物理 第6章 力与运动 第2节 牛顿第二定律 鲁科版必修1.ppt

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1、第第2 2节牛顿第二定律节牛顿第二定律教师备课参考教师备课参考|核心素养养成目标核心素养养成目标|物理观念物理观念1.1.理解牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义理解牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义.2.2.认识国际单位制在物理学中的重要意义认识国际单位制在物理学中的重要意义,知道国际单位制中的力学单位知道国际单位制中的力学单位.3.3.会用牛顿第二定律解决动力学问题会用牛顿第二定律解决动力学问题.科学思维与科学探究科学思维与科学探究1.1.通过实验探究加速度与物体质量、物体受力的关系通过实验探究加速度与物体质量、物体受力的关系,体会探究过程中所用体会探究过程中所用的科学方法的科学方法,让

2、学生学会利用图象法及化曲为直的物理思想处理实验数据让学生学会利用图象法及化曲为直的物理思想处理实验数据.2.2.通过实例分析通过实例分析,掌握应用牛顿第二定律解决问题的一般步骤掌握应用牛顿第二定律解决问题的一般步骤.3.3.通过力学单位制的学习通过力学单位制的学习,掌握用国际单位制解题的技巧掌握用国际单位制解题的技巧.科学态度与责任科学态度与责任1.1.通过牛顿第二定律的学习通过牛顿第二定律的学习,体会物理规律与生活的联系体会物理规律与生活的联系.2.2.渗透实验探究过程中所用的科学方法渗透实验探究过程中所用的科学方法控制变量法控制变量法.|教学重难点教学重难点|教学重点教学重点1.1.通过实

3、验通过实验,探究加速度与物体质量、物体受力的关系探究加速度与物体质量、物体受力的关系.2.2.理解牛顿第二定律理解牛顿第二定律,掌握动力学问题的处理思路掌握动力学问题的处理思路.教学难点教学难点应用牛顿运动定律解决动力学问题应用牛顿运动定律解决动力学问题.感悟解题规律感悟解题规律探寻基本知识探寻基本知识测评学习效果测评学习效果探寻基本知识探寻基本知识树立物理观念树立物理观念知识点一知识点一 实验探究实验探究:加速度与力、质量的关系加速度与力、质量的关系 【情境导学情境导学】在在“探究加速度与力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系”时时,我们研究两辆小车我们研究两辆小车,如图所示如图所示,使它

4、使它们做初速度为零的匀加速直线运动们做初速度为零的匀加速直线运动,测量小车加速度的办法是测量小车加速度的办法是:(1)(1)让让A,BA,B两辆小车同时从静止开始运动两辆小车同时从静止开始运动,然后用板擦使两辆小车同时停止然后用板擦使两辆小车同时停止运动运动,用刻度尺测出两车通过的位移为用刻度尺测出两车通过的位移为s sA A,s,sB B,则由则由s=ats=at2 2可推出可推出A,BA,B两车的两车的加速度之比加速度之比a aA A:a:aB B是多少是多少.(2)(2)若若A,BA,B两车质量相等两车质量相等,使使A A车受的拉力是车受的拉力是B B车所受拉力的车所受拉力的2 2倍、倍

5、、3 3倍、倍、nn倍倍,通过上述方法做实验可测得通过上述方法做实验可测得s sA A=2s=2sB B、s sA A=3s=3sB B、ssA A=ns=nsB B.由此可知由此可知,当小当小车质量一定时车质量一定时,小车的加速度与小车受到的力是什么关系小车的加速度与小车受到的力是什么关系?(2)(2)若若A,BA,B两车质量相等两车质量相等,使使A A车受的拉力是车受的拉力是B B车所受拉力的车所受拉力的2 2倍、倍、3 3倍、倍、n n倍时倍时s sA A=2s=2sB B,s,sA A=3s=3sB B,s sA A=ns=nsB B.则则a aA A=2a=2aB B,a,aA A=

6、3a=3aB B,a aA A=na=naB B,由此可知由此可知,当小车当小车质量一定时质量一定时,小车的加速度与小车受到的力成正比小车的加速度与小车受到的力成正比.【知识梳理知识梳理】1.1.实验原理实验原理(1)(1)探究方法是探究方法是 .保持小车的总质量不变保持小车的总质量不变,改变细绳对小车的拉力改变细绳对小车的拉力F,F,探究加速度探究加速度a a与拉力与拉力F F的关系的关系,如图所示如图所示.保持重物的总质量不变保持重物的总质量不变,即细绳对小车的拉力即细绳对小车的拉力F F不变不变,改变小车的总质量改变小车的总质量,探究小车的加速度探究小车的加速度a a与其质量与其质量m

