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牛顿第二定律学案(高三物理)
所属科目:物理    文件类型:doc
类别:教案/同步练习
上传日期:2018/2/2  
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4.3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)
①一定时,加速度与合外力成 比;即:
②一定时,加速度与质量成 比;即:
③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
④如果k=1,这样牛顿第二定律可以表达为 。
⑤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1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100km/h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20N,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,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比;
B、由m=F/a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a=F/m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m=F/a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F=kma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1
3.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 ( )
A.1:3 B.2:3 C.1:1 D.3:2


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