高二物理4.3《牛頓第二定律》學(xué)案（新人教版必修1）

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111 4.3牛頓第二定律 【學(xué)習(xí)目標】 1、掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容和數(shù)學(xué)公式 2、知道在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的 3、會用牛頓第二定律的公式進行有關(guān)的計算 【重點、難點分析】 【學(xué)習(xí)重點】1、掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容和數(shù)學(xué)公式 2、會用牛頓第二定律的公式進行有關(guān)的計算 【學(xué)習(xí)難點】會用牛頓第二定律的公式進行有關(guān)的計算 【自主學(xué)習(xí)】 一、牛頓第二定律的得出（閱讀教材p74頁獨立完成下列填空） ①一定時，加速度與合外力成 比；即： ②一定時，加速度與質(zhì)量成 比；即： ③綜合以上兩個因素，加速度與合外力和質(zhì)量的關(guān)系表達為 ； 注意：實際物體所受的力往往不止一個，這時式中F指的是物體所受的合力 ④如果k=1，這樣牛頓第二定律可以表達為 。 ⑤力的國際單位是 ，根據(jù) 定義的。當物體的質(zhì)量為，在某力的作用下獲得的加速度為，由牛頓第二定律可得， ，我們就把它定義為１牛頓。 二、牛頓第二定律深入認識 1、牛頓第二定律反映了加速度與力的關(guān)系 A、因果關(guān)系：公式F=ma表明，只要物體所受合力不為零，物體就產(chǎn)生加速度，即力是產(chǎn)生加速度的 。 B、矢量關(guān)系：加速度與合力的方向 。 C、瞬時對應(yīng)關(guān)系：表達式F=ma是對運動過程的每一瞬間都成立，加速度與力是同一時刻的對應(yīng)量，即同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失。 D、獨立對應(yīng)關(guān)系：當物體受到幾個力的作用時，各力將獨立產(chǎn)生與其對應(yīng)的加速度。但物體實際表現(xiàn)出來的加速度是物體各力產(chǎn)生的加速度 的結(jié)果。 E、同體關(guān)系：加速度和合外力(還有質(zhì)量)是同屬一個物體的，所以解題時一定把研究對象確定好，把研究對象全過程的受力情況都搞清楚。 2、牛頓第二定律只適用于慣性參考系，慣性參考系是指相對于地面靜止或勻速的參考系；牛頓第二定律只適用于宏觀低速運動的物體。 3、是定義式、度量式；是決定式。兩個加速度公式，一個是純粹從運動學(xué)（現(xiàn)象）角度來研究運動；一個從本質(zhì)內(nèi)因進行研究。 【合作探究】 1、某質(zhì)量為1100kg的汽車在平直路面試車，當達到100km／h的速度時關(guān)閉發(fā)動機，經(jīng)過70s停下來，汽車受到的阻力是多大？重新起步加速時牽引力為2000 N，產(chǎn)生的加速度應(yīng)為多大？假定試車過程中汽車受到的阻力不變。 （小組討論）總結(jié)牛頓第二定律應(yīng)用時的一般步驟: 2、一個物體靜止在光滑水平面上，從某一時刻開始受到一個方向向右、大小為5 N的恒定外力作用，若物體質(zhì)量為5 kg，求物體的加速度．若2 s后撤去外力，物體的加速度是多少? 物體2 s后的運動情況如何? 3、一個物體，質(zhì)量是2 kg，受到互成 120角的兩個力F1和F2的作用。這兩個力的大小都是10N，這兩個力產(chǎn)生的加速度是多大？ 4、如圖所示，質(zhì)量為4 kg的物體靜止于水平面上，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5，物體受到大小為20Ｎ，與水平方向成30角斜向上的拉力F作用時沿水平面做勻加速運動，求物體的加速度是多大?（g取10 m/s2） 【課堂小結(jié)】 【當堂檢測】 1、下列對牛頓第二定律的表達式F＝ma及其變形公式的理解，正確的是：（ ） A、由F＝ma可知，物體所受的合外力與物體的質(zhì)量成正比，與物體的加速度成反比； B、由m＝F／a可知，物體的質(zhì)量與其所受的合外力成正比，與其運動的加速度成反比； C．由a＝F／m可知，物體的加速度與其所受的合外力成正比，與其質(zhì)量成反比； D、由m＝F／a可知，物體的質(zhì)量可以通過測量它的加速度和它所受到的合外力而求得。 2、在牛頓第二定律公式F＝kma中，有關(guān)比例常數(shù)k的說法正確的是：（ ） A、在任何情況下都等于1 B、k值是由質(zhì)量、加速度和力的大小決定的 C、k值是由質(zhì)量、加速度和力的單位決定的 D、在國際單位制中，k的數(shù)值一定等于1 3．已知甲物體受到2N的力作用時，產(chǎn)生的加速度為4m/s2，乙物體受到3N的力作用時，產(chǎn)生的加速度為6m/s2，則甲、乙物體的質(zhì)量之比m甲 ,m乙等于 （ ） A．1：3 B．2：3 C．1：1 D．3：2 111