7、m的关系的关系.(2)(2)要测量的物理量要测量的物理量小车与其上砝码的总质量小车与其上砝码的总质量.小车受的拉力小车受的拉力(重物的总重力重物的总重力).).小车的加速度小车的加速度(由纸带算出由纸带算出).).控制变量法控制变量法2.2.实验器材实验器材打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、重物、夹子、打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、重物、夹子、细绳、低压交流电源、导线、刻度尺、天平、砝码细绳、低压交流电源、导线、刻度尺、天平、砝码.3.3.实验步骤实验步骤(1)(1)用天平测出小车的质量用天平测出小车的质量m m和重物的质量和重物的质量m m0

8、0,把数据记录下来把数据记录下来.(2)(2)把实验器材安装好把实验器材安装好,注意不把悬挂重物的细绳系在小车上注意不把悬挂重物的细绳系在小车上,即不给小车加即不给小车加牵引力牵引力,但应调节定滑轮的高度但应调节定滑轮的高度,使细绳与长木板平行使细绳与长木板平行.(3)(3)平衡摩擦力平衡摩擦力:在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木板在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木板,反复移反复移动薄木板的位置动薄木板的位置,直至小车在斜面上运动时能保持匀速直线运动状态直至小车在斜面上运动时能保持匀速直线运动状态,这时小这时小车拖着纸带运动时受到的摩擦力恰好与小车所受的重力在斜面方向上的分力车

9、拖着纸带运动时受到的摩擦力恰好与小车所受的重力在斜面方向上的分力平衡平衡.(4)(4)把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂重物把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂重物,先接通电源再放开小车先接通电源再放开小车,打点计打点计时器在纸带上打下一系列的点时器在纸带上打下一系列的点,打完点后切断电源打完点后切断电源,取下纸带取下纸带,在纸带上标上在纸带上标上纸带号码纸带号码.(5)(5)保持小车和砝码的质量不变保持小车和砝码的质量不变,改变重物的质量改变重物的质量,把重物的总质量记录下来把重物的总质量记录下来.重复步骤重复步骤(4),(4),共共3 3次次,得到三条纸带得到三条纸带.(6)(6)在每条纸带上都选取

10、一段比较理想的部分在每条纸带上都选取一段比较理想的部分,标明计数点标明计数点,测量计数点间的测量计数点间的距离距离,算出每条纸带上的加速度的值并做好实验记录算出每条纸带上的加速度的值并做好实验记录.(7)(7)保持重物的质量不变保持重物的质量不变,在小车上加砝码在小车上加砝码,并把小车和砝码的总质量记录下并把小车和砝码的总质量记录下来来,重复上述步骤重复上述步骤(4)(4)和和(6),(6),并做好实验记录并做好实验记录.【思考判断思考判断】1.1.在探究加速度与力、质量关系的实验中在探究加速度与力、质量关系的实验中,采用的是控制变量法采用的是控制变量法.(.()2.2.在物理学中在物理学中,

11、当出现一个物理量的变化与多个因素的变化有关时当出现一个物理量的变化与多个因素的变化有关时,通常采通常采取控制变量法取控制变量法.(.()3.3.实验时实验时,应先释放小车应先释放小车,后接通电源后接通电源.(.()知识点二知识点二牛顿第二定律牛顿第二定律 【情境导学情境导学】小强自己拉车子时小强自己拉车子时,无论怎么用力也难以拉动无论怎么用力也难以拉动,最后在小红的帮助下最后在小红的帮助下,他他们才将车子拉着前进们才将车子拉着前进.(1)(1)小强用力拉车子不动小强用力拉车子不动,小强的拉力不产生加速度吗小强的拉力不产生加速度吗?(2)(2)他们一起用力的瞬间他们一起用力的瞬间,车子是否马上获

12、得加速度和速度车子是否马上获得加速度和速度?答案答案:(1)(1)小强的拉力产生加速度小强的拉力产生加速度,但车子不动但车子不动,则车子所受合力为零则车子所受合力为零,合合加速度为零加速度为零.(2)(2)立即有加速度立即有加速度,但速度为零但速度为零.【知识梳理】【知识梳理】1.1.内容内容:物体加速度的大小与所受合外力的大小成物体加速度的大小与所受合外力的大小成 ,与物体的质量成与物体的质量成 ,加速度方向与合外力方向加速度方向与合外力方向 .2.2.公式公式:F=F=,式中各物理量都采用式中各物理量都采用 单位单位.【思考判断】【思考判断】1.1.由牛顿第二定律可知由牛顿第二定律可知,物

