牛顿第二定律学案
4.3 牛顿第二定律 学案(定稿)
4.3 牛顿第二定律1.牛顿第二定律:物体加速度的大小跟它受到的作用力成________,跟它的质量成________,加速度的方向跟作用力的方向________.2.在国际单位制中,力的单位是牛顿.“牛顿”这个单位是根据牛顿第二定律定义的.1 N等于质量为________的物体,获得________的加速度时受到的合力.3.在国际单位制中,公式F=kma中的比例系数k为______,因此,牛顿第二定律的数学表达式为________.4.应用公式F=ma进行计算时,F、m、a的单位必须统一为________________.思考F1赛车以其风驰电掣的速度给观众莫大的精神刺激和美的享受,如图所示是F1比赛时的用车,这种赛车比一般的小汽车质量小得多,动力大得多.赛车为何设计得质量小,动力大?这对比赛有何益处?一、牛顿第二定律[问题情境]请同学们阅读教材后,回答以下几个问题:1.牛顿第二定律的内容是怎样表达的?2.它的比例式如何表示,式中各符号表示什么?3.式中各物理量的单位是什么,其中力的单位“牛顿”是怎样定义的?4.牛顿第二定律是我们研究物体受到一个力作用的情况,当物体受到多个力作用时,上述规律又将如何表述?[要点提炼]1.瞬时性.对于质量确定的物体,其加速度的大小和方向完全由物体受到的合外力的大小和方向决定.加速度和物体受到的合外力是瞬时对应关系,即_______________,______,________________,保持时刻对应的关系.2.矢量性.力和加速度都是矢量,物体加速度的方向由物体________________的方向决定.应用牛顿第二定律解决问题时,应该规定正方向,凡是与正方向相同的力或加速度均取正值,反之取负值.3.独立性.物体受到多个力作用时,每个力各自独立地使物体产生一个____________,就像其他力不存在一样,而且每个力产生的__________也互不影响.4.同体性.牛顿第二定律中的质量是研究对象的质量,它可以是某个物体的质量,也可以是由若干物体构成的系统的质量;作用力是研究对象所受到的合外力,对于系统而言,不包括系统内各物体之间的相互作用力;m、F、a必须是对同一________________而言的.二、牛顿第二定律的应用1.解题步骤(1)确定研究对象.(2)进行受力分析和运动情况分析,作出运动或受力示意图.(3)求合力或加速度.(4)据F合=ma列方程求解.2.解题方法(1)矢量合成法:若物体只受两个力作用时,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外力的方向.反之,若知道加速度的方向也可应用平行四边形定则求物体所受的合力.(2)正交分解法:当物体受多个力作用时,常用正交分解法求物体的合外力.应用牛顿第二定律求加速度时,在实际应用中常将受到的力分解,且将加速度所在的方向选为坐标系的x 轴或y 轴所在的方向;有时也可分解加速度,即⎩⎪⎨⎪⎧F x =ma x F y =ma y.例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,物体所受的合力与物体的质量成正比,比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合力成正比,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合力成正比,与其质量成反比 D .由m =F a可知,物质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例2 关于速度、加速度、合外力的关系,下列说法中不正确的是( )A .不为零的合外力作用于静止物体的瞬间,物体立刻获得加速度B .加速度方向与合外力方向总是一致的,但与速度方向可能相同,也可能不同C .在初速度为零的匀加速直线运动中,速度、加速度与合外力方向三者总是一致的D .合外力变小,物体的速度一定变小例3 图中小球M 处于静止状态,弹簧与竖直方向的夹角为θ,烧断BO 绳的瞬间,试求小球M 的加速度的大小和方向.变式训练 如图所示,质量分别为m A 和m B 的A 和B 两球用轻弹簧连接,A 球用细线悬挂起来,两球均处于静止状态,如果将悬挂A 球的细线剪断,此时A 和B 两球的瞬间加速度各是多少?例4 如图所示,质量为m 的人站在自动扶梯上,扶梯正以加速度a 向上做减速运动,a 与水平方向的夹角为α.求人受到的支持力和摩擦力.【效果评估】1.关于a和F合的关系,以下说法正确的是()A.只有物体受到力的作用,物体才具有加速度B.力恒定不变,加速度也恒定不变C.力随着时间改变,加速度也随着时间改变D.力停止作用,加速度也随即消失E.物体在外力作用下做匀加速直线运动,当合外力逐渐减小时,物体的速度逐渐减小F.物体的加速度大小不变一定受恒力作用G.力的大小不变,方向改变,则加速度方向随即改变,大小不变2.一个质量为2 kg的物体同时受到两个力的作用,这两个力的大小分别是2 N和6 N,当两个力的方向发生变化时,物体的加速度大小可能为()A.1 m/s2B.2 m/s2C.3 m/s2D.4 m/s23.某质量为1 000 kg的汽车在平直路面上试车,当达到72 km/h的速度时关闭发动机,经过20 s停下来,汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2 000 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)参考答案课前自主学习1.正比 反比 相同2.1 kg 1 m/s 23.1 F =ma4.国际制单位思考 为了提高赛车的灵活性,根据牛顿第二定律a =F m可知,要使物体有较大的加速度,需减小其质量或增大其受到的作用力,赛车就是通过增加发动机动力,减小车身质量来增大启动、刹车时的加速度,从而提高其机动灵活性,这样有利于提高比赛成绩.核心知识探究一、[问题情境]1.内容:物体的加速度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.比例式:a ∝F m或者F ∝ma 或者写成等式F =kma . 式中a 表示物体的加速度,F 表示物体所受的力,m 表示物体的质量,k 是比例系数.3.式中a 、F 、m 在国际单位制中的单位分别是m/s 2、N 、kg.在以上各量都用国际单位制中的单位时k =1,那么当物体的质量是m =1 kg ,在某力的作用下它获得的加速度是a =1 m/s 2时,物体所受的力F =ma =1 kg×1 m/s 2=1 kg·m/s 2.4.物体的加速度跟其所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同.表达式:a =F 合m或者F 合=ma . [要点提炼]1.同时产生 同时变化 同时消失2.所受合外力3.加速度 加速度4.研究对象解题方法探究例1 CD [a =F m是加速度的决定式,a 与F 成正比,与m 成反比;F =ma 说明力是产生加速度的原因,但不能说F 与m 成正比,与a 成正比;m =F a中m 与F 、a 皆无关.] 例2 D [由牛顿第二定律知,合外力与加速度有瞬时对应关系,A 正确;由a 与v 的关系知,a 与v 可能同向,也可能反向,B 正确;在初速度为零的匀加速直线运动中,F 与a 同向,又a 与v 也是同向(在匀加速直线运动中),故三者同向,C 正确;F 合变小,a 变小,但v 不一定变小,例如a 、v 同向,a 变小,v 变大,故D 项错.]例3 g tan θ 方向水平向右解析 烧断BO 绳前,小球受力平衡,受力如图甲所示,由此求得BO 绳的拉力F =mg tan θ;烧断BO 绳的瞬间,拉力消失,而弹簧还是保持原来的长度,弹力与烧断前相同.此时,小球受到的作用力是弹力和重力,如图乙所示,其合力方向水平向右,与烧断前BO 绳的拉力大小相等,方向相反,即F 合=mg tan θ,由牛顿第二定律得小球的加速度a =F 合m=g tan θ,方向水平向右.变式训练 a A =m A +m B m Ag 方向竖直向下 a B =0 例4 m (g -a sin α),方向竖直向上 -ma cos α,方向水平向左 效果评估1.ABCDG 2.BCD3.1000 N 1 m/s 2。
高中物理-牛顿第二定律学案
高中物理-牛顿第二定律学案1.掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式.(重点)2.理解公式各物理量的含义及相互关系.3.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”的定义. 4.会用牛顿第二定律进行有关的计算.(重点)一、牛顿第二定律1.内容:物体的加速度跟受到的作用力成正比,跟物体的质量成反比.2.表达式:F合=ma.3.力的单位:使质量为1 kg的物体产生1__m/s2加速度的力,称为1 N,即1 N=1 kg·m/s2.1.目前时速可达1 609公里的世界上最快的汽车在英国问世,该汽车搭载新型战斗机发动机,在加速至300英里/小时后,位于车顶的一种混合火箭发动机将继续为车辆加速,直至最终极速,该车安装的发动机功率非常大,它对汽车有什么作用?提示:发动机的功率越大,汽车所受的牵引力越大,合外力也就越大,依据牛顿第二定律:汽车的加速度越大,加速越快.二、物理量与单位制1.基本单位、导出单位(1)基本单位:基本单位是根据物理量运算的需要而选定的少数几个物理量单位.在力学中选定长度、质量、时间这三个物理量的单位作为基本单位.(2)导出单位:由基本单位和有关公式确立的其他物理量的单位叫做导出单位.2.单位制:基本单位和导出单位构成了单位制.3.在国际单位制中,力学基本量长度、质量、时间对应的基本单位是:米、千克、秒.由它们和物理公式导出的单位叫导出单位,比如力的单位是kg·m/s2(或称为牛顿).2.两个物体的长度分别是1.70和150,你能说明哪个物体更长吗?提示:很难说明.要想比较必须加上单位.我们对物理量进行描述时,除了数字外,还必须有单位.对牛顿第二定律的理解[学生用书P70] 1.对牛顿第二定律公式的认识(1)牛顿第二定律的比例式a∝Fm的意义:m不变时,a∝F;F不变时,a∝1m,即a与m成反比,改写成乘积形式为F∝ma.(2)F=kma中k的意义:①根据F=kma知,k=Fma,因此k在数值上等于使单位质量的物体产生单位加速度的力的大小.②k的大小由F、m、a三者的单位共同决定,三者取不同的单位时k的数值不一样,在国际单位制中k=1,故公式F=kma写成F=ma.2.理解牛顿第二定律的“四个性质”(1)矢量性:加速度a的方向与F的方向相同.(2)瞬时性:加速度a与合力F是瞬时对应关系,即同时产生、同时变化、同时消失.(3)同一性:加速度a与合力F都是属于同一物体的,即研究对象的同一性.(4)独立性:若a为物体的实际加速度,则F应为物体受到的合外力,而作用于物体上的每一个力各自产生的加速度也都遵循牛顿第二定律,与其他力无关,物体实际的加速度是每个力产生的加速度的矢量和.(多选)对牛顿第二定律的理解正确的是( )A.牛顿第二定律说明当物体有加速度时,物体才受到外力的作用B.合力产生的加速度,可认为作用于物体上的每个力所产生的加速度的矢量和C.加速度的方向总跟合外力的方向一致D.当外力停止作用时,加速度随之消失[思路点拨] (1)合外力F是“因”,加速度a是“果”.(2)加速度与外力是瞬时对应关系.[解析] 力是产生加速度的原因,A项因果关系颠倒,故A错;合力产生的加速度与每个分力产生的加速度的合加速度是相同的,只是矢量合成的先后差别,故B对;a与F的方向时时刻刻都相同,故C对;加速度与外力是瞬时对应关系,外力停止作用,加速度同时消失,故D对.[答案] BCD关于牛顿第二定律理解的三大误区(1)误认为先有力,后有加速度:物体的加速度和合外力是同时产生的,不分先后.(2)误认为质量与力成正比,与加速度成反比:物体的质量m是由自身决定的,与物体所受的合外力和运动的加速度无关.(3)误认为作用力与m和a都成正比:物体所受合外力的大小是由物体的受力情况决定的,与物体的质量和加速度无关.1.(多选)关于牛顿第二定律,下列说法正确的是( )A.公式F=ma中,各量的单位可以任意选取B.某一瞬间的加速度只取决于这一瞬间物体所受合外力,而与这之前或之后受力无关C.公式F=ma中,a实际上是作用于该物体上每一个力所产生的加速度的矢量和D.物体的运动方向一定与它所受合外力方向一致解析:选BC.F、m、a必须选取统一的国际单位,才可写成F=ma的形式,否则比例系数k≠1,所以选项A错误;牛顿第二定律表述的是某一时刻合外力与加速度的对应关系,它既表明F合、m、a三者数值上的对应关系,同时也表明合外力的方向与加速度的方向是一致的,即矢量对应关系,而与速度方向不一定相同,所以选项B正确,选项D错误;由力的独立作用原理知,作用在物体上的每个力都将各自产生一个加速度,与其他力的作用无关,物体的加速度是每个力所产生的加速度的矢量和,故选项C正确.