2012高考总复习物理教学案第14讲

2012高考总复习物理教学案第14讲内容摘要：

1、、牛顿运动定律的适用范围一、教学目标1了解超重和失重现象；2运用牛顿第二定律研究超重和失重的原因；3培养学生利用牛顿第二定律分析问题和解决问题的能力。 二、重点、难点分析1超重和失重在本质上并不是物体受到的重力发生了变化，而是物体在竖直方向有加速度时，物体对支持物的压力或拉力的变化，这一点学生理解起来往往困难较大。 让学生理解超重和失重的本质是本节课教学的重点之一，也是后面理解航天器中失重现象的基础。 2超重和失重中物体对支持物的压力和拉力的计算，是牛顿第二定律应用的一个方面，也应作为本节教学的重点之一。 三、教具演示教具：超重和失重演示装置、弹簧秤、重物、细线、下面扎孔的可乐瓶、录像资料。 学生用具： 2、弹簧秤、钩码、打点计时器用重锤、绣花线。 四、主要教学过程(一)引入新课看录像片航天飞机上的失重现象失重物体的运动。 提问：刚才所看到的录像片是在什么地方发生的。 它向我们展示了一种什么现象。 ，是在航天飞机中发生的。 航天飞机在起飞中产生了超重现象，在太空中又产生了失重现象。 超重和失重是怎么产生的呢。 这就是我们这节课研究的内容。 (二)教学过程设计板书：十、超重和失重我们先来研究一下超重现象。 板书：1超重现象实验：介绍装置，架子上有两个滑轮，两边挂有重物。 我们取左边的重物加以研究，重物静止时，弹簧秤的示数大小等于物体所受的重力，物体对弹簧秤的拉力等于物体所受的重力。 放手后物体做向上的加速运动，我们再观察 3、弹簧秤示数的变化。 提问：看到了什么现象。 弹簧秤的示数增大，物体对绳的拉力增大。 以上实验可以用更简单的装置来完成，只不过观察时的效果稍差一些。 弹簧秤下挂一重物，物体静止时，弹簧秤的示数等于物体所受的重力。 当物体向上做加速运动时，弹簧秤的示数大于物体所受的重力，物体对绳的拉力大于物重。 学生小实验：细线拉重锤(绣花线、打点计时器用重锤)。 线系在重锤上，缓慢拉起，再让重锤做向上的加速运动，线断。 分析原因：取物体为研究对象，簧秤的拉力为T=mg+ma=m(g+a)讨论：(1)物体做向上的加速运动时，弹簧对物体的拉力大于物体静止时的拉力，T体对弹簧的拉力大于物重。 ：起重机在吊起重物时，有经验的司机都不让物 4、体的加速度过大是什么原因。 (2)学生列举生活中的感受：电梯向上起动时，电梯对人的支持力大于静止时的支持力，同样人对电梯的压力也大于物重；电梯下降刹车时也一样。 只要物体的加速度方向是向上的，就会产生以上现象。 提问：在电梯中放一弹簧测力秤，人站在上面。 当电梯向上加速度运动时秤的示数怎样变化。 (3)整理公式：T=m(g+a)=g叫做等效重力加速度，gg。 站在电梯里的人在电梯向上加速或向下减速时，人对电梯的压力大于人的重力，好像是重力加速度 箭起飞时有很大的向上的加速度，内部发生的是超重现象。 当物体存在向上的加速度时，它对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物重的现象叫做超重现象。 发生超重现象时，物重 5、并没有变化。 2失重现象实验：重物静止时，弹簧秤的示数大小等于物体所受的重力，物体对弹簧秤的拉力等于物体所受的重力。 放手后物体做向下的加速运动，我们再观察弹簧秤示数的变化。 提问：看到了什么现象。 弹簧秤的示数减少，物体对支持物的拉力减小。 学生实验：观察感受失重现象。 弹簧秤下挂一重物，物体静止时，弹簧秤的示数等于物体所受的重力。 当物体向下做加速运动时，弹簧秤的示数小于物体所受的重力。 (注意对减速时的示数增大的解释。 )取物体为研究对象，簧秤的拉力为 T=m(论：(1)物体做向下的加速运动时，弹簧对物体的拉力小于物体静止时的拉力，T体对弹簧的拉力小于物重。 (2)学生列举生活中的感受：电梯向下起动时，电梯 6、对人的支持力小于静止时的支持力，同样人对电梯的压力也小于物重；电梯上升刹车时也一样。 (3)整理公式：T=m(g叫做等效重力加速度，gg。 站在电梯里的人在电梯向下加速或向上减速时，人对电梯的压力小于人的重力，好像是重力加速度 重：当物体存在向下的加速度时，它对支持物的压力(或拉力)小于物重的现象，叫做失重。 当 a=0，叫做完全失重。 发生失重时，物重并没有变化。 实验：在可乐瓶下面扎一些小孔，装上水后水从小孔喷出。 把水瓶抛出，喷水情况会怎样变化。 分析瓶抛出后，水怎样喷。 让学生先分析可能发生的现象，再观察上抛时的现象，下抛的情况让学生回家去做。 解释现象出现的原因，抛出后水处于失重状态，对瓶无压力，水不 7、喷。 