13、体的质量与物体所受合外力成正比物体的质量与物体所受合外力成正比,与物体的加速与物体的加速度成反比度成反比.(.()2.2.物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合外力大小决定物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合外力大小决定,与物体的速与物体的速度大小无关度大小无关.(.()3.3.物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定,与速度方向无关与速度方向无关.(.()正比正比反比反比相同相同mama国际制国际制 知识点三知识点三力学单位制力学单位制 【情境导学情境导学】选哪些单位作为一个学科的基本单位选哪些单位作为一个学科的基本单位,是人为选定的是人为选定的

14、,选择的原则是这些选择的原则是这些物理量在本学科中具有最基本的单位物理量在本学科中具有最基本的单位.同时同时,用这些物理量的单位作基本用这些物理量的单位作基本单位后单位后,应使基本单位的数目最少应使基本单位的数目最少.问问:(1)(1)在国际单位制中在国际单位制中,力学的哪三个物理量的单位作为基本单位力学的哪三个物理量的单位作为基本单位?(2)(2)这三个基本单位分别是什么这三个基本单位分别是什么?(3)(3)这三个基本单位符号分别是什么这三个基本单位符号分别是什么?答案答案:(1)(1)长度、质量和时间长度、质量和时间(2)(2)米、千克和秒米、千克和秒(3)m,kg(3)m,kg和和s s

15、【知识梳理知识梳理】1.1.导出单位导出单位:利用物理公式由利用物理公式由 单位推导出来的其他物理量的单位单位推导出来的其他物理量的单位.2.2.国际单位制国际单位制:由由 和和 组成组成.3.3.力学中的三个基本单位力学中的三个基本单位物理量名称物理量名称物理量符号物理量符号单位名称单位名称单位符号单位符号长长度度l l .m m千克千克 .t t秒秒 .基本基本基本单位基本单位导出单位导出单位米米m mkgkgs s质量质量时间时间【思考判断思考判断】1.kg,m,N1.kg,m,N是基本单位是基本单位.(.()2.2.只有在国际单位制中只有在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是牛顿第二

16、定律的表达式才是F=ma.(F=ma.()3.3.单位单位N/kgN/kg和和m/sm/s2 2是等价的是等价的.(.()要点一要点一感悟解题规律感悟解题规律培养科学思维培养科学思维实验实验:探究加速度与力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系 1.1.数据处理数据处理(1)(1)加速度和力的关系加速度和力的关系作出作出a a-F F关系图象关系图象,如图如图(甲甲)所示所示,由此得出结论由此得出结论.(2)(2)加速度和质量的关系加速度和质量的关系作出作出a a-m m或或a a-关系图象关系图象,如图如图(乙乙)所示所示,据图象可以得出结论据图象可以得出结论.(3)(3)实验结论实验结论:

17、物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比,与物体的质与物体的质量成反比量成反比.2.2.注意事项注意事项(1)(1)平衡摩擦力时不要挂重物平衡摩擦力时不要挂重物,整个实验平衡了摩擦力后整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变不管以后是改变重物的质量重物的质量,还是改变小车及砝码的质量还是改变小车及砝码的质量,都不需要重新平衡摩擦力都不需要重新平衡摩擦力.(2)(2)实验中必须满足小车和砝码的总质量远大于重物的总质量实验中必须满足小车和砝码的总质量远大于重物的总质量.(3)(3)释放时小车应靠近打点计时器且先接通电源再放开小车释放时小车应靠近打点计时器且先接

18、通电源再放开小车.(4)(4)作图象时作图象时,要使尽可能多的点在所作直线上要使尽可能多的点在所作直线上,不在直线上的点应尽可能不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧对称分布在所作直线两侧,离直线较远的点是错误数据离直线较远的点是错误数据,可舍去不予考虑可舍去不予考虑.3.3.误差分析误差分析产生原因产生原因减小方法减小方法系系统统误误差差将重物的重力代替小将重物的重力代替小车车受到受到的拉力的拉力小小车车的的质质量量远远远远大于重物的大于重物的质质量量偶然偶然误误差差(1)(1)质质量及量及纸带纸带数据的数据的测测量量误误差差;(2);(2)平衡摩擦力不准确平衡摩擦力不准确采用多次采用