单位制的应用[学生用书P71]1.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,我们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位,只要在所求结果后写上对应的单位即可.2.习惯上把各量的单位统一成国际单位,只要正确地应用公式,计算结果用国际单位制中对应的单位来表示即可.3.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位关系,所以我们可以根据物理公式中物理量间的关系,推导出这些物理量的单位.一物体在2 N的外力作用下,产生10 cm/s2的加速度,求该物体的质量.下面有几种不同的求法,其中单位运用正确,简洁而又规范的是()A .m =F a =210kg =0.2 kg B .m =F a = 2 N 0.1 m/s 2=20kg ·m/s 2ms 2=20 kgC .m =F a =20.1kg =20 kgD .m =F a =21kg =2 kg[解析] 在进行数量运算的同时,也要把单位带进运算.带单位运算时,每一个数据均要带上单位,且单位换算要准确.也可以把题中的已知量的单位都用国际单位表示,计算的结果就用国际单位表示,这样在统一已知量的单位后,就不必一一写出各个量的单位,只在数字后面写出正确单位即可.在备选的四个选项中A 、D 项均错,B 项解题过程正确,但不简洁,只有C 项运算正确,且简洁而又规范.[答案] C(1)利用公式推导其他物理量的单位. (2)根据单位可以发现错误.(3)计算时所有物理量统一到国际单位制后,中间计算可省去单位,使计算简便.2.在解一道文字计算题时(用字母表示结果的计算题),一个同学解得s =F2m(t 1+t 2),用单位制的方法检查这个结果( )A .一定正确B .一定错误C .如果用国际单位制,结果可能正确D .用国际单位制,结果错误,如果用其他单位制,结果一定正确 解析:选B.将F 、m 、t 在国际单位制中的单位代入上式得:1 N 1 kg ·1 s =1 kg ·m/s 21 kg·s =1 m/s,显然不是位移单位,所以A 、C 错,B 对.用国际单位制不正确,用其他单位制也不一定正确,故D 错.牛顿第二定律的应用[学生用书P71]1.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. 2.解题方法 (1)矢量合成法①若物体只受两个力作用时,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.作图时注意:合力方向与加速度的方向相同.②若知道加速度的大小和方向也可应用平行四边形定则求物体所受的合力. (2)正交分解法物体受到三个或三个以上的不在同一直线上的力作用时,常用正交分解法: ⎩⎨⎧F x =F x 1+F x 2+F x 3+…=ma x ,F y =F y 1+F y 2+F y 3+…=ma y. 为减少矢量的分解,建立坐标系时,确定x 轴正方向有两种基本方法①分解力:通常以加速度a 的方向为x 轴正方向,建立直角坐标系,将物体所受的各个力分解在x 轴和y 轴上,分别得x 轴和y 轴的合力F x 和F y ,得方程:⎩⎨⎧F x =ma ,F y=0. ②分解加速度:若以加速度的方向为x 轴正方向,分解的力太多,比较繁琐,可根据受力情况,使尽可能多的力位于两坐标轴上而分解加速度a ,得a x 和a y ,根据牛顿第二定律得方程组⎩⎨⎧F x =ma x ,F y =ma y. 如图所示,质量为1 kg 的物体静止在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,物体受到大小为20 N 、与水平方向成37°角斜向下的推力F 作用时,沿水平方向做匀加速直线运动,求物体加速度的大小.(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)[解析] 取物体为研究对象,受力分析如图所示,建立直角坐标系.水平方向上:F cos 37°-F f=ma①竖直方向上:F N=mg+F sin 37°②又因为:F f=μF N③联立①②③得:a=5 m/s2.[答案] 5 m/s23.如图所示,电梯与水平面夹角为30°,当电梯加速向上运动时,人对梯面压力是其重力的65,则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍?解析:本题分解加速度比分解力更显方便.对人进行受力分析:重力mg、支持力F N、摩擦力F(摩擦力的方向一定与接触面平行,由加速度的方向可推知F水平向右).建立直角坐标系:取水平向右(即F方向)为x轴正方向,此时只需分解加速度,其中a x=a cos 30°,ay=a sin 30°(如图所示).建立方程并求解,由牛顿第二定律x方向:F=ma cos 30°,y方向:FN-mg=ma sin 30°.所以Fmg=35.答案:35牛顿第二定律的瞬时性问题[学生用书P72]1.刚性绳模型(细钢丝、细线、轻杆等):这类形变的发生和变化过程时间极短,在物体的受力情况改变(如某个力消失)的瞬间,其形变可随之突变,弹力可以突变.2.轻弹簧模型(轻弹簧、橡皮绳、弹性绳等):此类形变发生改变需要的时间较长,在瞬时问题中,其弹力的大小不能突变,可看成是不变的.(多选)如图所示,质量为m的小球与弹簧Ⅰ和水平细绳Ⅱ相连,Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q两点.小球静止时,Ⅰ中拉力的大小为F1,Ⅱ中拉力的大小为F2,当仅剪断Ⅰ、Ⅱ其中一根的瞬间,球的加速度a应是( )A.若剪断Ⅰ,则a=g,方向竖直向下B.若剪断Ⅱ,则a=F2m,方向水平向左C.若剪断Ⅰ,则a=F1m,方向沿Ⅰ的延长线方向D.若剪断Ⅱ,则a=g,方向竖直向上[思路点拨] 对小球进行受力分析时,既要分析运动状态变化前的受力,又要分析运动状态变化瞬间的受力,从而根据牛顿第二定律确定加速度.[解析] 没有剪断Ⅰ、Ⅱ时小球受力情况如图所示.在剪断Ⅰ的瞬间,由于小球的速度为0,绳Ⅱ上的力突变为0,则小球只受重力作用,加速度为g,选项A正确,C错误;若剪断Ⅱ,由于弹簧的弹力不能突变,F1与重力的合力大小仍等于F2,所以此时加速度为a=F2m,方向水平向左,选项B正确,D错误.[答案] AB求解瞬时加速度的思路求物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析瞬时前后的受力情况及其变化.对于发生突变后的力,应根据突变后的瞬间状态求解,对于不发生突变的力应根据原状态求解.4.如图所示,物块1、2间用刚性轻质杆连接,物块3、4间用轻质弹簧相连,物块1、3质量为m,2、4质量为M,两个系统均置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将两木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4.重力加速度大小为g,则有( )A.a1=a2=a3=a4=0B.a1=a2=a3=a4=gC.a1=a2=g,a3=0,a4=m+M MgD.a1=g,a2=m+MMg,a3=0,a4=m+MMg解析:选C.在抽出木板的瞬间,物块1、2与刚性轻杆接触处的形变立即消失,受到的合力均等于各自重力,所以由牛顿第二定律知a1=a2=g;而物块3、4间的轻弹簧的形变还来不及改变,此时弹簧对3向上的弹力大小和对物块4向下的弹力大小仍为mg,因此物块3满足mg=F,a3=0;由牛顿第二定律得物块4满足a4=F+MgM=M+mMg,所以C对.[随堂检测][学生用书P73]1.(多选)关于牛顿第二定律F∝ma和变形公式a∝Fm,下列说法中正确的是( )A.物体的加速度与物体受到的任何一个力成正比,与物体的质量成反比B.物体的加速度与物体受到的合外力成正比,与物体的质量成反比C.物体的质量与物体受到的合外力成正比,与物体的加速度成反比D.物体的质量与物体受到的合外力及物体的加速度无关解析:选BD.物体的加速度与物体受到的合外力成正比,与物体的质量成反比,故A错误,B 正确.物体的质量决定于物体的体积和密度,与物体受力和加速度无关,故C错,D正确.2.下列说法中正确的是( )A.力学中的基本单位是米(m)、千克(kg)和秒(s)B.牛顿(N)是力学中的基本单位,但不是国际单位制中的基本单位C.帕斯卡(Pa)、焦耳(J)是国际单位制中的单位D.长度是国际单位制中的基本单位解析:选C.不同的单位制,基本单位不同,米(m)、千克(kg)和秒(s)是国际单位制力学中的基本单位,A错;牛顿(N)是国际单位制中的导出单位,1 N=1 kg·m/s2,B错;在国际单位制中,压强和功(或能)的单位为帕斯卡、焦耳,C对;长度是物理量,在国际单位制中,是力学中的一个基本量,其单位米(m)是国际单位制中的基本单位,D错.3.水平地面上质量为m=2 kg的物体,与地面间的动摩擦因数μ=0.2,当物体受F=20 N 的、斜向下与水平方向成37°角的力作用时,求加速度的大小.(g取10 m/s2) 解析:物体受力图如图所示,水平x方向:F x-f=ma.竖直y方向:F y=N-G.其中F x=F cos θ=20×0.8 N=16 N,Fy=F sin θ=20×0.6 N=12 N,N=G+Fy=(20+12) N=32 N,f=μN=0.2×32 N=6.4 N.物体加速度的大小为a=Fx-fm=16-6.42m/s2=4.8 m/s2.答案:4.8 m/s2[课时作业][学生用书P131(单独成册)]一、单项选择题1.关于速度、加速度、合外力的关系,下列说法中错误的是( )A.不为零的合外力作用于原来静止物体的瞬间,物体立刻获得加速度B.加速度的方向与合外力的方向总是一致的,但与速度的方向可能相同,也可能不同C.在初速度为零的匀加速直线运动中,速度、加速度与合外力的方向总是一致的D.合外力变小,物体的速度一定变小解析:选D.由牛顿第二定律可知A、B选项正确;初速度为零的匀加速直线运动中,v、a、F三者的方向相同,故C选项正确;合外力变小,加速度变小,但速度不一定变小,D选项错误.2.“儿童蹦极”中,拴在腰间左右两侧的是弹性橡皮绳.质量为m的小丽如图所示静止悬挂时,两橡皮绳的拉力大小均恰为mg,若此时小丽左侧橡皮绳断裂,则小丽此时的( )A.加速度为零B.加速度a=g,沿断裂橡皮绳的方向斜向下C.加速度a=g,沿未断裂橡皮绳的方向斜向上D.加速度a=g,方向竖直向下解析:选B.当小丽处于静止状态时,拉力F=mg,两绳之间的夹角为120°,若小丽左侧橡皮绳断裂,则小丽此时所受合力沿断裂橡皮绳的方向斜向下,由牛顿第二定律F=ma知mg=ma,a =g,故选项B正确.3.质量为400 g的物体,测得它的加速度为a=40 cm/s2,则关于它所受的合力的大小计算,下面有几种不同的求法,其中单位运用正确、简洁而又规范的是( )A.F=ma=400×40=16 000 NB.F=ma=0.4×0.4 N=0.16 NC.F=ma=0.4 kg×0.4=0.16 ND.F=ma=0.4 kg×0.4 m/s2=0.16 N解析:选 B.物体质量m=400 g=0.4 kg,加速度a=40 cm/s2=0.4 m/s2,所以F=ma=0.4×0.4 N=0.16 N,B正确.4.质量为m的物体从高处静止释放后竖直下落,在某时刻受到的空气阻力为f,加速度为a=g3,则f的大小是( )A.f=mg3B.f=2mg3C.f=mg D.f=4mg3解析:选B.由牛顿第二定律得mg-f=ma,得f=mg-ma=23mg.5.声音在空气中传播速度v与空气密度ρ、压强p有关,下列速度的表达式(k为比例系数,无单位)中可能正确的是( )A.v=k pρB.v=kpρC.v=kρpD.v=kpρ解析:选B.可把p、ρ的单位用基本单位表示.代入进行单位运算,看得出的单位是否是v的单位.压强p的单位用基本单位表示为Nm2=kg·m/s2m2,密度ρ的单位用基本单位表示为kg/m3.通过将p和ρ的单位分别代入上面各选项中的公式得出的单位只有B项能得出m/s.故选B.二、多项选择题6.对牛顿第二定律的理解正确的是( )A.由F=ma可知,F与a成正比,m与a成反比B.牛顿第二定律说明:当物体有加速度时,物体才受到外力的作用C.加速度的方向总跟合外力的方向一致D.当外力停止作用时,加速度立即消失解析:选CD.虽然F =ma 表示牛顿第二定律,但a 是由m 和F 共同决定的,即a ∝Fm,且a 与F 同时产生、同时消失、同时改变;a 与F 的方向永远相同,综上所述A 、B 错误,C 、D 正确.7.