4.3 力学单位制（课件+word）-【创新设计】2019版同步课堂讲义物理（人教版必修1）浙江专用

第3课时　牛顿第二定律　力学单位制 [研究学考·明确要求] 知识内容 牛顿第二定律 考试要求 学考 选考 c c 力学单位制 b 基本要求 1.掌握牛顿第二定律的内容和数学表达式，知道力的单位“牛顿”的定义方法。 2.知道公式中的F是指物体所受的合外力，知道加速度的方向与合外力的方向一致。 3.根据牛顿第二定律进一步理解G＝mg。 4.运用牛顿第二定律，解决简单的动力学问题。 5.会用正交分解法和牛顿第二定律解决实际问题。 6.知道物理公式既确定物理量之间的关系，又确定物理量单位间的关系。 7.知道基本单位、导出单位和单位制，知道国际单位制中力学的三个基本单位。 8.认识单位制在物理学中的重要意义，知道计算中应采用国际单位制中的单位。 发展要求 1.会利用物理公式导出单位之间的关系。 2.根据物理量单位之间的关系，判断运算结果中表达式是否错误。 说明 不介绍其他单位制。 知识点一　牛顿第二定律 [基 础 梳 理] 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，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。 (2)公式：F＝kma，F指的是物体所受的合力。 当各物理量的单位都取国际单位时，k＝1，F＝ma。 (3)力的国际单位：牛顿，简称牛，符号为 N。 “牛顿”的定义：使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力叫做1 N，即1 N＝1_kg·m/s2。 2．对牛顿第二定律的“四个性质”的理解 性质 理解 因果性 力是产生加速度的原因，只要物体所受的合力不为0，物体就具有加速度 矢量性 F＝ma是一个矢量式。物体的加速度方向由它受的合力方向决定，且总与合力的方向相同 瞬时性 加速度与合外力是瞬时对应关系，同时产生，同时变化，同时消失 同体性 F＝ma中F、m、a都是对同一物体而言的 独立性 当物体同时受到几个力作用时，各个力都满足F＝ma，每个力都会产生一个加速度，这些加速度的矢量和即为物体具有的合加速度。 思考　(1)在地面上，停着一辆卡车，你使出全部力气也不能使卡车做加速运动，这与牛顿第二定律矛盾吗？为什么？ (2)在一次讨论课上，甲说：“由a＝知物体的加速度a与F成正比，与m成反比”。你认为哪一种说法是正确的？可知物体的加速度a与Δv成正比，与Δt成反比”，乙说：“由a＝ 答案　(1)不矛盾。牛顿第二定律公式中的F指的是物体受到的合外力，大卡车在水平方向上不只受到推力，还同时受到地面摩擦力的作用，它们相互平衡，即卡车受到的合外力为零，加速度为零，故卡车不做加速运动。 (2)乙的说法正确。物体的加速度的大小是由物体所受合力的大小和物体的质量共同决定的，与速度的变化量及所用时间无关。其中a＝则揭示了加速度取决于物体所受合力与物体的质量。 定义了加速度的大小为速度变化量与所用时间的比值，而a＝ [典 例 精 析] 【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(　　) ①由F＝ma可知，物体受到的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比；②由m＝可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合外力而求得。 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；④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；③由a＝ A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 解析　物体的质量与物体本身所含物质的多少有关，与物体所受的合外力F和加速度a无关，故②错；物体受到的合外力的大小由施力物体决定，故①错。故C正确。 答案　C [误区警示]　关于牛顿第二定律理解的三大误区 (1)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，但有因果性，力是产生加速度的原因，没有力就没有加速度。 (2)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，不能根据m＝的结论。得出m∝F、m∝ (3)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。 [即 学 即 练] 1．(2018·浙江金华调研)如图1所示，物体在水平拉力F的作用下沿光滑水平地面做匀加速直线运动，当速度为v时，让拉力F逐渐减小，则物体的加速度和速度的变化情况是(　　) 图1 A．加速度和速度都逐渐变小 B．加速度和速度都逐渐变大 C．加速度逐渐变小，速度逐渐变大 D．加速度逐渐变大，速度逐渐变小 解析　因为光滑水平面没有摩擦力，所以当此物体持续受到一个沿水平向右的力的作用时，物体的速度将增大，当拉力F逐渐减小时，物体的加速度减小，由于拉力与速度方向相同，则其速度会继续变大，选项C正确，选项A、B