19、多次测测量求平均量求平均值值的方的方法法,数据数据处处理可采用理可采用图图象法象法【典例典例1 1】在做在做“探究加速度与力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系”的实验时的实验时,计算出各纸带计算出各纸带的加速度后的加速度后,将测得的反映加速度将测得的反映加速度a a和力和力F F的关系的有关资料记录在表的关系的有关资料记录在表1 1中中,将将测得的反映加速度测得的反映加速度a a和质量和质量m m的关系的资料列在表的关系的资料列在表2 2中中.答案答案:见解析见解析(2)(2)从图象可以判定从图象可以判定:当当m m一定时一定时,a,a与与F F的关系为的关系为;当当F F一定时一定时,a

20、,a与与m m的关系为的关系为;(3)(3)由由a a-F F图象可知图象可知m=m=;(4)(4)由由a a-图象可知图象可知F=F=.解析解析:(2)(2)从图象可以看出从图象可以看出,当当m m一定时一定时,a,a与与F F成正比例关系成正比例关系;当当F F一定时一定时,a,a与与m m成反比例关系成反比例关系.(3)(3)由由a a-F F图象可知图象可知,m,m为图线的斜率的倒数为图线的斜率的倒数,则则m=0.5 kg.m=0.5 kg.(4)(4)由由a a-图象可知图象可知,F,F为图线的斜率为图线的斜率,则则F=4 N.F=4 N.答案答案:见解析见解析(1)(1)可以直观地

21、看出两个物理量之间的关系可以直观地看出两个物理量之间的关系,也可以有效地减小实验误差也可以有效地减小实验误差,确定并排除实验中测得的一些错误数据确定并排除实验中测得的一些错误数据.(2)(2)在实验中如果发现一个量在实验中如果发现一个量x x与另一个量与另一个量y y成反比成反比,那么那么,x,x就应与就应与 成正成正比比.据此据此,可以将反比例函数的曲线转化为正比例函数的直线可以将反比例函数的曲线转化为正比例函数的直线.规律方法规律方法图象的应用图象的应用(教师备用教师备用)例例1 1-1:1:(20162016福州模拟福州模拟)在在“探究加速度与力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系”的

22、实验中的实验中,采用采用如图所示的装置如图所示的装置.(1)(1)本实验应用的实验方法是本实验应用的实验方法是.A.A.控制变量法控制变量法B.B.假设法假设法C.C.理想实验法理想实验法解析解析:(1)(1)实验采用了控制变量法实验采用了控制变量法,即先保持物体质量不变即先保持物体质量不变,探究加速度与合探究加速度与合力的关系力的关系,再保持物体受力不变再保持物体受力不变,探究加速度与质量的关系探究加速度与质量的关系.答案答案:(1)A(1)A(2)(2)下列说法中正确的是下列说法中正确的是.A.A.在探究加速度与质量的关系时在探究加速度与质量的关系时,应改变拉力的大小应改变拉力的大小B.B

23、.在探究加速度与外力的关系时在探究加速度与外力的关系时,应该改变小车的质量应该改变小车的质量C.C.在探究加速度在探究加速度a a与质量与质量m m的关系时的关系时,为了直观判断两者间的关系为了直观判断两者间的关系,应作出应作出a-a-图图象象D.D.当小车的质量远大于托盘和砝码的总质量时当小车的质量远大于托盘和砝码的总质量时,才能近似认为细线对小车的拉才能近似认为细线对小车的拉力大小等于托盘和砝码的总重力大小力大小等于托盘和砝码的总重力大小解析解析:(2)(2)探究探究a a与与m m关系时关系时,保持保持F F不变不变,改变改变m m大小大小;探究探究a a与与F F关系时关系时,保持保持

24、m m不不变变,改变改变F F大小大小,故选项故选项A,BA,B错误错误;a;a-关系图象为过原点的直线关系图象为过原点的直线,作出这个图作出这个图象容易证明象容易证明a a与与m m成反比成反比,选项选项C C正确正确;只有小车的质量远大于托盘与砝码的总只有小车的质量远大于托盘与砝码的总质量质量,托盘与砝码的总重力大小才约等于小车受到的合力大小托盘与砝码的总重力大小才约等于小车受到的合力大小,选项选项D D正确正确.答案答案:(2)CD(2)CD(3)(3)某同学测得小车的加速度某同学测得小车的加速度a a和拉力和拉力F F的数据如下表所示的数据如下表所示:(:(小车质量保持不变小车质量保持

25、不变)解析解析:(3)(3)作出的作出的a a-F F图象如图所示图象如图所示.由由a a-F F图象可知图象可知,当力当力F0.10 NF0.10 N时时,小车没有动小车没有动,说明此时没有平衡摩擦力说明此时没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足或平衡摩擦力不足.答案答案:(3)(3)图见解析图见解析未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 F/NF/N0.200.200.300.300.400.400.500.500.600.60a/(ma/(ms s-2-2)0.100.100.200.200.280.280.400.400.520.52根据表中的数据在坐标图上作出根据表中的数据

