第3节 牛顿第二定律-【帮课堂】2022-2023学年高一物理同步精品讲义（人教2019必修第一册 ）

第3节 牛顿第二定律 ( 目标导航 ) 课程标准 课标解读 1．能准确表述牛顿第二定律，并理解牛顿第二定律的概念及含义。 2．知道国际单位制中力的单位是怎样定义的。 3．能运用牛顿第二定律解释生产、生活中的有关现象，解决有关问题。 4．初步体会牛顿第二定律在认识自然过程中的有效性和价值。 1、通过分析探究实验的数据，能够得出牛顿第二定律的数学表达式，并准确表达牛顿第二定律的内容，培养学生分析数据、从数据获取规律的能力。 2、能根据1N的定义，理解牛顿第二定律的数学表达式是如何从F=kma变成F=ma的，体会单位的产生过程。 3、能够从合力与加速度的同时性、矢量性等方面理解牛顿第二定律，理解牛顿第二定律是连接运动与力之间关系的桥梁。 4、会运用牛顿第二定律分析和处理实际生活中的简单问题，体会物理的实用价值，培养学生关注生活、关注实际的态度。 ( 知识精讲 ) 知识点01 牛顿第二定律的表达式 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 。2.表达式为F=kma。 知识点02 力的单位 1.力的国际单位：牛顿，简称 ，符号为N. 2.“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＝ . 由1N=1m/s2 可得F = 知识点03 对牛顿第二定律的理解 1．.表达式F＝ma的理解 (1)单位统一：表达式中F、m、a三个物理量的单位都必须是国际单位. (2)F的含义：F是合力时，加速度a指的是合加速度，即物体的加速度；F是某个力时，加速度a是该力产生的加速度. 2.牛顿第二定律的六个特性 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，m、a都是对同一物体而言的 独立性 作用在物体上的每一个力都产生加速度，物体的实际加速度是这些加速度的矢量和 相对性 物体的加速度是相对于惯性参考系而言的，即牛顿第二定律只适用于惯性参考系 3．合力、加速度、速度之间的决定关系 (1)不管速度是大是小，或是零，只要合力不为零，物体都有加速度。 (2)a＝是加速度的定义式，a与Δv、Δt 必然联系；a＝是加速度的决定式，a∝F，a∝。 (3)合力与速度同向时，物体 运动；合力与速度反向时，物体 运动。 【即学即练1】(多选)下列对牛顿第二定律的理解正确的是(　　) A.由F＝ma可知，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.当合外力停止作用时，加速度随之消失 【即学即练2】如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的(　　) A．OA方向　　　　　　 B．OB方向 C．OC方向 D．OD方向 知识点04 牛顿第二定律的简单应用 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，作出受力和运动的示意图. (3)求合力F或加速度a. (4)根据F＝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，应用平行四边形定则求这两个力的合力，加速度的方向即物体所受合力的方向. (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所受的合外力. ①建立坐标系时，通常选取加速度的方向作为某一坐标轴的正方向(也就是不分解加速度)，将物体所受的力正交分解后，列出方程Fx＝ma，Fy＝0. ②特殊情况下，若物体的受力都在两个互相垂直的方向上，也可将坐标轴建立在力的方向上，正交分解加速度a.根据牛顿第二定律列方程求解. 【即学即练3】如图所示，质量为m的木块以一定的初速度沿倾角为θ的斜面向上滑动，斜面静止不动，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g. (1)求向上滑动时木块的加速度的大小和方向； (2)若此木块滑到最大高度后，能沿斜面下滑，求下滑时木块的加速度的大小和方向. 考法01 连接体问题 解决连接体的问题，主要有整体法和隔离法两种分析方法，往往两个方法有机结合，分析运动和受力情况，解决问题。 适用条件 注意事项 优点 整体法 系统内各物体保持相对静止，即各物体具有相同的加速度 只分析系统外力，不分析系统内各物体间的相互作用力 便于求解系统受到的外加作用力 隔离法 (1)系统内各物体加速度不相同 (2)要求计算系统内物体间的相