用力F 1单独作用于某一物体可产生的加速度为3 m/s 2,力F 2单独作用于这一物体可产生的加速度为1 m/s 2.若F 1、F 2同时作用于该物体,可能产生的加速度为( )A .1 m/s 2B .3 m/s 2C .2 m/s 2D .4 m/s 2解析:选BCD.设物体的质量为m ,由牛顿第二定律得F 1=ma 1,F 2=ma 2,当两者同向时加速度最大:F 1+F 2=ma ,当两者反向时加速度最小:F 1-F 2=ma ′.代入数据解得a =4 m/s 2,a ′=2 m/s 2,所以B 、C 、D 正确.8.如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连.设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是( )A .向右做加速运动B .向右做减速运动C .向左做加速运动D .向左做减速运动解析:选AD.对小球水平方向受力分析可知,小球受水平向右的弹力,所以小球的加速度水平向右.又因为两者相对静止,所以小车的加速度也水平向右.故A 、D 正确.9.如图甲所示,地面上有一质量为M 的重物,用力F 向上提它,力F 变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示,则以下说法中正确的是( )A .当F 小于图中A 点值时,物体的重力Mg >F ,物体不动B .图中A 点值即为物体的重力值C .物体向上运动的加速度和力F 成正比D .图线延长线和纵轴的交点B 的数值等于该地的重力加速度解析:选ABD.本题考查应用牛顿第二定律分析图像问题.当0≤F ≤Mg 时,物体静止,即A 正确;当F >Mg 时,即能将物体提离地面,此时,F -Mg =Ma ,a =FM-g ,A 点表示的意义即为F =Mg ,所以B 正确;直线的斜率为1M,故B 点数值为g ,故D 正确.10.半圆形光滑圆槽内放一质量为m 的小球,今用外力拉着圆槽在水平面上匀加速运动,稳定后小球位置如图所示,则小球受圆槽的支持力F 和加速度a 为( )A .F N =32mg B .F N =233mg C .a =12gD .a =33g解析:选BD.小球受力如图,由牛顿第二定律得:F 合=mg ·tan 30°=maa =g tan 30°=33g ,则F N =mg cos 30°=233mg 故B 、D 正确. 三、非选择题11.某物体静止于光滑的水平面上,当对它施加4 N 的水平拉力时,物体的加速度大小为2 m/s 2,当水平拉力变为10 N 时,物体的加速度多大?物体的质量多大?解析:由牛顿第二定律得:a 1a 2=F 1F 2,即a 2=F 2F 1·a 1=104×2 m/s 2=5 m/s 2.物体的质量m =F 1a 1=42 kg =2 kg. 答案:5 m/s 2 2 kg12.如图所示,质量为4 kg 的物体静止在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5.物体受到大小为20 N 与水平方向成37°角斜向上的拉力F 作用时,沿水平面做匀加速运动,求:物体加速度的大小.(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)解析:选取物体为研究对象,对其受力分析如图物体沿水平方向匀加速运动,沿水平和竖直方向建立坐标系对力分解可得在水平方向:F cos 37°-f=ma①在竖直方向:N+F sin 37°=mg②又因为:f=μN③解①②③可得:a=0.5 m/s2.答案:0.5 m/s2。
《牛顿第二定律》学案
【课题】§4.3牛顿第二定律【课时安排】1课时【学法设计】在上节探究结果的基础上加以归纳总结得出牛顿第二运动定律的内容,关键是通过实例分析强化训练让学生深入理解,全面掌握牛顿第二定律,会应用牛顿第二定律解决有关问题。
【学习目标】一.知识与技能目标1.掌握牛顿第二定律的内容和公式,理解公式中各物理量的意义及相互关系。
2.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。
3.能初步应用牛顿第二定律解决一些简单问题。
二.过程与方法目标1.以实验为基础,归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律。
2.培养学生的概括能力和分析推理能力。
三.情感态度与价值观目标渗透物理学研究方法的教育,体验物理方法的魅力【学习重点】牛顿第二定律的应用【学习难点】牛顿运动定律的意义【学具准备】小黑板【知识链接】实验:探究加速度与力、质量的关系【学习过程】课前小测:(1)当保持物体质量不变时,。
用数学式子表示就是: a F。
(2)当保持物体受力不变时,。
用数学式子表示就是:a 1/m。
自主探究:学生自主阅读课本74页的内容,并回答下列问题:1.牛顿第二定律的内容是怎样表述的?2.它的比例式如何表示?3.式中各物理量的单位是什么,其中力的单位“牛顿”是怎样定义的?4.当物体受到几个力的作用时,式中的F指什么?此时比例式如何表示?学生归纳总结:1.内容:物体的加速度跟成正比,跟成反比,加速度的方向跟方向相同。
2.比例式:或者,也可以写成等式:。
3.力的单位:式中k是比例系数,取k=1,当物体的质量是m=1kg ,在某力的作用下它获得的加速度是a=1m/s2时,F=ma=1kg×1m/s2=1 kg·m/s2,后人为了纪念 ,把kg·m/s2称为“牛顿”,用符号“N”表示,即1N=1 kg·m/s2。
注:当式中各物理量都用国际单位制中的单位时,那么就有:F= 。
牛顿第二定律学案
4.3牛顿第二定律陵城一中一、学科核心素养与课程目标 【物理观念】掌握牛顿第二定律的文字内容和数学表达式,理解公式中各物理量的意义及相互关系;初步理解力和运动的关系,会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算;能用牛顿第二定律解释一些自然现象和解决一些实际问题。
【科学思维】能理解比例系数K 的推导过程和方法,培养学生的概括能力和分析推理能力;能将实际问题转换成物理模型并利用牛顿第二定律求解; 初步掌握已知物体的受力求物体的运动和已知物体的运动求物体的受力的思维方法。
【科学探究】能对上一节获得的实验数据进行分析、总结、得出规律,在老师的指导下推导出牛顿第二定律,理解牛顿第二定律的含义和特性。
【科学态度与责任】认识到牛顿第二定律是人类有意识的探究而形成的规律,并需要接受实践的检验;端正实事求是的态度,培养与他人合作的能力;通过牛顿第二定律的应用,能深切感受科学源于生活并服务于生活,激发学生学习物理的兴趣;关心国内外科技发展现状与趋势,增强学生的自豪感和责任感。
二、新课导入平常我们怎样测量物体的质量呢? 科学家在太空中怎样测量航天员的质量呢?三、自主学习 【温故知新】上一节课我们探究了a 与F 和m 的关系,用到的研究方法是: 4.2实验:探究加速度与力、质量的关系(1).m 不变探究a 与F 的关系 (2).F 不变探究a 与1/m 的关系实验结论:质量m 一定时,加速度a 与合外力F 成 ,表达式 ;合外力F 一定时,加速度a 与m1成 ,也就是与m 成 表达式 ;四、课内探究(一)牛顿第二定律的推导过程: 1.牛顿第二定律的推导过程:2.“牛顿”的定义:使质量为1kg 的物体产生 的加速度的力叫做1N ,即1N= 。
3.比例系数k 的意义在F=kma 中各物理量都用国际单位制的单位,就可以使k = ,牛顿第二定律的表达式为: ,式中F 、m 、a 的单位分别为 。
(二)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 、跟它的质量成 ,加速度的方向跟作用力的方向 。
牛顿第二定律学案
牛顿第二定律学案【知识点】1、在验证牛顿第二定律的实验中,将长木板垫高的原因是___________________________。
2、通过实验可以验证加速度a与合力F合成___________关系,加速度a与质量m成___________ 关系,实验过程中用到的实验方法是_________________。
3、牛顿第二定律的内容_____________________________________________________________公式:_______________________4、单位“牛顿”的定义____________________________________________________________5、牛顿第二定律的几点说明(1)力的作用:物体的加速度是由_____________________引起的,外力的作用是使物体产生加速度,而不是维持速度。
(2)同向性:a和F合始终是________________。
(3)同时性:a和F合是_________________关系,同时存在,同时消失,F合变化,a______,F合不变,a_________。
(4)同体性:a和F合必须对应___________。
(5)同单位制:__________6、力与运动的内在联系(1)若F合=0,则a =________,物体处于___________________________。
(2)若F合=恒量,则a=__________,物体做________________________。
(3)若F合变化,则a随着___________,物体做_________________________。
【课堂练习】1、两个人拉静止在光滑水平面上质量为20kg的小车,两人的拉力的大小都为100N,方向成60度且都水平,求小车运动的加速度。
2、一个放在水平面上的物体的质量为1kg,在水平面上受到大小为12N的拉力的作用,得到10m/s2的加速度,求物体所受的摩擦力。
高中物理 4.3牛顿第二定律学案 新人教版必修
高中物理 4.3牛顿第二定律学案新人教版必修1、理解牛顿第二定律,知道牛顿第二定律表达式的确切含义、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计算和处理有关问题、自主探究1、内容:物体的加速度的大小跟它受到的作用力成、跟它的质量成,加速度的方向跟作用力的方向、2、表达式:、3、1N=1m/s2,意义是、合作探究一、牛顿第二定律问题:(1)比较汽车启动、飞机起飞、火箭发射的速度变化快慢(加速度)由哪些因素决定?(2)1N是如何规定的?k等于多少?(3)各符号表示什么意思?各物理量的单位是什么?1、牛顿第二定律揭示了力与运动的关系,即,其中k为、2、在国际单位制中,力的单位,叫做、此时,k=,表达式为、二、牛顿第二定律的理解问题:(1)向右的水平力F产生的加速度方向向哪?(2)从牛顿第二定律可知,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是,我们用力提一个很重的箱子,却提不动它、这跟牛顿第二定律有没有矛盾?应该怎样解释这个现象?(3)力F1单独作用于某物体时产生的加速度是3m/s2,力F2单独作用于此物体时产生的加速度是4m/s2,两力同时作用于此物体时产生的加速度可能是多大?是非判断:判断以下说法是否正确(1)加速度与力方向相同、(2)先有力再有加速度、(3)只有物体受到力的作用,才会产生加速度、(4)恒定的合力产生恒定的加速度,变化的合力产生变化的加速度、(5)力一旦停止作用,加速度也会为零,物体将静止、(6)当合外力减小时,加速度也随之减小,物体将做减速运动、1、矢量性:F=ma是一个矢量方程,公式不但表示了关系,还表示了关系、2、瞬时性:a与F产生、变化、消失、3、独立性:当物体受到几个力作用时,每个力各自独立地使物体产生一个加速度,就像其他力不存在一样,这个性质叫力的独立作用原理、物体受到的每个力都会产生加速度,而最终表现出来的加速度是所有加速度的、4、同体性:F=ma中,F、m、a各量必须对应物体、三、牛顿第二定律的应用【例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2000N,产生的加速度应为多大?