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大学物理 ————电子教案 大学物理 2019/4/25
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沈阳广播电视大学 基础部 任萍 2019/4/25
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第一章 运动和力 §1.2牛顿运动定律 §1.3力与质点的运动
第一章 运动和力 §1.2牛顿运动定律 §1.3力与质点的运动 2019/4/25
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教学内容：牛顿运动定律 力与质点的运动 教学方式：面授辅导 教学时数：2学时
教学内容：牛顿运动定律 力与质点的运动 教学方式：面授辅导 教学时数：2学时 2019/4/25
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重点：牛顿运动定律解题思路和方法 难点：分析物体的受力情况
重点：牛顿运动定律解题思路和方法 难点：分析物体的受力情况 2019/4/25
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板书设计 (1) 一、牛顿运动定律 二、力与质点的运动 1、牛顿第一定律 、万有引力 重力 ~~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~ 2、牛顿第二定 、电磁力 ~~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~ 3、牛顿第三定律 、弹性力 ~~~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~ 4、摩擦力 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 2019/4/25
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板书设计 (2) 三 应用牛顿运动定律解题的思路和方法 1、步骤 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 2、例题 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 2019/4/25
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一、牛顿运动定律 1、牛顿第一定律：任何物体都保持静止或匀速直线运动状态，直到其他物体所作用的力迫使它改变这种状态为止。
2、牛顿第二定律：在力的作用下，质点所获得的加速度的大小与合力的大小成正比，与质点的质量成反比，加速度的方向与合力的方向相同。其数学表达式为 ∑F = ma 上式亦称做质点运动的动力学方程 2019/4/25
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牛顿第二定律在直角坐标系中的分量式为 ∑Fx = max= md2x/dt2 ∑Fy = may = md2y/dt2
∑Fz = maz = md2z/dt2 牛顿第二定律在自然坐标系中的分量式为 ∑Fτ= maτ= mdv/dt ∑Fn = man = mv2/R 3、牛顿第三定律：若物体A以力F1作用于物体B；则同时物体B必以力F2作用于物体A，这两个力的大小相等，方向相反，而且在同一直线上，即 F1= - F2，我们常称其中任意一个力为作用力，另一个力为反作用力。 2019/4/25
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（2）重力：地球对地球表面附近物体的引力称为重力。 W = mg
二、力与质点的运动 1、万有引力 重力 （1）万有引力：任意两个质点间均存在相互吸引力，吸引力F沿两质点的连线作用，吸引力的大小与两质点的质量的乘积成正比，与它们之间的距离平方成反比，即 F = Gm1m2/r2 （2）重力：地球对地球表面附近物体的引力称为重力。 W = mg W = Gmem/re2 则 g = Gme/re2 2019/4/25
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（1）电力：在真空中的两个静止的点电荷之间有静电力作用，电力服从库仑定律，其大小为 F = kq1q2/r2
2、电磁力 （1）电力：在真空中的两个静止的点电荷之间有静电力作用，电力服从库仑定律，其大小为 F = kq1q2/r2 式中q1、q2是两个点电荷的电量，r是电荷之间的距离，k是比例常量。若q1、q2同号，两点电荷间为斥力，若q1、q2异号，两点电荷间为引力。 （2）磁力：运动着的电荷在磁场中会受到磁场的作用力，此力称为洛伦兹力。设运动电荷带电量为q，运动速度V，所处磁场的磁感应强度为B，则运动电荷所受的磁力为FB = qV×B，力FB的方向垂直于V和B决定的平面。 2019/4/25
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~~~~~~~ x x ~~~~~~~~~~ x
3、弹性力：当相互接触的物体发生形变时，出现弹性力。 （1）绳子的张力和挤压弹性力 （2）弹簧的弹性力：弹簧受力后有明显的可以确定的形变，其弹性力的大小，可以利用胡克定律，由形变来确定即 f = - kx 2019/4/25
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（1）静摩擦力：是指两物体没有相对运动，但存在相对运动趋势时出现的摩擦力。 实验表明，静摩擦力的大小为 0≤fs≤fsmax
4、摩擦力 （1）静摩擦力：是指两物体没有相对运动，但存在相对运动趋势时出现的摩擦力。 实验表明，静摩擦力的大小为 0≤fs≤fsmax 式中fsmax叫做最大静摩擦力，且fsmax =μ0N，N为两物体之间的正压力，μ0称为静摩擦系数。 （2）滑动摩擦力：当物体之有相对滑动时出现 在接触面上的摩擦力叫滑动摩擦力。其大小为 fk =μN 方向与相对运动的方向相反，μ称为滑动摩擦系数。 2019/4/25
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三．应用牛顿定律解题的思路 和方法 (1)选定研究对象,适当隔离物体; 1 步 骤 (2)受力分析，画出隔离图;
(3)选定参考系，建立坐标系; (4)建立运动方程并求解。 2019/4/25
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2、例题 斜面质量为m1，物块质量为m2，斜面倾角为α，m1与m2之间和m1与支承面间均无摩擦，问水平力F多大可使m1和m2相对静止但共同向前运动；并求出m2对m1的压力。
N N2 m1 F x o m2 N1 y w1 w2 2019/4/25
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解此联立方程组得：F =（m1+m2）g tgα
<解>：将斜面和物块视作质点，并取做研究对象。受力如图所示。m1受推力F，支承力N，重力W1和m2的压力N1；m2受重力W2和斜面的支承N2。考虑到斜面和物块相对静止具有共同的家速度，根据牛顿第二，三定律，得F+N+W1+N1= m1a W2+N2= m2a N1= -N2 建立如图所示的坐标系 对于斜面有 F-N1sinα= m1a 对于物块有 N2sinα= m2a m2g-N2cosα= 0 解此联立方程组得：F =（m1+m2）g tgα N2= m2g/cosα 2019/4/25
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End 2019/4/25
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