高中必修第一册《5 牛顿运动定律的应用》优质课教案下载

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4. 掌握绳和杆的力的方向的特点。

教学重难点

教学重点

两类动力学问题、有关绳和杆的动力学问题

教学难点

两类动力学问题、有关绳和杆的动力学问题

教学准备

多媒体课件

教学过程

引入新课

教师活动：提问牛顿三定律的内容。

学生活动：集体回答教师所提问题。

教师活动：表述动力学与运动学的概念。引入两类动力学的话题。

讲授新课

一、两类动力力学问题

教师活动：讲解两类动力学问题。

第一类：已知受力情况求运动情况。

第二类：已知运动情况求受力情况。

解决两类基本问题的方法，以加速度为桥梁，由运动学公式和牛顿运动定律列方程，求解。

典题剖析

例1 一斜面放在水平地面上，倾角θ＝53°，一个质量为0.2 kg的小球用细绳吊在斜面顶端，如图所示。斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计斜面与水平面间的摩擦，当斜面以10 m/s2的加速度向右运动时，求细绳的拉力及斜面对小球的弹力。(g取10 m/s2)

解：

斜面由静止向右加速运动过程中，当a较小时，小球受到三个力作用，此时细绳平行于斜面；当a增大时，斜面对小球的支持力将会减小，当a增大到某一值时，斜面对小球的支持力为零，若a继续增大，小球将会“飞离”斜面，此时绳与水平方向的夹角将会小于θ。设小球刚刚脱离斜面时斜面向右的加速度为a0，此时斜面对小球的支持力恰好为零，小球只受到重力和细绳的拉力，且细绳仍然与斜面平行。对小球受力分析如图所示。易知mgcotθ＝ma0，代入数据解得a0＝7.5 m/s2，因为a＝10 m/s2>a0，所以小球已离开斜面，斜面对小球的支持力FN＝0，同理，由受力分析可知，细绳的拉力FT＝ eq ﹨r(?mg?2＋?ma?2) ≈2.83 N。