牛顿运动定律章末整合课件(人教版必修1).ppt

高中物理·必修1·人教版学以致用

第四章牛顿运动定律

章末整合

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牛顿第一定律

牛顿第二定律

牛顿运动定律

内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

理解

力是改变物体运动状态的原因

一切物体在任何情况下都具有惯性，质量是惯性大小的唯一量度

探究过程：控制变量

F不变，a与m成反比

m不变，a与F成正比

内容：物体的加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。

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牛顿第二定律

牛顿运动定律

力学单位制：根本量与根本单位、导出单位、单位制的应用

理解

矢量性：a的方向与F的方向一致

瞬时性：a随F的变化而变化

独立性：每个力都能产生一个加速度

表达式：F=ma

牛顿第三定律

内容：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。

理解

同时产生，同时变化，同时消失

同种性质

分别作用在两个相互作用的物体上

作用、反作用力和一对平衡力的区别

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牛顿运动定律

牛顿运动定律

运动情况求受力情况

两类根本问题

受力情况求运动情况

超重和失重

失重：加速度a向下，FNG

超重：加速度a向上，FNG

完全失重：a=g，FN=G

共点力作用下物体的平衡

平衡状态：静止或匀速直线运动

平衡条件：F合=0

求解方法

正交分解法

三角形法

直角三角形法

相似三角形法

分类突破

一、动力学的两类根本问题

1．掌握解决动力学两类根本问题的思路方法

其中受力分析和运动过程分析是根底，牛顿第二定律和运动学公式是工具，加速度是连接力和运动的桥梁．

力

加速度

运动状态

第一类问题

第二类问题

运动学

牛顿第二定律

受力分析

公式

分类突破

2．求合力的方法

(1)平行四边形定那么

由牛顿第二定律F合＝ma可知，F合是研究对象受到的外力的合力；加速度a的方向与F合的方向相同．解题时，假设加速度的方向就可推知合力的方向；反之，假设合力的方向，亦可推知加速度的方向．

假设物体在两个共点力的作用下产生加速度，可用平行四边形定那么求F合，然后求加速度．

(2)正交分解法：物体受到三个或三个以上的不在同一条直线上的力作用时，常用正交分解法．一般把力沿加速度方向和垂直于加速度方向进行分解．

【例1】如图1，火车厢中有一倾角为θ＝30°的斜面，当火车以a＝10m/s2的加速度沿水平方向向左运动时，斜面上的物体m还是与车厢保持相对静止．试分析物体m所受的摩擦力的方向．

分类突破

图1

假定所受的静摩擦力沿斜面向上

mg

FN

Ff

x

y

θ

θ

FNcos30°＋Ff·sin30°＝mg

FNsin30°－Ffcos30°＝ma

Ff＝5m(1－)N

负值说明Ff的方向沿斜面向下

竖直：

水平：

【例2】风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力．现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径(如图2所示)．

(1)当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的动摩擦因数．

(2)保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37°并固定，那么小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少？(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

分类突破

图2

mg

FN

F

Ff

(1)

F＝μmg

F＝0.5mg

μ＝0.5

【例2】(2)保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37°并固定，那么小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少？(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

分类突破

图2

mg

FN

F

Ff

37°

37°

(2)沿杆方向

垂直于杆的方向

Fcos37°＋mgsin37°－Ff＝ma

FN＋Fsin37°－mgcos37°＝0

Ff＝μFN

二、牛顿运动定律中的图象问题

动力学中的图象常见的有F－t图象、a－t图象、F－a图象等．

1．对于F－a图象，首先要根据具体的物理情景，对物体进行受力分析，然后根据牛顿第二定律推导出a－F间的函数关系式，由函数关系式结合图象明确图象的斜率、截距的意义，从而由图象给出的信息求出未知量．

分类突破

2．对a－t图象，要注意加速度的正负，分析每一段的运动情况，然后结合物体的受力情况根据牛顿第二定律列方程．

3．对F－t图象要结合物体受到的力，根据牛顿第二定律求出加速度，分析每一时间段的运动性质．

【例3】放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图3甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示．取重力加速度g＝10m