【例2】一个物体,质量是2kg,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?1、用牛顿第二定律解题的受力分析方法:(1)、(2)、(3)、2、用牛顿第二定律解题的一般步骤:(1) 、(2) 、(3) 、(4) 、课堂检测1、下列对于牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解中,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=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=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=可知,物体的质量可以通过测量它所受的合外力和它的加速度而求得2、静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,在力刚开始作用的瞬间,下列说法中正确的是()A、物体立即获得加速度和速度B、物体立即获得加速度,但速度仍为零C、物体立即获得速度,但加速度仍为零D、物体的速度和加速度均为零3、物体在与其初速度始终共线的合外力F的作用下运动、取v0方向为正,合外力F随时间t的变化情况如图所示,则在0~t1这段时间内()A、物体的加速度先减小后增大,速度也是先减小后增大B、物体的加速度先增大后减小,速度也是先增大后减小C、物体的加速度先减小后增大,速度一直在增大D、物体的加速度先减小后增大,速度一直在减小4、搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车,当力沿斜面向上,大小为F时,物体的加速度为a1;若保持力的方向不变,大小变为2F时,物体的加速度为a2,则()A、a1=a2B、a1<a2<2a1C、a2=2a1D、a2>2a15、一物体做直线运动的vt图象如图所示,则下列图中能正确反映物体所受合力F随时间变化情况的是()6、如图所示,底板光滑的小车上用两个量程为20N的完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1kg的物块、在水平地面上当小车做匀速直线运动时,两弹簧测力计的示数均为10N、当小车做匀加速直线运动时,弹簧测力计甲的示数变为8N、这时小车运动的加速度大小是()A、2m/s2B、4m/s2C、6m/s2D、8m/s27、A、B两球的质量均为m,两球之间用轻弹簧相连,放在光滑的水平地面上,A球左侧靠墙、用力F向左推B球将弹簧压缩,如图所示、然后突然将力F撤去,在撤去力F的瞬间,A、B两球的加速度分别为()A、0,0B、C、0,D、8、在牛顿第二定律的数学表达式F=kma中,有关比例系数k的说法,正确的是()A、k的数值由F、m、a的数值决定B、k的数值由F、m、a的单位决定C、在国际单位制中,k=1D、在任何情况下k都等于19、在水平地面上有一质量为2kg的物体,物体在水平拉力F 的作用下由静止开始运动,10s后拉力大小减为,该物体的速度随时间t的变化规律如图所示、g取10m/s2,求:(1)物体受到的拉力F 的大小;(2)物体与地面之间的动摩擦因数、10、如图所示,水平恒力F=20N,把质量m=0、6kg的木块压在竖直墙上,木块离地面的高度h=6m、木块从静止开始向下做匀加速运动,经过2s到达地面、(g取10m/s2)求:(1)木块下滑的加速度a 的大小;(2)画出木块的受力示意图;(3)木块与墙壁之间的滑动摩擦因数、参考答案自主探究1、正比反比相同2、F=kma3、使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力的大小为1N 合作探究一、牛顿第二定律1、定量F=kma 比例系数2、 kgm/s2 牛顿 1 F=ma二、牛顿第二定律的理解1、大小方向2、同时3、矢量和4、同一个三、牛顿第二定律的应用1、合成法分解法正交分解法2、选取研究对象分析所选对象在某状态或某过程中的受力情况、运动情况明确研究对象受到的合力和具有的加速度的表达式根据牛顿第二定律列出方程F=ma,解方程得到答案课堂检测1、CD 解析:a、m、F三个物理量的决定关系是:力F和质量m决定了加速度a,而加速度a不能决定力的大小或质量的大小、若知道物体的受力大小和加速度大小,由m=可求得物体的质量、2、B 解析:由牛顿第二定律的同时性可知,力作用的瞬时即可获得加速度,但速度仍为零、3、C 解析:由a=知,物体的加速度先减小后增大,因加速度与速度方向始终相同,因此物体的速度一直在增大、4、D 解析:a1=,a2==2a1+,可知a2>2a1、5、B 解析:在0~2s内,物体做匀加速直线运动,2~4s内物体做匀减速直线运动,4~6s内物体做反方向的匀加速直线运动,且2~6s内物体的加速度相同,6~8s内物体做反方向的匀减速直线运动,综上可知B正确、6、B 解析:因弹簧的弹力与其形变量成正比,当弹簧测力计甲的示数由10N变为8N时,其形变量减少,则弹簧测力计乙的形变量必增大,且甲、乙两弹簧测力计形变量变化的大小相等,所以弹簧测力计乙的示数应为12N、物体在水平方向所受到的合外力为F=F乙-F甲=4N、根据牛顿第二定律得,物块的加速度大小为a=m/s2=4m/s2、7、C 解析:弹簧处于压缩状态时,B球受到力F和弹簧的弹力F1的作用而静止,有F=F1,A球受到弹簧的弹力F1和墙壁的弹力F2的作用而静止,且F1=F2、撤去力F的瞬间,A球仍受到弹簧的弹力F1和墙壁的弹力F2的作用,加速度a1=0;B球只受到弹力F1的作用,加速度a2=、8、BC 解析:物理公式在确定物理量数量关系的同时,也确定了物理量的单位、在F=kma中,只有“m”的单位取kg,“a”的单位取m/s2,“F”的单位取N时,才有k=1,故排除选项A、D,选项B、C正确、9、解析:0~10s间物体加速度大小a1==0、8m/s210~14s间物体加速度大小a2==2m/s2根据牛顿第二定律有F-μmg=ma1μmg-=ma2,可得μ=0、48,F=11、2N、答案:(1)11、2N (2)0、4810、解析:(1)由h=at2得a==3m/s2、(2)如图所示、(3)由牛顿第二定律a=得μ==0、21、答案:(1)3m/s2 (2)见解析(3)0、21。
高中物理牛顿第二定律教案5篇
高中物理牛顿第二定律教案5篇通过教案能够为教师提供丰富的教学资源和参考资料,教师若希望在教学中脱颖而出,应高度重视教案的撰写和规划,以下是本店铺精心为您推荐的高中物理牛顿第二定律教案5篇,供大家参考。
高中物理牛顿第二定律教案篇1【教材地位与作用】本节内容是在上节实验课程探究加速度、质量与力的关系的基础上进行知识的探究和总结,在知识上要求知道决定加速度的因素、理解加速度、质量、力三者关系;要求经历探究活动、尝试解决问题方法、体验发现规律过程。
牛顿第二定律将力学和运动学有机地结合在一起,具体的、定量的回答了加速度和力、质量的关系,是动力学中的核心内容,是本章的重点内容。
【学情分析】在学习这一节内容之前,学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念;知道质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因;会分析物体的受力;通过上一节探究加速度与力、质量的关系,知道了加速度与力、质量的关系。
这些都为本节学习准备了知识基础,牛顿第二定律通过加速度把物体的运动和受力紧密的联系在一起,使前三章构成一个整体,是解决力学问题的重要工具,应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解,全面掌握。
【教学目标】1、知识目标(1)理解加速度与力和质量间的关系。
(2)理解牛顿第二定律的内容,知道定律的确切含义。
(3)能运用牛顿第二定律解答有关问题。
2、能力目标培养学生的分析能力、归纳能力、解决问题的能力。
3、德育目标(1)渗透物理学研究方法的教育。
(2)认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。
(3)培养学生严谨思考的能力,激发学生学习物理的兴趣。
【教学重点】理解牛顿第二定律【教学难点】牛顿第二定律的应用【教学策略】回顾与思考→创设物理情景→分组讨论→老师讲解→总结规律。
【教学流程图】【教学过程设计】教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图【知识回顾】回忆上节课探究的a与f、m关系。
向学生提问:回忆上节实验探究课内容,控制变量法的应用?我们研究了哪几个物理量?它们之间有什么关系?能用公式反应他们之间的关系吗?回忆上节课知识,集体回答。
牛顿第二定律学生学案
三、《牛顿第二定律》学案【学习目标】1、理解牛顿第二定律的内容、数学表达式及物理意义;2、掌握应用牛顿第二定律解题的基本思路和基本方法.【学习内容】自主学习一.牛顿第二定律1、表述:物体的加速度的大小跟成正比,跟成反比,加速度的方向跟的方向相同。
2、公式:3、物理意义:定律突出了力改变物体运动状态的原因,也就是产生的原因,而维持物体运动的原因4、对定律的理解:①模型性: 牛顿第二定律的研究对象只能是质点模型或可看成质点模型的物体.②因果性: 是产生加速度的原因,是物体惯性大小的量度,物体的加速度是力这一外因和这一内因共同作用的结果.③矢量性:加速度与都是矢量,它们的方向始终,加速度的方向唯一由决定.④瞬时性:加速度跟合外力之间存在着瞬时对应关系。
合外力恒定时加速度,合外力变化时加速度,合外力为0时,加速度为。
⑤统一性:牛顿第二定律是实验定律,通过实验得出,写成等式为F=kma,其中k为比例系数.为使k=1,力、质量、加速度的单位必须统一使用同一单位制(通常使用制).⑥独立性:物体受到多个力作用时,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,就好象其他力不存在一样.⑦相对性:定律仅在系中成立.例如在地面上,加速度是以地面或相对于地面的物体为参考系来量度的。
⑧局限性:牛顿第二定律只能解决物体的速运动问题,不能解决物体的速运动问题,只适用于观物体,不适用于观粒子.二.怎样求解突变类问题(力的瞬时性)物体运动的加速度a与其所受的合外力F有瞬时对应关系,每一瞬时的加速度只取决于这一瞬时的合外力.若合外力的大小或方向改变,加速度的大小或方向;若合外力变为零,加速度.物体运动的加速度(可以?不可以?)突变。
(1)中学物理中的“绳”和“线”,是理想化模型,具有如下几个特性:①轻——质量和重力均可视为,因此同一根绳(或线)的两端及中间各点的力大小相等.②软——只能承受力,不能承受力(因绳能变曲),因此绳对其它物体的作用力总是沿着且受力物体的方向.③张力可突变——即无论绳所受拉力多大,绳子的长度,因此绳子中的张力可以突变.(2)中学物理中的“橡皮绳”和“弹簧”,也是理想化模型,具有如下几个特性:①轻——质量和重力均可视为,因此同一弹簧的两端及中间各点的弹力大小相等.②橡皮绳——承受拉力,承受压力.弹簧——承受拉力,承受压力(沿着弹簧的轴线),③由于弹簧和橡皮绳受力时,要发生形变需要一段时间,所以弹簧和橡皮绳中的弹力突变,但是,当弹簧或橡皮绳被剪断时,它们所受的弹力.做变加速运动的物体,加速度时刻在变化,某时刻的加速度叫加速度,由牛顿第二定律知,决定瞬时加速度,确定瞬时加速度的关键是正确确定.三.怎样求解临界问题在某些物理情境中,物体运动状态变化的过程中,由于条件的变化,会出现两种状态的衔接,两种现象的分界,同时使某个物理量在特定状态时,具有最大值或最小值。
高中物理牛顿第二定律教案3篇