26、在坐标图上作出a-Fa-F图象图象.图线不过原点的原因可能是图线不过原点的原因可能是 .针对训练针对训练1 1-1 1 (20172017山东师大附中高一月考山东师大附中高一月考)在在“探究加速度与力、探究加速度与力、质量的关系质量的关系”的实验中的实验中:(1)(1)对于本实验对于本实验,以下说法中正确的是以下说法中正确的是.A.A.沙和桶的总质量要远大于小车的总质量沙和桶的总质量要远大于小车的总质量B.B.每次改变小车质量后每次改变小车质量后,需要重新平衡摩擦力需要重新平衡摩擦力C.C.本实验主要采用控制变量的方法来研究加速度与力、质量的关系本实验主要采用控制变量的方法来研究加速度与力、质

27、量的关系D.D.在探究加速度与质量的关系时在探究加速度与质量的关系时,作出作出a a-图象容易更直观判断出二者间图象容易更直观判断出二者间的关系的关系解析解析:(1)(1)对于本实验对于本实验,沙和桶的总质量要远小于小车的总质量沙和桶的总质量要远小于小车的总质量,选项选项A A错错误误;每次改变小车质量后每次改变小车质量后,不需要重新平衡摩擦力不需要重新平衡摩擦力,选项选项B B错误错误;本实验主本实验主要采用控制变量的方法来研究加速度与力、质量的关系要采用控制变量的方法来研究加速度与力、质量的关系,选项选项C C正确正确;在在探究加速度与质量的关系时探究加速度与质量的关系时,作出作出a a-

28、图象容易更直观判断出二者间的图象容易更直观判断出二者间的关系关系,选项选项D D正确正确.答案答案:(1)CD(1)CD(2)(2)某同学在接通电源进行实验之前某同学在接通电源进行实验之前,将实验器材组装如图将实验器材组装如图(甲甲)所示所示,下列下列对此同学操作的判断正确的是对此同学操作的判断正确的是.A.A.打点计时器不应固定在长木板的最右端打点计时器不应固定在长木板的最右端,而应固定在靠近定滑轮的那端而应固定在靠近定滑轮的那端B.B.打点计时器不应使用干电池打点计时器不应使用干电池,而应使用交流电源而应使用交流电源C.C.不应将长木板水平放置不应将长木板水平放置,而应在右端垫起合适的高度

29、而应在右端垫起合适的高度,平衡摩擦力平衡摩擦力D.D.小车初始位置不应离打点计时器太远小车初始位置不应离打点计时器太远,而应靠近打点计时器放置而应靠近打点计时器放置解析解析:(2)(2)在接通电源之前在接通电源之前,打点计时器应固定在长木板的最右端打点计时器应固定在长木板的最右端,选项选项A A错误错误;打点计时器不应使用干电池打点计时器不应使用干电池,而应使用交流电源而应使用交流电源,选项选项B B正确正确;不应不应将长木板水平放置将长木板水平放置,而应在右端垫起合适的高度而应在右端垫起合适的高度,平衡摩擦力平衡摩擦力,选项选项C C正确正确;小车初始位置不应离打点计时器太远小车初始位置不应

30、离打点计时器太远,而应靠近打点计时器放置而应靠近打点计时器放置,选项选项D D正确正确.答案答案:(2)BCD (2)BCD (3)(3)改正实验装置后改正实验装置后,该同学顺利地完成了实验该同学顺利地完成了实验.如图如图(乙乙)所示在某条纸带上所示在某条纸带上确定出确定出A,B,C,D,E,F,GA,B,C,D,E,F,G共共7 7个计数点个计数点.其相邻点间还有其相邻点间还有4 4个点未画出个点未画出.其中其中s s1 1=7.05 cm,s7.05 cm,s2 2=7.67 cm,s=7.67 cm,s3 3=8.29 cm,s=8.29 cm,s4 4=8.91 cm,s=8.91 c

31、m,s5 5=9.53 cm,s=9.53 cm,s6 6=10.15 cm.=10.15 cm.那么那么,小车运动的加速度为小车运动的加速度为m/sm/s2 2(结果保留两位有效数字结果保留两位有效数字).).答案答案:(3)0.62(3)0.62 (4)(4)若在实验中保持拉力不变若在实验中保持拉力不变,得到了小车加速度随质量变化的一组数据得到了小车加速度随质量变化的一组数据,如表所示如表所示.实验实验次数次数加速度加速度a/(ma/(ms s-2-2)小小车车与砝与砝码码总质总质量量m/kgm/kg小小车车与砝与砝码总质码总质量的量的倒数倒数m m-1-1/kg/kg-1-11 10.3

