人教版物理高一物理必修一第四章牛頓運動定律4.7.用牛頓運動定律解決問題二（共26張PPT）

1、4.7用牛頓運動定律解決問用牛頓運動定律解決問題題(二二) 一、共點力作用下物體的平衡條件1平衡狀態(tài)物體在力的作用下保持_或_的狀態(tài)2平衡條件： _ 二、超重和失重1超重(1)定義：由于具有豎直向上的加速度，物體對水平支持物的壓力(或對豎直懸掛物的拉力) _物體所受的重力的現(xiàn)象靜止勻速直線運動合力為零大于(2)產生條件：物體具有_的加速度2失重(1)定義：物體對水平支持物的壓力(或對豎直懸掛物的拉力) _物體所受重力的現(xiàn)象(2)產生條件：物體具有_的加速度(3)完全失重定義：物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)等于零的狀態(tài)產生條件：ag方向_ 豎直向上小于豎直向下豎直向下一、視重一、視重彈簧

2、秤的讀數是彈簧秤的讀數是物體對彈簧秤的拉力物體對彈簧秤的拉力大小大小體重計的讀數是體重計的讀數是物體對體重計的壓力物體對體重計的壓力大小大小我們把彈簧秤或體重計的讀數叫做我們把彈簧秤或體重計的讀數叫做視重視重二、在牛頓運動定律的應用中發(fā)現(xiàn)新知識二、在牛頓運動定律的應用中發(fā)現(xiàn)新知識 例、如圖，人的質量為例、如圖，人的質量為m，當電梯以加速，當電梯以加速度度a加速上升時，人對體重計的壓力加速上升時，人對體重計的壓力F是多是多大？體重計的讀數多大？大？體重計的讀數多大？ mgF分析和解：分析和解：（1）研究對象：）研究對象： （2）受力分析：）受力分析：（3）運動分析：（目的確定）運動分析：（目的確

3、定a方向）方向）（4）根據什么規(guī)律可求出）根據什么規(guī)律可求出F？ 根據牛頓第二定律根據牛頓第二定律F合合=ma， 有：有：Fmg=ma F=mg+ma人人（5）人對體重計的壓力）人對體重計的壓力F與體重計對人與體重計對人 的支持力的支持力F是一對什么力？是一對什么力？ F與與F是一對作用力和反作用力是一對作用力和反作用力（6）根據什么規(guī)律可求出）根據什么規(guī)律可求出F？ 由牛頓第三定律得，人對地板的由牛頓第三定律得，人對地板的 壓力壓力F與與F大小相等大小相等 F= mg+ma（7）體重計的讀數多大？）體重計的讀數多大？ 讀數讀數=F=mg+ma重力怎樣測量？重力怎樣測量？ 例例1 1、彈簧秤豎

4、直懸掛、臺秤水平放置都處于靜止狀態(tài)。、彈簧秤豎直懸掛、臺秤水平放置都處于靜止狀態(tài)。證明彈簧秤和臺秤的讀數等于物體重力的大小。證明彈簧秤和臺秤的讀數等于物體重力的大小。證明：證明：由力的平衡條件由力的平衡條件F=G以物體為研究對象以物體為研究對象,受力如右圖受力如右圖彈簧的讀數就是重物對彈簧彈簧的讀數就是重物對彈簧拉力拉力F的大小的大小由牛頓第三定律由牛頓第三定律F=F彈簧的讀數就是重力的大小。彈簧的讀數就是重力的大小。GG=NN=NG=Nmg 例例2 2、彈簧秤豎直懸掛、臺秤水平放置都向上加速運動。、彈簧秤豎直懸掛、臺秤水平放置都向上加速運動。求彈簧秤和臺秤的讀數。求彈簧秤和臺秤的讀數。aa證

5、明：證明：由牛頓第二定律由牛頓第二定律F-mg=ma彈簧的讀數就是重物對彈簧彈簧的讀數就是重物對彈簧拉力拉力F的大小的大小由牛頓第三定律由牛頓第三定律F=F彈簧的讀數為彈簧的讀數為m(g+a) 。以物體為研究對象以物體為研究對象,受力如右圖受力如右圖F=m(g+a)N-mg=maN=NN=m(g+a)N=m(g+a)mg 例例3 3、彈簧秤豎直懸掛、臺秤水平放置都向下加速運動。、彈簧秤豎直懸掛、臺秤水平放置都向下加速運動。求彈簧秤和臺秤的讀數大小。求彈簧秤和臺秤的讀數大小。aa證明：證明：由牛頓第二定律由牛頓第二定律mg-F=ma彈簧的讀數就是重物對彈簧彈簧的讀數就是重物對彈簧拉力拉力F的大小