高中物理牛顿第二定律教案高中物理牛顿第二定律教案3篇高中物理牛顿第二定律教案1知识目标1、掌握匀变速直线运动的速度公式,并能用来解答有关的问题.2、掌握匀变速直线运动的位移公式,并能用来解答有关的问题.能力目标体会学习运动学知识的一般方法,培养学生良好的分析问题,解决问题的习惯.教学建议教材分析匀变速直线运动的速度公式是本章的重点之一,为了引导学生逐渐熟悉数学工具的应用,教材直接从加速度的定义式由公式变形得到匀变速直线运动的速度公式,紧接着配一道例题加以巩固.意在简单明了同时要让学生自然的复习旧知识,前后联系起来.匀变速直线运动的位移公式是本章的另一个重点.推导位移公式的方法很多,中学阶段通常采用图像法,从速度图像导出位移公式.用图像法导位移公式比较严格,但一般学生接受起来较难,教材没有采用,而是放在阅读材料中了.本教材根据,说明匀变速直线运动中,并利用速度公式,代入整理后导出了位移公式.这种推导学生容易接受,对于初学者来讲比较适合.给出的例题做出了比较详细的分析与解答,便于学生的理解和今后的参考.另外,本节的两个小标题“速度和时间的关系”“位移和时间的关系”能够更好的让学生体会研究物体的运动规律,就是要研究物体的位移、速度随时间变化的规律,有了公式就可以预见以后的运动情况.教法建议为了使学生对速度公式获得具体的认识,也便于对所学知识的巩固,可以从某一实例出发,利用匀变速运动的概念,加速度的概念,猜测速度公式,之后再从公式变形角度推出,得出公式后,还应从匀变速运动的速度—时间图像中,加以再认识.对于位移公式的建立,也可以给出一个模型,提出问题,再按照教材的安排进行.对于两个例题的处理,要引导同学自己分析已知,未知,画运动过程草图的习惯.高中物理牛顿第二定律教案2三维目标知识与技能1、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式、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、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算、过程与方法1、通过对上节课实验结论的总结,归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律,体会大师的做法与勇气、2、培养学生的概括能力和分析推理能力、情感态度与价值观1、渗透物理学研究方法的教育、2、认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法、3、通过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活并服务于生活,激发学生学习物理的兴趣、教学重点牛顿第二定律的特点、教学难点1、牛顿第二定律的理解、2、理解k=1时,F=ma、教具准备多媒体课件课时安排1课时教学过程[新课导入]师:利用多媒体播放上节课做实验的过程,引起学生的回忆,激发学生的兴趣,使学生再一次体会成功的喜悦,迅速把课堂氛围变成研究讨论影响物体加速度原因这一课题中去、学生观看,讨论上节课的实验过程和实验结果、师:通过上一节课的实验,我们知道当物体所受的力不变时物体的加速度与其所受的作用力之间存在什么关系?生:当物体所受的力不变时物体运动的加速度与物体所受的作用力成正比、师:当物体所受力不变时物体的加速度与其质量之间存在什么关系?生:当物体所受的力不变时物体的加速度与物体的质量成反比、师:当物体所受的力和物体的质量都发生变化时,物体的加速度与其所受的作用力、质量之间存在怎样的关系呢?[新课教学]一、牛顿第二定律师:通过上一节课的实验,我们再一次证明了:物体的加速度与物体的合外力成正比,与物体的质量成反比、师:如何用数学式子把以上的结论表示出来?生:a∝师:如何把以上式子写成等式?生:需要引入比例常数k a=k师:我们可以把上式再变形为F=kma、选取合适的单位,上式可以简化、前面已经学过,在国际单位制中力的单位是牛顿、其实,国际上牛顿这个单位是这样定义的:质量为1 kg的物体,获得1 m/s2的加速度时,受到的合外力为1 N,即1 N=1 kgm/s2可见,如果各量都采用国际单位,则k=1,F=ma这就是牛顿第二定律的数学表达式、师:牛顿第二定律不仅描述了F、m、a的数量关系,还描述了它们的方向关系,结合上节课实验的探究,它们的方向关系如何?生:质量m是标量,没有方向、合力的方向与加速度方向相同、师:对,我们如何用语言把牛顿第二定律表达出来呢?生:物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同、师:加速度的方向与合外力的方向始终一致,我们说牛顿第二定律具有同向性、【讨论与交流】(多媒体演示课件)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?学生进行分组讨论师:请同学们踊跃回答这个问题、生:根据牛顿第二定律F=ma,可得a= ,代入数据可得a=1 m/s2,2 s后撤去外力,物体所受的力为零,所以加速度为零、由于物体此时已经有了一个速度,所以2 s以后物体保持匀速直线运动状态、师:刚才这位同学说2 s后物体不再受力,那么他说的对不对呢?生:不对、因为此时物体仍然受到重力和水平地面对它的支持力、师:那么在这种情况下的加速度又是多少呢?生:仍然是零,因为重力和支持力的合力为零,牛顿第二定律中物体所受的力是物体所受的合力,而不是某一个力、师:非常好、以后我们在利用牛顿第二定律解题时一定要注意这个问题,即用物体所受的合力来进行处理、【课堂训练】讨论a和F合的关系,并判断下面哪些说法不对,为什么、A、只有物体受到力的作用,物体才具有加速度B、力恒定不变,加速度也恒定不变C、力随着时间改变,加速度也随着时间改变D、力停止作用,加速度也随即消失答案:ABCD教师点评:牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律,描述的是力的瞬时作用效果是产生加速度、物体在某一时刻加速度的大小和方向,是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的当物体所受到的合外力发生变化时,它的加速度随即也要发生变化,F=ma 对运动过程的每一瞬间成立,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、这就是牛顿第二定律的瞬时性、师:根据牛顿第二定律,即使再小的力也可以产生加速度,那么我们用一个较小的力来水平推桌子,为什么没有推动呢?这和牛顿第二定律是不是矛盾?生:不矛盾,因为牛顿第二定律中的力是合力、师:如果物体受几个力共同作用,应该怎样求物体的加速度呢?生:先求物体几个力的合力,再求合力产生的加速度、师:好,我们看下面一个例题、多媒体展示例题【例1】一物体在几个力的共同作用下处于静止状态、现使其中向东的一个力F的值逐渐减小到零,又逐渐使其恢复到原值(方向不变),则A、物体始终向西运动B、物体先向西运动后向东运动C、物体的加速度先增大后减小D、物体的速度先增大后减小生1:物体向东的力逐渐减小,由于原来合力为零,当向东的力逐渐减小时,合力应该向西逐渐增大,物体的加速度增大,方向向西、当物体向东的力恢复到原值时,物体的合力再次为零,加速度减小、所以加速度的变化情况应该先增大后减小、生2:物体的加速度先增大后减小,所以速度也应该先增大后减小、生3:这种说法不对,虽然加速度是有一个减小的过程,但在整个过程中加速度的方向始终和速度的方向一致,所以速度应该一直增大,直到加速度为零为止、师:对、一定要注意速度的变化和加速度的变化并没有直接的关系,只要加速度的方向和速度的方向一致,速度就一直增大、多媒体展示例题【例2】某质量为1 000 kg的汽车在平直路面上试车,当达到72 km/h的速度时关闭发动机,经过20 s停下来,汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2 000 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)学生讨论解答生:物体在减速过程的初速度为72 km/h=20 m/s,末速度为零,根据a= 得物体的加速度为a=-1 m/s2,方向向后、物体受到的阻力f=ma=-1 000 N、当物体重新启动时牵引力为2 000 N,所以此时的加速度为a2= =1 m/s2,方向向车运动的方向、师:根据以上的学习,同学们讨论总结一下牛顿第二定律应用时的一般步骤、生:1、确定研究对象、2、分析物体的受力情况和运动情况,画出研究对象的受力分析图、3、求出合力、注意用国际单位制统一各个物理量的单位、4、根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解、师:牛顿第二定律在高中物理的学习中占有很重要的地位,希望同学们能够理解牛顿第二定律并且能够熟练地应用它解决问题、【课堂训练】如图4-3-1所示,一物体以一定的初速度沿斜面向上滑动,滑到顶点后又返回斜面底端、试分析在物体运动的过程中加速度的变化情况、图4-3-1解析:在物体向上滑动的过程中,物体运动受到重力和斜面的摩擦力作用,其沿斜面的合力平行于斜面向下,所以物体运动的加速度方向是平行斜面向下的,与物体运动的速度方向相反,物体做减速运动,直至速度减为零、在物体向下滑动的过程中,物体运动也是受到重力和斜面的摩擦力作用,但摩擦力的方向平行斜面向上,其沿斜面的合力仍然是平行于斜面向下,但合力的大小比上滑时小,所以物体将平行斜面向下做加速运动,加速度的大小要比上滑时小、由此可以看出,物体运动的`加速度是由物体受到的外力决定的,而物体的运动速度不仅与受到的外力有关,而且还与物体开始运动时所处的状态有关、[小结]这节课我们学习了1、牛顿第二定律:F=ma、2、牛顿第二定律具有同向性、瞬时性、同体性、独立性、3、牛顿第二定律解决问题的一般方法、[布置作业]教材第85页问题与练习、[课外训练]1、设雨滴从很高处竖直下落,所受空气阻力f和其速度v成正比、则雨滴的运动情况是A、先加速后减速,最后静止B、先加速后匀速C、先加速后减速直至匀速D、加速度逐渐减小到零2、下列说法中正确的是A、物体所受合外力为零,物体的速度必为零B、物体所受合外力越大,物体的加速度越大,速度也越大C、物体的速度方向一定与物体受到的合外力的方向一致D、物体的加速度方向一定与物体所受到的合外力方向相同3、一个物体正以5 m/s的速度向东做匀速直线运动,从某一时刻开始受到一个方向向西、大小为3 N的恒定外力作用,若物体质量为5 kg,求:2 s末物体的速度、4、如图4-3-2所示,底板光滑的小车上用两个量程为20 N、完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量1 kg的物块、在水平地面上当小车做匀速直线运动时,两弹簧秤的示数均为10 N、当小车做匀加速直线运动时,弹簧秤甲的示数变为8 N、这时小车运动的加速度大小是图4-3-2A、2 m/s2B、4 m/s2C、6 m/s2D、8 m/s2参考答案1、答案:B解析:分析雨滴的受力情况,发现雨滴受竖直向下的重力和向上的空气阻力,重力的大小方向不变,空气阻力随速度的增大而增大,所以物体的加速度a= 应该逐渐变小最终为零,此时雨滴的速度最大,以后雨滴做匀速运动、2、答案:D3、分析与解答:由于物体受到恒定外力是向西的,因此产生恒定加速度的方向也是向西的,与物体初速度方向相反,故物体应做匀减速直线运动、由牛顿第二定律可知:a= = m/s2=0、6 m/s2由匀减速直线运动公式可知:2 s末物体速度为v2=v0-at=(5-0、6×2) m/s=3、8 m/s方向向东、4、解析:因弹簧的弹力与其形变量成正比,当弹簧秤甲的示数由10 N变为8 N时,其形变量减少,则弹簧秤乙的形变量一定增大,且甲、乙两弹簧秤形变量变化的大小相等,所以,弹簧秤乙的示数应为12 N、物体在水平方向所受到的合外力为F=T乙-T甲=12 N-8 N=4 N、根据牛顿第二定律,得物块的加速度大小为a= = m/s2=4 m/s2、答案:B说明:无论题中的弹簧秤原来处于拉伸状态或压缩状态,其结果相同、同学们可自行通过对两种情况的假设加以验证、板书设计3 牛顿第二定律内容物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同表达式 F=ma说明(1)同向性:加速度的方向与力的方向始终一致(2)瞬时性:加速度与力是瞬间的对应量,即同时产生、同时变化、同时消失(3)同体性:加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的(4)独立性:当物体受到几个力的作用时,各力将独立地产生与其对应的加速度,而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果活动与探究探究活动的主题:牛顿第二定律发现的过程、探究过程:步骤学生活动教师指导目的1、到图书馆、上网查阅有关牛顿发现牛顿第二定律的书籍介绍相关书籍2、培养学生的思考能力,根据查阅的资料,确定文章主题和内容解答学生提出的具体问题3、相互交流活动的感受对优秀文章进行点评高中物理牛顿第二定律教案3教学重点:两个公式的建立及应用教学难点:位移公式的建立.主要设计:一、速度和时间的关系1、提问:什么叫匀变速直线运动?什么叫加速度?2、讨论:若某物体做匀加速直线运动,初速度为2m/s,加速度为,则1s内的速度变化量为多少?1s末的速度为多少?2s内的速度变化量为多少?2s末的速度多大? t s内的速度变化量为多少? t s末的速度如何计算?3、请同学自由推导:由得到4、讨论:上面讨论中的图像是什么样的?从中可以求出或分析出哪些问题?5、处理例题:(展示课件1)请同学自己画运动过程草图,标出已知、未知,指导同学用正确格式书写.二、位移和时间的关系:1、提出问题:一中第2部分给出的情况.若求1s内的位移?2s 内的位移?t 秒内的位移?怎么办,引导同学知道,有必要知道位移与时间的对应关系.2、推导:回忆平均速度的定义,给出对于匀变速直线运动,结合,请同学自己推导出.若有的同学提出可由图像法导出,可请他们谈推导的方法.3、思考:由位移公式知 s 是 t 的二次函数,它的图像应该是抛物线,告诉同学一般我们不予讨论.4、例题处理:同学阅读题目后,展示课件2,请同学自己画出运动过程草图,标出已知、未知、进而求解.探究活动请你根据教材练习六中第(4)题描述的情况,自己设计一个实验,看看需要哪些器材,如何测量和记录,实际做一做,并和用公式算得的结果进行对比。
牛顿第二定律教案(共9篇)
