直角坐标系把F沿两坐标轴方向分解,则两坐标轴上的合力分别为
物体沿水平方向加速运动,设加速度为a,则x轴方向上的加速度ax=a,y轴方向上物体没有运动,故ay=0,由牛顿第二定律得
所以
又由滑动摩擦力
以上三式代入数据可解得
物体的加速度a=0.58m/s2
点评:
当物体的受力情况较复杂时,根据物体所受力的具体情况和运动情况建立合适的直角坐标系,利用正交分解法来解.
[例3]静止在水平地面上的物体的质量为2kg,在水平恒力F推动下开始运动,4s末它的速度达到4m/s,此时将F撤去,又经6s物体停下来,如果物体与地面的动摩擦因数不变,求F的大小.
解析:
物体的整个运动过程分为两段,前4s物体做匀加速运动,后6s物体做匀减速运动.
前4s内物体的加速度为
①
设摩擦力为Fμ,由牛顿第二定律得
②
后6s内物体的加速度为
③
物体所受的摩擦力大小不变,由牛顿第二定律得
④
由②④可求得水平恒力F的大小为
小结:
解决动力学问题时,受力分析是关键,对物体运动情况的分析同样重要,特别是像这类运动过程较复杂的问题,更应注意对运动过程的分析.
在分析物体的运动过程时,一定弄清整个运动过程中物体的加速度是否相同,若不同,必须分段处理,加速度改变时的瞬时速度即是前后过程的联系量.分析受力时要注意前后过程中哪些力发生了变化,哪些力没发生变化.
[例4]如图所示,质量为2m的物块A和质量为m的物块B与地面的摩擦均不计.在已知水平推力F的作用下,A、B做加速运动.A对B的作用力为多大?
解析:
取A、B整体为研究对象,其水平方向只受一个力F的作用
根据牛顿第二定律知:
F=(2m+m)a
a=F/3m
取B为研究对象,其水平方向只受A的作用力F1,根据牛顿第二定律知:
F1=ma
故F1=F/3
点评:
对连结体(多个相互关联的物体)问题,通常先取整体为研究对象,然后再根据要求的问题取某一个物体为研究对象.
(五)课堂练习
1、质量为2.0kg的物体在9.8N的水平拉力作用下,由静止开始沿光滑水平面运动后,0.5s时的速度是多大?
若