高二物理4.3《牛顿第二定律》学案（新人教版必修1）

1114.3牛顿第二定律【学习目标】1、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式2、知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的3、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算【重点、难点分析】【学习重点】1、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式2、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算【学习难点】会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算【自主学习】一、牛顿第二定律的得出（阅读教材p74页独立完成下列填空）一定时，加速度与合外力成 比；即： 一定时，加速度与质量成 比；即： 综合以上两个因素，加速度与合外力和质量的关系表达为 ；注意：实际物体所受的力往往不止一个，这时式中F指的是物体所受的合力如果k=1，这样牛顿第二定律可以表达为 。力的国际单位是 ，根据 定义的。当物体的质量为，在某力的作用下获得的加速度为，由牛顿第二定律可得， ，我们就把它定义为牛顿。二、牛顿第二定律深入认识1、牛顿第二定律反映了加速度与力的关系A、因果关系：公式F=ma表明，只要物体所受合力不为零，物体就产生加速度，即力是产生加速度的 。B、矢量关系：加速度与合力的方向 。C、瞬时对应关系：表达式F=ma是对运动过程的每一瞬间都成立，加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失。D、独立对应关系：当物体受到几个力的作用时，各力将独立产生与其对应的加速度。但物体实际表现出来的加速度是物体各力产生的加速度 的结果。E、同体关系：加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的，所以解题时一定把研究对象确定好，把研究对象全过程的受力情况都搞清楚。2、牛顿第二定律只适用于惯性参考系，惯性参考系是指相对于地面静止或匀速的参考系；牛顿第二定律只适用于宏观低速运动的物体。3、是定义式、度量式；是决定式。两个加速度公式，一个是纯粹从运动学（现象）角度来研究运动；一个从本质内因进行研究。【合作探究】1、某质量为1100kg的汽车在平直路面试车，当达到100kmh的速度时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000 N，产生的加速度应为多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。（小组讨论）总结牛顿第二定律应用时的一般步骤:2、一个物体静止在光滑水平面上，从某一时刻开始受到一个方向向右、大小为5 N的恒定外力作用，若物体质量为5 kg，求物体的加速度若2 s后撤去外力，物体的加速度是多少? 物体2 s后的运动情况如何?3、一个物体，质量是2 kg，受到互成 120角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是10N，这两个力产生的加速度是多大？4、如图所示，质量为4 kg的物体静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体受到大小为20，与水平方向成30角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动，求物体的加速度是多大?（g取10 m/s2）【课堂小结】【当堂检测】1、下列对牛顿第二定律的表达式Fma及其变形公式的理解，正确的是：（ ）A、由Fma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比；B、由mFa可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，与其运动的加速度成反比；C由aFm可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比；D、由mFa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外力而求得。2、在牛顿第二定律公式Fkma中，有关比例常数k的说法正确的是：（ ）A、在任何情况下都等于1 B、k值是由质量、加速度和力的大小决定的C、k值是由质量、加速度和力的单位决定的D、在国际单位制中，k的数值一定等于13已知甲物体受到2N的力作用时，产生的加速度为4m/s2，乙物体受到3N的力作用时，产生的加速度为6m/s2，则甲、乙物体的质量之比m甲 ,m乙等于 （ ） A1：3 B2：3 C1：1 D3：2 111