牛顿第二定律教案(共9篇)牛顿第二定律教案(一): 牛顿第二定律的内容内容:物体的加速度跟物体所受的合外力F成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同.以物理学的观点来看,牛顿运动第二定律亦可以表述为“物体随时间变化之动量变化率和所受外力之和成正比”.牛顿第二定律教案(二): 牛顿第二定律中关于轻质物体运动问题在江苏2023年高考物理第九题中的轻质问题网上有解释说轻质绸质量为0 物体处于平衡状态的解释不懂我是河南的会不会是教学大纲不同顺便给个解释【牛顿第二定律教案】并不是处于平衡状态,而是合力为零.因为F=ma,m为零时,F为零.牛顿第二定律教案(三): 牛顿第二定律的讲解【牛顿第二定律教案】牛顿第二运动定律:物体加速度的大小跟物体受到的作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同. 而以物理学的观点来看,牛顿运动第二定律亦可以表述为“物体随时间变化之动量变化率和所受外力之和成正比”,即动量对时间的一阶导数等于外力之和.牛顿第二定律说明了在宏观低速下,a∝F/m,F∝ma,用数学表达式可以写成F=kma,其中的k为比例系数,是一个常数.但由于当时没有规定多大的力作为力的单位,比例系数k的选取就有一定的任意性,如果取k=1,就有F=ma,这就是今天我们熟知的牛顿第二定律的数学表达式.牛顿第二定律教案(四): 牛顿第二定律的内容和公式1、牛顿第二定律:物体的加速度跟物体所受的合外力F成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同.2、公式是:F=ma3、牛顿第二定律的适用范围(1)只适用于低速运动的物体(与光速比速度较低).(2)只适用于宏观物体,牛顿第二定律不适用于微观原子.(3)参照系应为惯性系.牛顿第二定律教案(五): 牛顿第二定律的公式1、牛顿第二定律公式:物体的加速度跟物体所受的合外力F成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同.2、公式是:F=ma3、牛顿第二定律的适用范围(1)只适用于低速运动的物体(与光速比速度较低).(2)只适用于宏观物体,牛顿第二定律不适用于微观原子.(3)参照系应为惯性系.牛顿第二定律教案(六): 谁给我解释一下牛顿第二定律物体的加速度跟物体所受的合外力F成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同.而以物理学的观点来看,牛顿运动第二定律亦可以表述为“物体随时间变化之动量变化率和所受外力之和成正比”.即动量对时间的一阶导数等于外力之和.牛顿第二定律说明了在宏观低速下,∑F∝a,∑F∝m,用数学表达式可以写成∑F=kma,其中的k是一个常数.但由于当时没有规定1个单位的力的大小,于是取k=1,就有∑F=ma,这就是今天我们熟悉的牛顿第二定律的表达式.牛顿第二定律教案(七): 牛顿第二定律的解题步骤共四部1.明确研究对象这一步就是要让同学们明确我们要研究谁,是研究一个隔离体,还是要研究一个整体.2.对研究对象进行受力分析这是正确解题很关键的一步.要注意做到以下两点:(1)分析受力时,只分析性质力,不分析效果力,以防将力重复分析;(2)按照重力──弹力──摩擦力──电磁力──其它力的顺序分析,以防止漏力.3.建立直角坐标系,进行正交分解,列方程这一步是解题的核心,我们在建立坐标系时,一般以加速度a的方向为x轴的正方向,以垂直于加速度a的方向为y轴正方向,将不在坐标轴上的力全部分解到两坐标轴上,分别列方程,一般形式为:4.根据方程组,解出所要求解的问题牛顿第二定律是联系运动和力的桥梁,此类问题有两大类,一类是已知力学问题求解运动学问题,另一类是已知运动学问题求解力学问题,中间通过牛顿第二定律过渡,只是解决力学问题和运动学问题的先后顺序不同而已,他们的实质是相同的,换言之就是根据力来求加速度还是根据运动来求加速度的问题.牛顿第二定律教案(八): 如何运用牛顿第二定律解题力和运动关系的两类基本问题关于运动和力的关系,有两类基本问题,那就是:① 已知物体的受力情况,确定物体的运动情况;② 已知物体的运动情况,确定物体的受力情况.1.\x09从受力确定运动情况已知物体受力情况确定运动情况,指的是在受力情况已知的条件下,要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度和位移.处理这类问题的基本思路是:先分析物体的运动情况求出合力,根据牛顿第二定律求出加速度,再利用运动学的有关公式求出要求的速度和位移.2.\x09从运动情况确定受力已知物体运动情况确定受力情况,指的是在运动情况(如物体的运动性质、速度、加速度或位移)已知的条件下,要求得出物体所受的力.处理这类问题的基本思路是:首先分析清楚物体的受力情况,根据运动学公式求出物体的加速度,然后在分析物体受力情况的基础上,利用牛顿第二定律列方程求力.3.\x09加速度a是联系运动和力的纽带在牛顿第二定律公式(F=ma)和运动学公式(匀变速直线运动公式v=v0+at, x=v0t+ at2, v2-v02=2ax等)中,均包含有一个共同的物理量——加速度a. 由物体的受力情况,利用牛顿第二定律可以求出加速度,再由运动学公式便可确定物体的运动状态及其变化;反过来,由物体的运动状态及其变化,利用运动学公式可以求出加速度,再由牛顿第二定律便可确定物体的受力情况.可见,无论是哪种情况,加速度始终是联系运动和力的桥梁.求加速度是解决有关运动和力问题的基本思路,正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键.4.\x09解决力和运动关系问题的一般步骤牛顿第二定律F=ma,实际上是揭示了力、加速度和质量三个不同物理量之间的关系.方程左边是物体受到的合力,首先要确定研究对象,对物体进行受力分析,求合力的方法可以利用平行四边形定则或正交分解法.方程的右边是物体的质量与加速度的乘积,要确定物体的加速度就必须对物体的运动状态进行分析. 由此可见,应用牛顿第二定律结合运动学公式解决力和运动关系的一般步骤是:①\x09确定研究对象;②\x09分析研究对象的受力情况,必要时画受力示意图;③\x09分析研究对象的运动情况,必要时画运动过程简图;④\x09利用牛顿第二定律或运动学公式求加速度;⑤\x09利用运动学公式或牛顿第二定律进一步求解要求的物理量.6. 教材中两道例题的说明第1道例题已知物体受力情况确定运动情况,求解时首先对研究的物体进行受力分析,根据牛顿第二定律由合力求出加速度,然后根据物体的运动规律确定了物体的运动情况(末速度和位移).第2道例题已知物体运动情况确定受力情况,求解时首先对研究的物体进行运动分析,从运动规律中求出物体运动的加速度,然后根据牛顿第二定律得出物体受到的合力,再对物体进行受力分析求出了某个力(阻力).在第2道例题的求解过程中,我们还建立了坐标系.值得注意的是:在运动学中通常是以初速度的方向为坐标轴的正方向,而在利用牛顿第二定律解决问题时,通常则是以加速度的方向为坐标轴的正方向.应用牛顿运动定律解题的技巧牛顿运动定律是动力学的基础,也是整个经典物理理论的基础.应用牛顿运动定律解决问题时,要注意掌握必要的解题技巧:①\x09巧用隔离法当问题涉及几个物体时,我们常常将这几个物体“隔离”开来,对它们分别进行受力分析,根据其运动状态,应用牛顿第二定律或平衡条件(参见下一节相关内容)列式求解.特别是问题涉及物体间的相互作用时,隔离法不失为一种有效的解题方法.(参阅本节例5)②\x09巧用整体法将相互作用的两个或两个以上的物体组成一个整体(系统)作为研究对象,去寻找未知量与已知量之间的关系的方法称为整体法.整体法能减少和避开非待求量,简化解题过程.整体法和隔离法是相辅相成的.(参阅本节例5“点悟”)③\x09巧建坐标系通常我们建立坐标系是以加速度的方向作为坐标轴的正方向,有时为减少力的分解,也可巧妙地建立坐标轴,而将加速度分解,应用牛顿第二定律的分量式求解.(参阅本章第3节例5)④\x09巧用假设法对物体进行受力分析时,有些力存在与否很难确定,往往用假设推理法可以迅速解决.使用这种方法的基本思路是:假设某力存在(或不存在),然后利用已知的物理概念和规律进行分析推理,从而肯定或否定所做的假设,得出正确的判断.(参阅本章“综合链接”例4)⑤\x09巧用程序法按时间顺序对物体运动过程进行分析的解题方法称为程序法.其基本思路是:先正确划分问题中有多少个不同的运动过程,然后对各个过程进行具体分析,从而得出正确的结论.(参阅本章“亮点题粹”题4)⑥\x09巧建理想模型应用牛顿第二定律解题时,往往要建立一些理想模型.例如:将物体看成质点,光滑接触面摩擦力为0,细线、细杆及一般的物体为刚性模型,轻弹簧、橡皮绳为弹性模型等等.(参阅本章第3节例6)⑦\x09巧析临界状态在物体运动状态的变化过程中,往往在达到某个特定状态时,有关的物理量将发生突变,此状态称为临界状态.利用临界状态的分析作为解题思路的起点,是一条有效的思考途径.(参阅本章第7节例3)⑧\x09巧求极值问题求解极值问题常可采用物理方法和数学方法.建立物理模型,分析物理过程,这是物理解法的特征.数学解法则是先找出物理量的函数关系式,然后直接应用数学方法求的极值.(参阅本章“亮点题粹”题8)例1 在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹.在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14 m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7,g取10m/s2,则汽车刹车前的速度为()A. 7 m/s\x09\x09\x09B. 10 m/s\x09\x09C. 14 m/s\x09\x09\x09\x09D.20 m/s提示设法求出汽车刹车后滑动的加速度.解析设汽车刹车后滑动的加速度大小为a,由牛顿第二定律可得μmg=ma,a=μg.由匀变速直线运动速度—位移关系式v02=2ax,可得汽车刹车前的速度为m/s=14m/s.正确选项为C.点悟本题以交通事故的分析为背景,属于从受力情况确定物体的运动状态的问题.求解此类问题可先由牛顿第二定律求出加速度a,再由匀变速直线运动公式求出相关的运动学量.例2 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目,一个质量为60kg的运动员,从离水平网面3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处.已知运动员与网接触的时间为1.2s,若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小(g取10m/s2).提示将运动员的运动分为下落、触网和蹦回三个阶段研究.解析将运动员看作质量为m的质点,从h1高处下落,刚接触网时速度的大小为(向下);弹跳后到达的高度为h2,刚离网时速度的大小为(向上).速度的改变量Δv=v1+v2(向上).以a表示加速度,Δ t表示运动员与网接触的时间,则Δv=a Δ t.接触过程中运动员受到向上的弹力F和向下的重力mg,由牛顿第二定律得F-mg=ma.由以上各式解得 ,代入数值得 F=1.5×103N.点悟本题为从运动状态确定物体的受力情况的问题.求解此类问题可先由匀变速直线运动公式求出加速度a,再由牛顿第二定律求出相关的力.本题与小球落至地面再弹起的传统题属于同一物理模型,但将情景放在蹦床运动中,增加了问题的实践性和趣味性.题中将网对运动员的作用力当作恒力处理,从而可用牛顿第二定律结合匀变速运动公式求解.实际情况作用力应是变力,则求得的是接触时间内网对运动员的平均作用力.例3 如图4—37所示,一水平传送带长为20m,以2m/s的速度做匀速运动.已知某物体与传送带间的动摩擦因数为0.1,现将该物体由静止轻放到传送带的A 端.求物体被送到另一端B点所需的时间.(g 取10m/s2)提示本题要计算物体由A到B的时间,分析物体运动过程,有两种可能.一种可能是从静止开始一直加速到B,知道加速度就可求出运动时间;另一种可能是,物体加速一段时间后速度与传送带相同,接着做匀速运动,有两个过程,要分别计算时间.解析物体受重力mg、支持力FN和向前的摩擦力F作用,由牛顿第二定律,有 F=ma,又 FN-mg=0, F=μFN,解得a=μg=0.1×10m/s2=1 m/s2.当物体做匀加速运动达到传送带的速度v=2m/s时,其位移为m=2m<20m,所以物体运动2m后与传送带一起匀速运动.第一段加速运动时间为 s=2s,第二段匀速运动时间为 s=9s.所以,物体在传送带上运动的总时间为t=t1+t2=2s+9s=11s.点悟物体受力情况发生变化,运动情况也将发生变化.