3例题例 1 关于电梯的几种运动中，支持力的变化情况如何。 速度方向 加速度方向支持力与重力静止：无 无 =上升：匀速 无 =加速 减速 下降：匀速 无 =加减 减速 思考题：一个在地面上能举起 100千克质量杠铃的运动员在一个加速运动的电梯上能举起多大质量的杠铃。 a=g，a=g/2，分向上和向下两种加速情况讨论。 (投影)例 2：一台升降机的地板上放着一个质量为 跟地面间的动摩擦因数为 ，可以认为物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 一根，左端跟物体相连，右端固定在竖直墙上，开始时弹簧的伸长为x，弹簧对物体有水平向右的拉力，求：升降机怎样运动时，物体才能被弹簧拉动。 分析：物体开始没有滑动是由 8、于弹簧的拉力小于最大静摩擦力。 这里f=N，只有减小地面对物体的压力才能减少最大静摩擦力，当 f=N=kx 时物体开始滑动。 取物体为研究对象，受力如图，当物体做向下的加速运动或向上的减速运动时，才能使地面对物体的压力减小，即 解两式得：a=(m=(x/)/m=x/ax/m 的向下的匀加速运动或向上的匀减速运动时，物体可以在地面上滑动。 (三)小结：发生超重和失重现象时，物体并没有变化，只是由于物体有竖直方向的加速度使得物体对支持物的作用力发生了变化。 这里讨论的问题限于地面附近的物体所发生的超重和失重现象，没有讨论航天飞机中的失重现象。 请大家思考一下，航天飞机中的物体受不受地球的引力，它上面的失重现 9、象又是怎样发生的呢。 布置作业；练习(1)(2)(3)五、说明1本节课可采用在教师引导下，教师跟学生共同讨论研究的方式进行。 在教学中教师要注意学生对知识的接受情况，恰当地提出问题，对学生的认识给予正确的评价和解释。 2课上安排的演示实验要自己制作，弹簧秤的量程要小，最好是 度要明显利于学生观察。 两边重物的质量选择要合适，可使加速过程时间较长、较稳定。 3两个学生小实验，拉断线的实验要注意器材的选择；用弹簧秤拉钩码的实验要注意现象的正确解释。 、教学目标：1、知道牛顿定律的适用范围；2、了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用；3、知道质量与速度的关系，知道在高速运动中必须考虑速度随时间的变化。 二、 10、教学重点：牛顿运动定律的适用范围。 三、教学难点：高速运动的物体，速度和质量之间的变化关系。 四、教学方法：阅读法、归纳法、讲练法五、教学用具：投影仪、投影片六、教学步骤：导入新课自从 17 世纪以来，以牛顿定律为基础的经典地学不断发展，取得了巨大的成就，经典力学在科学研究和生产技术中有了广泛的应，从而证明了牛顿运动定律的正确性。 但是，牛顿运动定律也不是万能的，它也有一定适用范围，那么牛顿运动定律在什么范围内适用呢。 新课教学：（一）用投影片出示本节课的学习目标：1：知道牛顿运动定律的适用范围。 2：了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用。 3：了解质量之间的关系。 （二）学习目标完成过程：1：牛顿 11、运动定律的适用范围：（1）指导学生阅读 2）用投影片出示思考题：a：对于宏观物体，牛顿运动定律在什么情况下适用。 在什么情况下不适用。 b：牛顿运动定律对微观粒子适用吗。 （3）学生回答后，老师归纳总结：a：牛顿运动定律对于处理宏观低速运动问题是完全适用的；b：但对于接近光速时宏观物体的高速运动问题，牛顿运动定律已不再适用。 原因：20 世纪初，物理学家爱因斯坦提出了狭义相对论，他指出物质的质量要随速度的增大而增大，而在经典力学中，认为质量是固定不变的。 ：相对论和量子力学的出现，又说明了人类对自然界的认识是更加深入了，而不表示经典力学失去意义。 d：牛顿运动定律对微观粒子不再适用。 2：对牛顿运动定律一章 12、进行小结：（用复合投影片逐步展示本章的知识要点） 共 线反 向等 值系作 用 力 和 反 作 用 力 的 关牛 顿 第 三 定 律 ， 与 运 动 方 向 无 关。 向 的 加 速 度 方 向 决 定超 （ 失 ） 重 ： 由 竖 直 方方 向 一 致与牛 顿 第 二 定 律 性一 物 体 本 身 固 有 的 属惯 性 （ 惯 性 定 律 ）时 ，牛 顿 第 一 定 律牛 顿 运 动 定 律 合合合 结：通过本节课的学习，我们知道了：牛顿运动定律只适用于低速运动的宏观物体，但是这并不意味着牛顿运动定律失去了它的意义。 八、板书设计： 一 般 不 适 于 微 观 粒 子不 能 用 来 处 理 高 速 问 题适 于 宏 观 低 速 问 题牛 顿 运 动 定 律。