32、20.320.200.205.05.02 20.250.250.250.254.04.03 30.210.210.300.303.33.34 40.180.180.350.352.92.95 50.160.160.400.402.52.5请你在图请你在图(丙丙)中建立合适的坐标系并画出能直观反映出加速度与质量关中建立合适的坐标系并画出能直观反映出加速度与质量关系的图线系的图线.答案答案:(4)(4)见解析图见解析图 解析解析:(4)(4)加速度与质量关系的图线如图加速度与质量关系的图线如图.答案答案:(5)(5)随着随着F F的增大的增大,不再满足沙和桶的总质量远小于小车的总质量不再满足沙和桶

33、的总质量远小于小车的总质量解析解析:(5)(5)直线发生明显弯曲的原因是随着直线发生明显弯曲的原因是随着F F的增大的增大,不再满足沙和桶的总不再满足沙和桶的总质量远小于小车的总质量质量远小于小车的总质量.(5)(5)若保持小车质量不变若保持小车质量不变,改变沙和沙桶质量改变沙和沙桶质量,某同学根据实验数据作出了某同学根据实验数据作出了加速度加速度a a随合力随合力F F的变化图线如图的变化图线如图(丁丁)所示所示.此图中直线发生明显弯曲的原此图中直线发生明显弯曲的原因是因是 .要点二要点二对牛顿第二定律的理解对牛顿第二定律的理解 矢量性矢量性物体加速度的方向与物体所受合外力的方向物体加速度的

34、方向与物体所受合外力的方向总总是相同的是相同的,加速度的方向由合外力的方向决定加速度的方向由合外力的方向决定瞬时性瞬时性物体的加速度与物体所受合外力物体的加速度与物体所受合外力总总是同是同时时存在、同存在、同时变时变化、同化、同时时消失的消失的同一性同一性F,m,aF,m,a三者三者对应对应同一个物体同一个物体独立性独立性作用在物体上的每个力都将独立作用在物体上的每个力都将独立产产生各自的加速度生各自的加速度,且遵且遵从牛从牛顿顿第二定律第二定律,物体的物体的实际实际加速度加速度为为每个力每个力产产生的加速生的加速度的矢量和度的矢量和【典例【典例2 2】(多选多选)关于关于F=ma,F=ma,

35、下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A.A.合力合力F F的大小与物体的质量同物体产生的加速度的乘积的数值相等的大小与物体的质量同物体产生的加速度的乘积的数值相等B.B.加速度加速度a a的方向与合力的方向与合力F F的方向一致的方向一致C.C.左边左边F F是力是力,则右边的则右边的mama也是一个力也是一个力D.D.反映加速度反映加速度a a与与F F之间的因果关系之间的因果关系解析解析:F=maF=ma是牛顿第二定律的表达式是牛顿第二定律的表达式,是一个矢量关系式是一个矢量关系式,表明了合力表明了合力F F与加速度与加速度a a的因果关系的因果关系,还表明加速度还表明加速度a a与合

36、力与合力F F的方向始终是相同的的方向始终是相同的,更更从数值上表明了合力从数值上表明了合力F F的大小与乘积的大小与乘积“mama”的相等关系的相等关系,故故A,B,DA,B,D都正确都正确.由于由于“mama”只代表只代表“合力合力F F”使使“质量质量m m”产生了产生了“加速度加速度a a”的一种效的一种效果果,“mama”本身不是一个力本身不是一个力,故故C C错误错误.ABD ABD (教师备用教师备用)例例2 2-1:1:(多选多选)关于牛顿第二定律关于牛顿第二定律,下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A.A.公式公式F=maF=ma中中,各量的单位可以任意选取各量的单位可以

37、任意选取B.B.某一瞬间的加速度只取决于这一瞬间物体所受的合力某一瞬间的加速度只取决于这一瞬间物体所受的合力,而与这之前或之而与这之前或之后的受力无关后的受力无关C.C.公式公式F=maF=ma中中,a,a实际上是作用于物体上的每一个力所产生的加速度的矢实际上是作用于物体上的每一个力所产生的加速度的矢量和量和D.D.物体的运动方向一定与它所受合力的方向一致物体的运动方向一定与它所受合力的方向一致BC BC 解析解析:F,m,aF,m,a必须选对应的国际单位必须选对应的国际单位,才能写成才能写成F=maF=ma的形式的形式,否则比例系否则比例系数数k1,k1,故故A A错误错误.由牛顿第二定律的