6、的大小由牛頓第三定律由牛頓第三定律F=F彈簧的讀數為彈簧的讀數為m(g-a) 。以物體為研究對象,受力如右圖F=m(g-a)mg-N=maN=NN=m(g-a)N=m(g-a)視頻視頻物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力) 物體所受到的重力的情況稱為超重超重現(xiàn)象。物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力) 物體所受到的重力的情況稱為失重失重現(xiàn)象。2 2、失重：、失重： 超重和失重的產生條件：超重和失重的產生條件：超重超重：a豎直向上豎直向上失重失重：a豎直向下豎直向下向上加速向上加速向下減速向下減速向上減速向上減速向下加速向下加速超重失重的本質超重失重的本質 超重的本質：重力超重的本質：重力不變不

7、變，視重，視重大于大于重力重力 失重的本質：重力失重的本質：重力不變不變，視重，視重小于小于重力重力 討論與交流：為什么會有超重與失重現(xiàn)象？出現(xiàn)超重為什么會有超重與失重現(xiàn)象？出現(xiàn)超重與失重時，物體所受的重力變了嗎？與失重時，物體所受的重力變了嗎？ 注意：注意：（1 1）當物體有向上的加速度時（包括加速上升或減）當物體有向上的加速度時（包括加速上升或減速下降），產生速下降），產生超重現(xiàn)象超重現(xiàn)象。即只要有向上的加速度即只要有向上的加速度就處于超重狀態(tài)。就處于超重狀態(tài)。（2 2）產生超重現(xiàn)象時，物體的重力并沒有變化，只）產生超重現(xiàn)象時，物體的重力并沒有變化，只是物體對水平支持物體的壓力或對懸掛物體

8、的拉力是物體對水平支持物體的壓力或對懸掛物體的拉力增大。增大。即只要有向下的加速度就處于失重狀態(tài)。即只要有向下的加速度就處于失重狀態(tài)。（即：（即：視重視重 實重實重。）。）超失重的理解：超失重的理解：力與（力與（ ）直接相關聯(lián)。）直接相關聯(lián)。（加速度、速度）（加速度、速度）重力的方向豎直向下，要發(fā)生超失重現(xiàn)象，豎直方向必須要重力的方向豎直向下，要發(fā)生超失重現(xiàn)象，豎直方向必須要有加速度。有加速度。加速度加速度a超重超重失重失重mgmg加速度加速度1、只要有向上的加速度，超重。（與速度的方向沒關系）、只要有向上的加速度，超重。（與速度的方向沒關系）2、只要有向下加速度，失重。（與速度的方向沒關系）

9、、只要有向下加速度，失重。（與速度的方向沒關系）在體重計上做在體重計上做下蹲下蹲的過程中，體重計的示數怎樣的過程中，體重計的示數怎樣變化？變化？過程分析：過程分析： 由靜止開始向下運動，速度增加，具有向下由靜止開始向下運動，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最終速度變?yōu)榱悖蔬€有的加速度（失重）；蹲下后最終速度變?yōu)榱悖蔬€有一個向下減速的過程，加速度向上（超重）。一個向下減速的過程，加速度向上（超重）。如果人下蹲后又突然站起，情況又會怎樣？如果人下蹲后又突然站起，情況又會怎樣？三、從物理走向生活三、從物理走向生活物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力) 等于0的情況稱為完全失重完全失重現(xiàn)

10、象。瓶中的水為什么不會流出瓶中的水為什么不會流出？四、完全失重四、完全失重 完全失重完全失重 失重時，如果失重時，如果a=g，重物對豎直懸線，重物對豎直懸線的拉力的拉力T=m(g-a)=0；對支持面的壓力；對支持面的壓力N=m(g-a)=0。就好像重力完全。就好像重力完全“消失消失”了（了（確切的說是重力加速度確切的說是重力加速度g g好像好像“消消失失”了了）。實際上物體的重力并沒有消）。實際上物體的重力并沒有消失。失。五、從動力學看落體運動五、從動力學看落體運動1、自由落體運動、自由落體運動（1）自由落體運動定義）自由落體運動定義G GF合合 =G=mggmmgmFa合（2）自由落體加速度

11、）自由落體加速度 物體只在重力作用下從靜止開始下落物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。的運動。V V0 0=0=02、豎直上拋運動、豎直上拋運動（1）豎直上拋運動定義）豎直上拋運動定義F合合 =G=mggmmgmFa合（2）豎直上拋運動加速度）豎直上拋運動加速度 物體以一定的初速度豎直向上拋出后物體以一定的初速度豎直向上拋出后只在重力作用下的運動。只在重力作用下的運動。G GV V0 0方向豎直向下。方向豎直向下。（3）豎直上拋運動研究方法）豎直上拋運動研究方法gtvvt0（4）豎直上拋運動規(guī)律公式）豎直上拋運動規(guī)律公式 以向上方向為正方向，豎直向上拋運動以向上方向為正方向，豎直向上拋運動是一個加速度為是一個加速度為-g的勻減速直線運動。的勻減速直線運動。G GV V0 02021gttvx例與練例與練1 1、從塔上以、從塔上以20m/s20m/s的初速度豎