第4章 02 瞬时性问题（突破疑难）（PPT同步课件）-【学而思】2026-2027学年高一物理必修第一册分层练习（人教版）

该高中物理课件聚焦“运动和力的关系”中的瞬时性问题，核心围绕牛顿第二定律瞬时性展开，从回顾定律内容及性质切入，通过轻绳、轻杆与弹簧、橡皮筋的弹力突变对比，搭建从基础规律到复杂问题的学习支架，帮助学生衔接前后知识。 其亮点在于运用表格清晰对比不同模型的突变特点（模型建构），结合“四个步骤”方法技巧和典例解析（科学推理），落实科学思维培养。如典例1分析刚性杆与弹簧系统的瞬时加速度，让学生掌握分析方法，教师可借助结构化内容提升教学效率。

第四章 运动和力的关系 第1讲　描述运动的基本概念 疑难点 02　瞬时性问题 第1讲　描述运动的基本概念 1.牛顿第二定律 (1)内容:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。加速度的方向与作用力方向相同。 (2)表达式:F=kma。 (3)性质 第1讲　描述运动的基本概念 2.牛顿第二定律瞬时性的理解 由牛顿第二定律F=ma知,加速度a与合外力F具有瞬时对应关系,合外力增大,加速度增大;合外力减小, 加速度减小;合外力方向变化,加速度方向也随之变化,即 第1讲　描述运动的基本概念 1.轻绳(轻杆)和接触面类 突变前后 列方程   (1)初始时:小球A在两轻绳拉力及重力的作用下平衡;小球B在轻绳拉力和重力的作用下平衡 (2)剪断轻绳OA瞬间:小球A、B只受重力作用 突变后,对A球有mAg=mAaA 对B球有mBg=mBaB aA=aB=g   (1)初始时:小球在斜面、木板的支持力及重力的作用下平衡 (2)撤去木板瞬间:小球受重力及斜面的支持力作用 突变后,小球沿斜面方向有 mg sin θ=ma 垂直斜面方向有FN=mg cos θ a=g sin θ 第1讲　描述运动的基本概念 2.弹簧、橡皮筋类 突变前后 列方程   (1)初始时:小球A在轻绳OA的拉 力、弹簧拉力及重力的作用下 平衡;小球B受弹簧拉力和重力的 作用平衡 (2)剪断轻绳瞬间,小球A受重力 和弹簧拉力作用,小球B受力不变 剪断轻绳瞬间,弹簧弹力不突变, F弹=mBg aA= g aB=0 第1讲　描述运动的基本概念   (1)初始时:小球C在橡皮筋BC的 拉力、轻绳AC的拉力及重力的 作用下平衡 (2)剪断轻绳AC瞬间:小球C受橡 皮筋BC的拉力及重力的作用 剪断轻绳瞬间,对小球,在竖直方 向有 FBC cos θ=mg 在水平方向有 FBC sin θ=ma a=g tan θ 第1讲　描述运动的基本概念 勘破疑难 对于轻绳、轻杆和接触面,不发生明显形变就能产生弹力,剪断或脱离后几乎不需要时间恢复形变,弹 力立即消失或改变,一般题目中所给的轻绳、轻杆和接触面在不加特殊说明时,均可按此模型处理。 勘破疑难 弹簧、橡皮筋类瞬时性问题 当弹簧的两端与物体相连(即两端为固定端)时,由于物体有惯性,弹簧的长度不会发生突变,所以在瞬时 问题中,其弹力的大小认为是瞬时不变的。 第1讲　描述运动的基本概念 方法技巧 分析瞬时加速度的“四个步骤”   第1讲　描述运动的基本概念 典例1　如图所示,物块1、2间用刚性轻质杆连接,物块3、4间用轻质弹簧相连①,物块1、3质量为m,2、 4质量为M,两个系统均置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态②。现将两木板沿水平方向突然抽 出,设抽出后的瞬间③,物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4。重力加速度大小为g,则有  (　    ) A.a1=a2=a3=a4=0 B.a1=a2=a3=a4=g C.a1=a2=g,a3=0,a4= g D.a1=g,a2= g,a3=0,a4= g C 第1讲　描述运动的基本概念 信息解读 ①刚性杆的弹力可以瞬间突变,轻质弹簧的弹力不能瞬间突变。 ②光滑木板说明无摩擦力;静止时,杆和弹簧的弹力均等于上方物块的重力(F杆=F弹=mg)。 ③“突然抽出”是瞬时问题,需分析瞬间受力变化。木板的支持力瞬间消失;杆的弹力会随受力变化立 即调整,弹簧的弹力保持抽出前的值瞬间不变。   第1讲　描述运动的基本概念 解析　在抽出木板的瞬间,物块1、2与刚性轻杆接触处的形变立即消失,受到的合力均等于各自重力, 所以由牛顿第二定律知a1=a2=g;而物块3、4间的轻弹簧的形变还来不及改变,此时弹簧对物块3向上的 弹力大小和对物块4向下的弹力大小仍为mg,因此物块3满足F弹-mg=ma3=0,则a3=0,由牛顿第二定律得物 块4满足a4= = g,A、B、D错误,C正确。 第1讲　描述运动的基本概念 典例2　如图所示,用细绳b和两轻质弹簧a、c将质量均为m的两小球1和2连接后悬挂在天花板上,两小 球处于静止状态①,弹簧a与竖直方向的夹角为30°,弹簧c水平。重力加速度大小为g。则 (　    ) A.弹簧a对小球1的拉力大小Fa= mg② B.弹簧c对小球2的拉力大小Fc= mg③ C.剪断细线b瞬间,小球1的加速度大小a1= g D.剪断细线b瞬间,小球2的加速度大小a2=g C 第1讲　描述运动的基本概念 信息解读 ①静止状态下整体受力平衡,可先对整体受力分析,再对单个小球受力分析。弹簧弹力不可突变,细线 拉力可突变。 ②对整体受力分析时,弹簧a的拉力是整体的外力,其竖直分量平衡两个小球的总重力。 ③弹簧c的拉力可通过整体水平方向受力平衡得到。 第1讲　描述运动的基本概念 解析　对小球1、2整体分析可知,竖直方向Fa cos 30°=2mg,可得弹簧a对小球1的拉力大小Fa= mg,水 平方向弹簧c对小球2的拉力大小Fc=2mg tan 30°= mg,A、B错误;对小球2分析可知,细线b的拉力Fb=  = mg,剪断细线b瞬间,弹簧a的弹力不变,则小球1受的合力大小等于Fb,加速度大小a1=  = g,同理可知,剪断细线b瞬间,弹簧c的弹力不变,则小球2受的合力大小等于Fb,加速度大小a2= =  g,C正确,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 画图   第1讲　描述运动的基本概念 $