38、瞬时性和独立性可知由牛顿第二定律的瞬时性和独立性可知,B,C,B,C均正确均正确.合力的方向只能表示物体速度改变量的方向合力的方向只能表示物体速度改变量的方向,与物体速度方向不一定与物体速度方向不一定一致一致,故故D D错误错误.针对训练针对训练2 2-1 1 根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是下列叙述正确的是()A.A.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比B.B.物体所受合力必须达到一定值时物体所受合力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度才能使物体产生加速度C.C.物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个力的大小成

39、正比物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个力的大小成正比D.D.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平加速度大小物体水平加速度大小与其质量成反比与其质量成反比D D 解析解析:由牛顿第二定律知由牛顿第二定律知,物体加速度的大小跟物体的质量成反比物体加速度的大小跟物体的质量成反比,跟所跟所受合力的大小成正比受合力的大小成正比,故可判断选项故可判断选项A,CA,C错误错误;物体所受合力的大小只要物体所受合力的大小只要不为不为0,0,物体就有加速度物体就有加速度,选项选项B B错误错误;牛顿第二定律在某一方向上受力仍牛顿第二定律在某一方向上受

40、力仍然适用然适用,选项选项D D正确正确.要点三要点三力学单位制的理解力学单位制的理解 1.1.在利用物理公式进行计算时在利用物理公式进行计算时,为了在代入数据时不使表达式过于繁杂为了在代入数据时不使表达式过于繁杂,要把各个量换算到同一单位制中要把各个量换算到同一单位制中,这样计算时就不必一一写出各量的单这样计算时就不必一一写出各量的单位位,只要在所求结果后写上对应的单位即可只要在所求结果后写上对应的单位即可.2.2.物理公式在确定各物理量的数量关系时物理公式在确定各物理量的数量关系时,同时也确定了各物理量的单同时也确定了各物理量的单位关系位关系,所以可以根据物理公式中物理量间的关系所以可以根

41、据物理公式中物理量间的关系,推导出这些物理量的推导出这些物理量的单位单位.【典例典例3 3】一物体在一物体在2 N2 N的合外力作用下的合外力作用下,产生产生10 cm/s10 cm/s2 2的加速度的加速度,求该物求该物体的质量体的质量.下面有几种不同的求法下面有几种不同的求法,其中单位运算正确、简洁而又规范的是其中单位运算正确、简洁而又规范的是()D D 解解析析:在在进进行行数数量量运运算算的的同同时时,也也要要带带着着单单位位进进行行运运算算.带带单单位位运运算算时时,每每一一个个数数据据均均要要带带上上单单位位,且且单单位位换换算算要要准准确确.也也可可以以把把题题中中的的已已知知量

42、量的的单单位位都都用用国国际际单单位位制制中中的的单单位位表表示示,计计算算的的结结果果就就用用国国际际单单位位制制单单位位表表示示,这这样样在在统统一一已已知知量量的的单单位位后后,就就不不必必一一一一写写出出各各个个量量的的单单位位,只只在在数数字字后后面面写写出出正正确确单单位位即即可可.四四个个选选项项中中,选选项项A,CA,C错错误误,选选项项B B解解题题过过程程正确正确,但不简洁但不简洁,只有选项只有选项D D运算正确、简洁而又规范运算正确、简洁而又规范.规律方法规律方法 使用统一国际单位制后使用统一国际单位制后,物理计算可在结果中直接写出物理量物理计算可在结果中直接写出物理量的

43、单位的单位.(教师备用教师备用)例例3 3-1:1:(20162016济南模拟济南模拟)(多选多选)下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A.A.物体的质量不变物体的质量不变,a,a正比于正比于F,F,对对F F和和a a的单位不限的单位不限B.B.对于相同的合外力对于相同的合外力,a,a反比于反比于m,m,对对m m与与a a的单位不限的单位不限C.C.在公式在公式F=maF=ma中中,当当m m和和a a分别以分别以kg,m/skg,m/s2 2作单位时作单位时,F,F必须用必须用 N N作单位作单位D.D.在公式在公式F=maF=ma中中,F,m,a,F,m,a三个量就可以取不同单位制