此题隐含了两个运动过程,如不仔细审题,分析运动过程,将出现把物体的运动当作匀速运动(没有注意到物体从静止开始放到传送带上),或把物体的运动始终当作匀加速运动.请将本题与练习巩固(4—1)第7题作一比较.例4 如图4—38所示,风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调解的风力.现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略等大于直径.(1)当杆在水平方向固定时,调解风力的大小,使小球在杆上做匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍,求小球与杆间的动摩擦因数.(2)保持小球所受的风力不变,使杆与水平方向的夹角为370并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少(sin370=0.6, cos370=0.8) 提示注意(1)中小球做匀速运动,(2)中小球做匀加速运动,两种情况风力及小球与杆间的动摩擦因数均不变,不要错误地认为滑动摩擦力相同.解析 (1) 设小球所受风力为F,则 F=0.5mg.当杆水平固定时,小球做匀速运动,则所受摩擦力Ff与风力F等大反向,即Ff=F.又因Ff=μFN=μmg,以上三式联立解得小球与杆间的动摩擦因数μ=0.5.(2) 当杆与水平方向成θ=370角时,小球从静止开始沿杆加速下滑.设下滑距离s所用时间为t,小球受重力mg、风力F、杆的支持力FN’和摩擦力Ff’作用,由牛顿第二定律可得,沿杆的方向Fcosθ+mgsinθ-Ff’=ma,垂直杆的方向FN’+F sinθ-mgc osθ=0,又Ff’= μFN’, F=0.5mg,解得小球的加速度.因 ,故小球的下滑时间为 .点悟本题是牛顿运动定律在科学实验中应用的一个实例,求解时先由水平面上小球做匀速运动时的二力平衡求出动摩擦因数,再分析小球在杆与水平面成370角时的受力情况,根据牛顿第二定律列出方程,求得加速度,再由运动学方程求解.这是一道由运动求力,再由力求运动的典型例题.发展级例5 如图4—39所示,箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,杆上套着一个圆环.箱子的质量为M,环的质量为m,圆环沿杆滑动时与杆间有摩擦.(1)\x09若环沿杆加速下滑,环与杆间摩擦力的大小为F,则箱子对地面的压力有多大(2)\x09若环沿杆下滑的加速度为a,则箱子对地面的压力有多大(3)\x09若给环一定的初速度,使环沿杆上滑的过程中摩擦力的大小仍为F,则箱子对地面的压力有多大(4)\x09若给环一个初速度v0,环沿杆上滑h高后速度恰好为0,则在环沿杆上滑的过程中箱子对地面的压力有多大提示由于环沿杆下滑和上滑时的加速度与箱子不同,因此应分别以环和箱子为研究对象,分析它们的运动情况和受力情况,并找出它们之间的联系.解析 (1) 环沿杆下滑时,环受到的摩擦力方向向上,箱子(即杆)受到的摩擦力方向向下,故箱子受到地面的支持力 FN=Mg+F.根据牛顿第三定律可知,箱子对地面的压力FN’= FN=Mg+F.(2) 环以加速度a加速下滑,由牛顿第二定律有mg-F=ma,故环受到的摩擦力 F=m(g-a).直接应用(1)的结果,可得箱子对地面的压力FN’ =Mg+F=Mg+ m(g-a)=(M+m)g-ma.(3) 环沿杆上滑时,环受到的摩擦力方向向下,箱子(即杆)受到的摩擦力方向向上,故箱子受到地面的支持力 FN=Mg-F.根据牛顿第三定律可知,箱子对地面的压力FN’= FN=Mg-F.(4) 由运动学公式 v02=2ah,可得环沿杆上滑做匀减速运动的加速度大小为,由牛顿第二定律有 mg+F=ma,故环受到的摩擦力 F=m(a-g).直接应用(3)的结果,可得箱子对地面的压力FN’ =Mg-F=Mg-m(a-g)=(M+m)g-ma=(M+m)g- .点悟上述将圆环和箱子分隔开来,分别对它们进行受力分析和运动分析的方法,称为隔离法.在问题涉及多个物体组成的系统时,常常运用隔离法分析求解. 本题第(2)小题也可采用整体法分析:圆环和箱子组成的系统受重力(M+m)g 和地面的支持力FN的作用.因为圆环向下的加速度a应由系统的合外力提供,故有(M+m)g-FN=ma,解得 FN=(M+m)g-ma.由牛顿第三定律可得,箱子对地面的压力FN’ = FN=(M+m)g-ma.本题第(4)小题在求得环沿杆上滑做匀减速运动的加速度大小后,也可采用整体法分析,请自行解答.例6 一个行星探测器从所探测的行星表面竖直升空,探测器的质量为1500 kg,发动机推力恒定.发射升空后9 s末,发动机突然间发生故障而关闭.图4—40是从探测器发射到落回地面全过程的速度图象.已知该行星表面没有大气,不考虑探测器总质量的变化,求:(1) 探测器在行星表面上升达到的最大高度 H;(2) 该行星表面附近的重力加速度g;(3) 发动机正常工作时的推力F.提示题给速度图象中,B点时刻是速度正负的转折点,故B点时刻探测器升至最大高度;A点时刻是加速度正负的转折点,故A点时刻是发动机刚关闭的时刻.解析 (1) 0~25s内探测器一直处于上升阶段,上升的最大高度在数值上等于△OAB的面积,即H= ×25×64 m=800 m.\x09\x09\x09\x09(2) 9 s末发动机关闭,此后探测器只受重力作用,故在这一阶段的加速度即为该行星表面的重力加速度,由图象得 g= = m/s2=4m/s2,\x09\x09\x09\x09\x09\x09(3) 由图象知探测器加速上升阶段探测器的加速度为a= m/s2,根据牛顿运动定律,得 F-mg=ma,所以发动机正常工作时的推力F=m(g+a)=1.67×104N.\x09\x09\x09\x09\x09\x09点悟本题是应用牛顿运动定律求解的图象类问题,仍属于已知运动求力的问题,只是将物体的运动情况由图象反映出来.此类问题求解的关键是,要根据图象的特点,挖掘图象中的隐含条件,把图象与物体的实际运动对应起来进行研究.牛顿第二定律教案(九): 试用牛顿第二定律及相关运动学的规律说明,在有空气阻力的情况下试用牛顿第二定律及相关运动学的规律说明:在有空气阻力的情况下,质量大的物体比质量小的物体下落得快.(提示:假设两个物体的质量不同,所受空气阻力相同且恒定不变,下落高度相同,比较下落时间的长短.建议列出表达式加以说明)设空气阻力为F,下落高度H,下落时间T,两物体质量M1,M2且M1>M2.⒈对M1研究由牛顿第二定律:(M1g-F)=M1A1——①由运动学得:T1=根号(2H/A1)——②⒉对M2研究由牛顿第二定律:(M2g-F)=M2A2——③由运动学得:T2=根号(2H/A2)——④⒊由①③可得A1>A2⑤由②③⑤得T1牛顿第二定律教案ppt牛顿第二定律微格教案。
学案2:4.3 牛顿第二定律
第3节牛顿第二定律要点导学要点一牛顿第二定律及其理解1.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,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同.(2)表达式:F=kma,在国际单位制中k=1,即F=ma.(3)物理意义:力是产生加速度的原因.(4)力学单位——“牛顿”的含义:使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度需要的力为1牛顿.我们之前就学习过力的单位是牛顿,其实在牛顿建立牛顿第二定律之前对力的大小是没有一个准确的定义的,是牛顿对力的大小有了第一次定义,后人为了纪念牛顿,把力的单位命名为“牛顿”.2.对牛顿第二定律的理解(1)同体性:加速度、合外力和质量是对应于同一个物体的,所以分析问题时一定要确定好研究对象,把研究对象全过程的受力情况都搞清楚.(2)因果性:力是产生加速度的原因,物体的加速度是力这一外因和质量这一内因共同作用的结果.(3)矢量性:加速度与合外力都是矢量,它们的方向始终相同,加速度的方向唯一由合外力的方向决定.(4)瞬时性:物体的加速度跟它所受到的合外力之间存在着瞬时对应关系,加速度随合外力同时产生、同时变化、同时消失.(5)统一性:牛顿第二定律是实验定律,通过实验得出F∝ma,写成等式为F=kma,其中k 为比例系数.为使k=1,力、质量、加速度的单位必须统一使用同一单位制(通常使用国际单位制).(6)相对性:定律中的加速度是以地面或相对于地面静止或做匀速直线运动的物体为参考系所量度的,即定律仅在惯性系中成立.(7)独立性:物体受到多个力作用时,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.(8)局限性:牛顿第二定律中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.有的同学误认为用一个很小的力去推很重的桌子,却推不动它,说明这个力没有产生加速度.辨析:物体受几个力作用时,每个力各自独立地使物体产生一个加速度,但物体表现出来的加速度只有一个,即各个力产生加速度的矢量和,桌子没被推动说明物体的合加速度为零,并不是这个力没产生加速度.要点二正确理解牛顿第一定律和牛顿第二定律的关系1.牛顿第一定律并不是牛顿第二定律F=0时的特殊情况,因为牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的运动状态,是一种理想情况,有其自身的物理意义和独立地位,同时还引入了惯性的概念.2.牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,第一定律指出了力和运动的关系:力是改变物体运动状态的原因,从而完善了力的内涵,但没有说明力是怎样改变物体的运动状态的,而第二定律则进一步定量地给出了决定物体加速度的因素,揭示了力和物体加速度之间的定量关系.3.要研究物体在力的作用下做什么运动,必须知道物体在不受力的情况下处于怎样的运动状态,所以牛顿第一定律是研究力学的出发点,是不能用牛顿第二定律来代替的.应用牛顿第二定律解题的方法有两种:1.矢量合成法:若物体只受两个力作用时,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.合力的方向就是物体加速度的方向,反之,若知道加速度的方向也可应用平行四边形定则求物体所受的合力.2.正交分解法:(1)确定研究对象(在有多个物体存在的复杂问题中,确定研究对象尤其显得重要).(2)分析研究对象的受力情况,画出受力图.(3)选定正方向建立直角坐标系.通常选加速度的方向为正方向,或将加速度的方向作为某一坐标轴的正方向.这样与正方向相同的力(或速度)取正值;与正方向相反的力(或速度)取负值.(4)求合力.(5)根据牛顿第二定律列方程.(6)必要时进行检验或讨论.【方法总结】物体做变加速运动时,加速度是变化的,物体在某时刻的瞬时加速度由合力决定,常用牛顿第二定律求出,这类问题常会遇到轻绳、轻杆、轻弹簧、橡皮条等模型.它们的共同点是:质量忽略不计,都因发生弹性形变产生弹力,同时刻内部弹力处处相等且与运动状态无关.它们的不同点是:分析物体运动情况时应注意:1.物体所受合外力方向决定了其加速度的方向,合外力的大小和加速度的大小之间的关系是F=ma.加速度的大小由合外力和质量决定,与速度大小无关.2.当合外力方向与速度方向相同时,即加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动,反之做减速运动.3.加速度的方向(或合外力的方向)与运动方向(或速度方向)无关.4.物体的运动情况取决于物体受的合外力和物体的初始条件(即初速度)的关系,尤其是初始条件是很多同学最容易忽视的,从而导致不能正确地分析物体的运动过程.。
牛顿第二定律教案(优秀3篇)
牛顿第二定律教案(优秀3篇)(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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最新版-牛顿第二定律高中物理教案优秀8篇
牛顿第二定律高中物理教案优秀8篇牛顿第二定律说课稿篇一一、教材分析1、内容与地位本节课是高中新课程实验教材《物理》(共同必修一)第四章第3节的内容,牛顿第二定律是动力学的核心规律,是学习其他动力学规律的基础,是本章的重点内容。
本节通过实验定量分析,得出牛顿第二定律。
教材中使用了三个变量,通过控制变量法,来研究物理规律这是一种非常重要的研究方法,在电容、电阻等内容都会用到此法。
本节内容是本章的重点内容,也是整个力学部分的核心内容,乃至整个高中物理的重点。
根据以上分析,我们知道本节课的教学目的不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容和意义,重点在于要让学生知道结论是如何得出的;在得出结论时用了什么样的科学方法和手段;在实验过程中如何控制实验条件和物理变量,如何用数学公式表达物理规律。
