牛顿第二定律（学案） —— 高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.docx

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1、第四章 运动和力的关系3、牛顿第二定律学习目标1.了解牛顿第二定律的重要性，理解掌握牛顿第二定律的内容.2.理解公式中各物理量的意义及相互关系.3.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.4学会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算.重点难点重点1.对于牛顿第二定律的理解.2.对于牛顿第二定律的简单应用.难点1.牛顿第二定律的瞬时性、矢量性、因果关系.2.应用牛顿第二定律解决问题.自主探究知识点一 牛顿第二定律1.内容物体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.2.表达式F=kma,F为物体所受的合力，k是比例系数.知识点二 力的单位1.力的国

2、际单位牛顿，简称牛，符号N.2.1N的定义使质量为1kg的物体产生1m/的加速度的力的大小叫作1N,即1N=1kg.3.比例系数的意义（1）在F=kma中，k的选取有一定的任意性，k的数值取决于F、m、a的单位选取.（2）在国际单位制中k=1，牛顿第二定律的表达式为F=ma 式中F、m、a的单位分别为牛顿、千克、米每二次方秒.探究思考探究点一 理解牛顿第二定律（1） 公式F=ma中，若F是合力，加速度a为物体的实际加速度；若F是某一个力，加速度a为该力产生的加速度.（2）a=是加速度的决定式，它揭示了物体产生加速度的原因及影响物体加速度的因素.（3）F、m、a三个物理量的单位都为国际单位时，才

3、有公式F=kma中k=1,即F=ma.【例题】多选下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解，正确的是 （）A.由F=ma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成正比B.由m=可知，物体的质量与其所受的合力成正比，与其运动的加速度成反比C.由a=可知，物体的加速度与其所受的合力成正比，与其质量成反比D.由m=可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力而求出解析：注意物理公式不同于数学公式，不能单从形式上判断正比和反比关系，还要考虑物理量的物理意义及决定因素等。可以利用物理公式求未知量，如已知F、a，可根据m=求m。A错：作用在物体上的合力，可由物体的质量和加

4、速度计算，但并不由它们决定。B错：质量是物体的属性，由物体本身决定，与物体是否受力无关。C、D对：由牛顿第二定律知，加速度与合力成正比，与质量成反比，m可由其他两个量求得。答案：CD探究点二 应用牛顿第二定律解决实际问题1.利用牛顿第二定律解决两类问题（1）可由物体所受各力的合力，求出物体的加速度。（2）可由物体的加速度，求出物体所受各力的合力。2.应用牛顿第二定律解题的一般步骤（1）确定研究对象.（2）进行受力分析和运动状态分析，画出受力分析图，明确运动性质和运动过程.（3）求出合力或加速度.（4）根据牛顿第二定律列方程求解.3.两种根据受力情况求加速度的方法（1）矢量合成法：若物体只受两个

5、力的作用，应用平行四边形定则求这两个力的合力，再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大小及方向.加速度的方向就是物体所受合力的方向.（2）正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法分别求物体在x轴、y轴上的合力、，再应用牛顿第二定律分别求加速度、。在实际应用中常将受力分解，且将加速度所在的方向选为x轴或y轴，有时也可分解加速度，即，. 探究点三 牛顿第二定律的六大特征（1） 因果性。力是产生加速度的原因，质量是物体惯性大小的唯一量度，物体的加速度是力这一外因与质量这一内因共同作用的结果。（2）矢量性。加速度和合力都是矢量，它们的方向始终相同，加速度的方向由合力的方向唯一决定。（2） 瞬时性。

6、物体的加速度跟它所受的合力之间存在着瞬时对应关系，加速度与合力同时产生、变化和消失。（4）同体性。加速度a、合力F、质量m必须对应同一物体。（5）独立性。物体受到多个力的作用时，每个力都独立地产生一个加速度，且力和加速度之间仍遵循牛顿第二定律，就好像其他力不存在一样。（6）局限性。牛顿第二定律只能解决物体的低速运动问题，不能解决物体的高速运动问题，只适用于宏观物体，不适用于微观粒子。随堂训练1.在光滑的水平桌面上，有一个静止的物体，给物体施以水平方向的作用力，在力作用到物体上的瞬间，则（ ）A.物体立即获得速度，加速度仍为零B.物体同时具有加速度和速度C.物体立即获得加速度，速度仍为零D.物体

7、的速度和加速度均为零2.一个质量为2kg的物体在五个共点力作用下保持平衡。现在撤掉其中两个力,这两个力的大小分别为25N和20N,其余三个力保持不变,则物体此时的加速度大小可能是( )A.1m/s2B.10m/s2C.20m/s2D.30m/s23.下列对牛顿第二定律的表达式及其变形公式的理解，正确的是( )A.由可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成正比B.由可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比C.由可知，物体的加速度与其所受合力成正比，与其质量成反比D.由可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力而求出4.某同学将一网球竖直向上抛出,一段

8、时间后落回原处,此过程中空气阻力大小保持不变,以竖直向上为正方向,下列位移时间图象中可能正确的是( )A.B.C.D.5.一架质量的喷气式飞机，从静止开始沿水平跑道滑跑，在前6s内做匀加速直线运动，加速度大小，飞机受到的阻力大小。在此6s内，求：(1)飞机的末速度大小v：(2)飞机的位移大小x；(3)飞机受到的牵引力大小F。答案1.答案：C2.答案：BC3.答案：CD解析：牛顿第二定律的表达式表明了各物理量之间的关系，即已知两个量，可求第三个量，但物体的质量是由物体本身决定的，与受力无关；作用在物体上的合力，与物体的质量和加速度无关。故选项C、D正确。4.答案：A5.答案：解：(1)飞机做初速度为零的匀加速直线运动，则飞机的未速度大小为答：飞机的末速度大小v为(2)飞机的位移大小为答：飞机的位移大小x为72m；(3)由牛顿第二定律得解得飞机受到的牵引力大小答：飞机受到的牵引力大小F为。