44、中的单位三个量就可以取不同单位制中的单位ABC ABC 解析解析:利用控制变量法判断各个物理量变化的关系时利用控制变量法判断各个物理量变化的关系时,与单位没有关系与单位没有关系;牛顿第二定律牛顿第二定律F=kmaF=kma中中,当质量的单位用当质量的单位用kg,kg,加速度的单位用加速度的单位用 m/s m/s2 2,k=1,k=1时时,F,F的单位是的单位是 N.N.选项选项A,B,CA,B,C正确正确,D,D错误错误.针对训练针对训练3 3-1 1(20172017河北正定中学河北正定中学)有几个同学在一次运算中有几个同学在一次运算中,得出得出了某物体位移了某物体位移s s同其质量同其质量

45、m m、速度、速度v v、作用力、作用力F F和运动时间和运动时间t t的关系式分别如的关系式分别如下下,其中正确的是其中正确的是()D D 测评学习效果测评学习效果演练当堂技法演练当堂技法1 1.(2017.(2017贵阳高一期末贵阳高一期末)()(多选多选)关于运动和力的关系关于运动和力的关系,下列说法中正确下列说法中正确的是的是()A.A.当物体所受合外力不变时当物体所受合外力不变时,运动状态一定不变运动状态一定不变B.B.当物体所受合外力为零时当物体所受合外力为零时,速度一定不变速度一定不变C.C.当物体速度为零时当物体速度为零时,所受合外力不一定为零所受合外力不一定为零D.D.当物体

46、运动的加速度为零时当物体运动的加速度为零时,所受合外力不一定为零所受合外力不一定为零BC BC 解解析析:当当物物体体所所受受合合外外力力不不变变时时,加加速速度度一一定定不不变变,速速度度一一定定改改变变,故故选选项项A A错错误误;当当物物体体所所受受合合外外力力为为零零时时,加加速速度度为为零零,速速度度不不变变,故故选选项项B B正正确确;当当物物体体速速度度为为零零时时,加加速速度度不不一一定定为为零零,故故合合力力不不一一定定为为零零,如如自自由由落落体体运运动动的的初初始始阶阶段段,故故选选项项C C正正确确;当当物物体体运运动动的的加加速速度度为为零零时时,根根据据牛牛顿顿第第

47、二二定定律律,合力一定为零合力一定为零,故选项故选项D D错误错误.2.2.雨滴在空气中下落雨滴在空气中下落,当速度比较大的时候当速度比较大的时候,它受到的空气阻力与其速度它受到的空气阻力与其速度的二次方成正比的二次方成正比,与其横截面积成正比与其横截面积成正比,即即F Ff f=kSv=kSv2 2,则比例系数则比例系数k k的单位是的单位是()A.kg/mA.kg/m4 4B.kg/mB.kg/m3 3C.kg/mC.kg/m2 2D.kg/mD.kg/mB B 解析解析:由由F Ff f=kSv=kSv2 2得得k=,k=,则则k k的单位为的单位为kg/mkg/m3 3,B,B正确正确

48、.3.(3.(20172017江苏省清江中学高一检测江苏省清江中学高一检测)大小分别为大小分别为1 N1 N和和7 N7 N的两个力作用的两个力作用在一个质量为在一个质量为1 kg1 kg的物体上的物体上,物体能获得的最小加速度和最大加速度分别物体能获得的最小加速度和最大加速度分别是是()A.1 m/sA.1 m/s2 2和和7 m/s7 m/s2 2B.5 m/sB.5 m/s2 2和和8 m/s8 m/s2 2C.6 m/sC.6 m/s2 2和和8 m/s8 m/s2 2D.0 m/sD.0 m/s2 2和和8 m/s8 m/s2 2C C 4.(4.(20172017福建泉州四校高一联

49、考福建泉州四校高一联考)为了探究为了探究“加速度与力、质量的关系加速度与力、质量的关系”,现提供如图现提供如图(甲甲)所示实验装置所示实验装置.请思考探究思路并回答下列问题请思考探究思路并回答下列问题:解解析析:(1)(1)为为了了消消除除小小车车与与水水平平木木板板之之间间摩摩擦擦力力的的影影响响应应采采取取的的做做法法是是将将不不带带滑滑轮轮的的木木板板一一端端适适当当垫垫高高,在在不不挂挂钩钩码码的的情情况况下下使使小小车车恰恰好好做做匀匀速速运运动动,以以使使小小车车的的重重力力沿沿斜斜面面分分力力和和摩摩擦擦力力抵抵消消,那那么么小小车车的的合合力力就就是是绳绳子的拉力子的拉力,C,

50、C正确正确;(1)(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法是为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法是.A.A.将木板不带滑轮的一端适当垫高将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B.B.将木板不带滑轮的一端适当垫高将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C.C.将木板不带滑轮的一端适当垫高将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动运动D.D.将木板不带滑轮的一端适当垫高将木板不带滑轮的一端适当垫高