让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法。
2、教学目标根据我对教材的理解、结合学生的实际情况、渗透新课程的教学理念,为提高全体学生的科学素养,按课程标准,以促进全体学生发展为目的。
从知识与技能、过程与方法,情感态度与价值观三个方向培养学生,拟定三个教学目标:知识与技能:(1)能根据实验结果,推出三者间关系,(2)理解并掌握牛顿第二定律的内容及数学表达式,(3)力的单的定义(4)理解在多个力作用下牛顿第二定律表达式,(5)初步掌握运用牛顿第二定律求解问题方法及步骤。
(6)使学生学会并掌握运用控制变量法研究多个物理量间关系。
过程与方法:以实验为基础,通过观察、测量、归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律。
培养学生的实验能力、概括能力和分析推理能力。
情感态度价值观:在实验和观察中能培养学生haozuowen 严谨求实的科学态度。
通过课堂的师生交流、生生交流创造良好的学习氛围,增强师生感情,增强班级凝聚力,使学生对物理学科更加热爱。
3、教学的重点和难点学习本课不仅是让让学生正确理解牛顿第二定律,更重视如何通过实验控制变量,根据实验条件启发学生思考,把牛顿第二定律的得出,探索事物的规律,培养学生创造力,作为教学目的之一。
《牛顿第二定律》学案
4.3 牛顿第二定律 学案学习目标1.理解牛顿第二定律的内容,知道牛顿第二定律表达式的确切含义2.会用牛顿第二定律处理两类动力学问题学习重点牛顿第二定律学习难点牛顿第二定律的意义自主学习一、牛顿第二定律1.牛顿第二定律的内容,物体的加速度跟 成正比,跟 成反比,加速度的方向跟 方向相同。
2.公式:3.理解要点:(1)F=ma 这种形式只是在国际单位制中才适用一般地说F =kma ,k 是比例常数,它的数值与F 、m 、a 各量的单位有关。
在国际单位制中,即F 、m 、a 分别用N 、kg 、m/s 2作单位,k=1,才能写为F=ma.(2)牛顿第二定律具有“四性”①矢量性:物体加速度的方向与物体所受 的方向始终相同。
②瞬时性:牛顿第二定律说明力的瞬时效应能产生加速度,物体的加速度和物体所受的合外力总是同生、同灭、同时变化,所以它适合解决物体在某一 或某一 时的力和加速度的关系问题。
③独立性:作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律,而物体的实际加速度则是每个力产生的加速度的矢量和,分力和加速度的各个方向上的分量关系F x =max也遵从牛顿第二定律,即:F y =ma y④相对性:物体的加速度必须是对相对于地球静止或匀速直线运动的参考系而言的。
4.牛顿第二定律的适用范围(1)牛顿第二定律只适用于(相对地面静止或匀速直线运动的参考系。
)(2)牛顿第二定律只适用于 (相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。
例题例1.质量为m 的物体放在倾角为α的斜面上,物体和斜面间的动摩擦系数为μ,如沿水平方向加一个力F ,使物体沿斜面向上以加速度a例2.如图所示,质量为m 的人站在自动扶梯上,扶梯正以加速度a 向上减速运动,a 与水平方向的夹角为θ,求人受的支持力和摩擦力。
F例3.风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力,现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径。
高中物理-牛顿第二定律学案
思维点拨:1.F=0时,加速度a =0静止或匀速直线运动2.F=恒量:F 与v 在一条直线上——匀变速直线运动F 与v 不在一条直线上——曲线运动(如平抛运动)3.特殊力:F 大小恒定,方向与v 始终垂直——匀速圆周运动 F=-kx ——简谐振动 几种常见模型: 1..绳和线模型特点① 轻:即绳(或线)的质量不计. ② 软:即绳(或线)只能受拉力,不能承受压力. ③ 不可伸长:即无论绳所受拉力多大,绳子的长度不变. 2..桌面、斜面、墙壁等坚硬物体模型特点它们受力之后形变很小,可以忽略不计,它们产生的弹力可以突变. 3..弹簧和橡皮条模型特点① 轻:即质量和重力为零,弹簧两端及中间各点的弹力大小相等.② 弹簧既能受拉力。
也能受压力(方向沿弹簧轴线方向).橡皮条只能承受拉力,不能承受压力.③ 由于弹簧和橡皮条受力时,其形变较大,发生形变需要一段时间,所以弹簧和橡皮条中的弹力不能突变.但是,当弹簧或橡皮条被剪断时,它们所受的弹力立即消失. 例题1.下列对于牛顿第二定律的表达式F =m a 及其变形公式的理解中,正确的是( ) A .由ma F =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aFm =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mFa =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aFm =可知,物体的质量可以通过测量它所受的合外力和它的加速度而求得2.如图所示,甲、乙两运动物体在t 1、t 2、t 3时刻的速度矢量分别为v 1、v 2、v 3和v 1/、v2/、v 3/,下列说中正确的是A. 甲做的不可能是直线运动B. 乙做的可能是直线运动C. 甲可能做匀变速运动D. 乙受到的合力不可能是恒力3.一根细绳与一个轻弹簧,上端分别固定在A 、B 两点,下端C 点共同拉住一个小钢球,如图所示,AC 、BC 与竖直方向的夹角均为θ,则()A.烧断细绳的瞬间,小球的加速度B. 烧断细绳的瞬间,小球的加速度C. 弹簧在C 处与小球断开的瞬间,小球的加速度D. 弹簧在C 处与小球断开的瞬间,小球的加速度4.如图所示,A 、B 、C 三球质量均为m ,轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A 球相连,A 、B 间固定一个轻杆,B 、C 间由一轻质细线连接。
高一物理《牛顿第二定律》学案
高一物理《牛顿第二定律》学案学法指导1.牛顿第二定律的实验思想方法--控制法物体的加速度a 不仅跟它所受到的外力F 有关,还取决于它自身的属性--质量m .为了定量地研究a 、F 、m 三者之间的关系,课本中采用先保持一个量(如m )不变,研究其他两个量(a 与F )之间的关系;然后再保持另一个量(如F )不变,研究其他两个量(a 与m )之间的关系;最后把两个结果综合起来得出a 与F 、m 之间的关系.初中物理中研究电流强度与导体两端的电压,导体的电阻之间的关系时,也是采用这种方法.这种方法称为“控制法”,是研究多因素问题的一个基本方法.应予以领会.2.从比例式到等式的科学加工方法(1)引入比例系数从实验数据的分析直接得出的往往是一种比例关系,为了应用的方便,常需要把它们改写成等式(物理公式).这是一个人为的科学加工过程,在这个过程中通常需定义或测定一些比例系数.譬如:(2)选取恰当单位当式中各物理量的单位已确定时,比例系数的单位也是确定的(如胡克定律中k 的单位是N/m ).当式中某些物理量的单位未确定时,为使公式简单,可通过选用恰当的单位使比例系数等于1.在国际单位制中,力的单位“牛顿”(符号:N ),就是根据牛顿第二定律,令比例系数k =1定义出来的.即1N =1kg·m/s 23.牛顿第二定律公式及使用要点公式:F 合 = ma 或简化为F = ma .要点:(1)F 合是作用在质量m 的物体上的所有外力的合力(合外力),a 就是在这个合外力F 合作用下的加速度.a 与F 合的方向始终相同.(2)a 与F 合是一种瞬时对应关系.一旦F 合变化,a 随之变化.只有当F 合恒定时,物体才作匀加速运动.(3)m 一定时,a ∝F ;F 一定时,ma 1 ;a 一定时,F ∝m. 应注意灵活运用这些比例关系.4.平衡的基本特征当作用在物体上的合外力F=0时,物体的加速度a=0,表示物体处在静止状态或匀速直线运动状态.通常把这两种状态统称为力平衡状态.所以,平衡也是一个动态概念,其特征是加速度a=0,而不是v=0.由这基本特征可知,静止与匀速直线运动具有力学的等价性.学生对知识要点总结:力是使物体产生加速度的原因,物体受到力的作用,就会产生加速度。
牛顿第二定律教案经典9篇
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非常欢迎您来阅读我们网页的内容!牛顿第二定律教案【篇1】教学重点:两个公式的建立及应用教学难点:位移公式的建立.主要设计:一、速度和时间的关系1、提问:什么叫匀变速直线运动?什么叫加速度?2、讨论:若某物体做匀加速直线运动,初速度为2m/s,加速度为,则1s内的速度变化量为多少?1s末的速度为多少?2s内的速度变化量为多少?2s末的速度多大? t s内的速度变化量为多少? t s末的速度如何计算?3、请同学自由推导:由得到4、讨论:上面讨论中的图像是什么样的?从中可以求出或分析出哪些问题?5、处理例题:(展示课件1)请同学自己画运动过程草图,标出已知、未知,指导同学用正确格式书写.二、位移和时间的关系:1、提出问题:一中第2部分给出的情况.若求1s内的'位移?2s 内的位移?t 秒内的位移?怎么办,引导同学知道,有必要知道位移与时间的对应关系.2、推导:回忆平均速度的定义,给出对于匀变速直线运动,结合,请同学自己推导出.若有的同学提出可由图像法导出,可请他们谈推导的方法.3、思考:由位移公式知 s 是 t 的二次函数,它的图像应该是抛物线,告诉同学一般我们不予讨论.4、例题处理:同学阅读题目后,展示课件2,请同学自己画出运动过程草图,标出已知、未知、进而求解.探究活动请你根据教材练习六中第(4)题描述的情况,自己设计一个实验,看看需要哪些器材,如何测量和记录,实际做一做,并和用公式算得的结果进行对比。
牛顿第二定律教案【篇2】一、教材分析1、地位和作用牛顿运动定律是力学知识的核心内容.将牛顿运动定律与运动学知识结合可推导动量定理、动能定理、动量守恒定律和机械能守恒定律;将牛顿运动定律与万有引力结合,可研究天体运动规律;此外,牛顿运动定律在电磁学、热学中也有广泛的应用。
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牛顿第二定律讲义
【知识点】
1、牛顿第二定律的内容_____________________________________________________________
公式:_______________________
2、单位“牛顿”的定义____________________________________________________________
3、牛顿第二定律的几点说明
(1)力的作用:物体的加速度是由_____________________引起的,外力的作用是使物体产生加速度,而不是维持速度。
(2)同向性:a和F合始终是________________。
(3)同时性:a和F合是_________________关系,同时存在,同时消失,F合变化,a______,F合不变,a_________。
(4)同体性:a和F合必须对应___________。
(5)同单位制:__________
4、力与运动的内在联系
(1)若F合=0,则a =________,物体处于___________________________。
(2)若F合=恒量,则a=__________,物体做________________________。
(3)若F合变化,则a随着___________,物体做_________________________。
【课堂练习】
1、两个人拉静止在光滑水平面上质量为20kg的小车,两人的拉力的大小都为100N,方向成60度且都水平,求小车运动的加速度。
2、一个放在水平面上的物体的质量为1kg,在水平面上受到大小为12N的拉力的作用,得到10m/s2的加速度,求物体所受的摩擦力。
3、一个原来静止的物体,质量是7.0kg,和水平地面间的动摩擦因素是0.2,受到一个大小为28N的水平力作用,沿水平面运动,求5s末物体的受到的速度。
4、一滑雪运动员沿水平面夹角为a的平直山坡由静止开始匀加速下滑,经过10s下滑的距离s=250m。
(g取10m/s2),若该运动员即其滑雪装置的总质量为50kg,且山坡倾角为37度,则下滑过程中他所受阻力多大?
5、用力拉住绳子将一质量为10kg的物体竖直下放,其运动的v-t图如图所示,g 取10m/s2,试求(1)前2s内绳子的拉力大小?(2)第3s内绳子的拉力
大小?
t/。