第四章 3 牛顿第二定律-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册创新导学案课件PPT（人教版2019）

第四章　运动和力的关系 3．牛顿第二定律　 1．能由第2节实验数据得出加速度与力、质量的关系，即F＝kma。2.理解牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义。3.理解力的单位——牛顿的定义，知道牛顿第二定律表达式是如何从F＝kma变成F＝ma的。4.能够从加速度与力的同时性、矢量性等方面理解牛顿第二定律。5.会应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题。 目录 1 2 3 课前自主学习 KE QIAN ZI ZHU XUE XI 课堂探究评价 KE TANG TAN JIU PING JIA 课后课时作业 KE HOU KE SHI ZUO YE 课前自主学习 KE QIAN ZI ZHU XUE XI 目录 正比 反比 相同 kma 比例系数 合力 * 牛顿第二定律的表达式 1．牛顿第二定律：物体加速度的大小跟它受到的作用力成eq \x(\s\up1(01))_____，跟它的质量成eq \x(\s\up1(02))_____，加速度的方向跟作用力的方向eq \x(\s\up1(03))_____。 2．表达式 (1)比例式形式：a∝eq \x(\s\up1(04))_____。 (2)等式形式：F＝eq \x(\s\up1(05))_____，式中k是eq \x(\s\up1(06))__________，F是物体所受的eq \x(\s\up1(07))_____。 微点拨：由牛顿第二定律可知，无论多小的力皆能使物体产生加速度，改变物体的运动状态。这从理论上证明了牛顿第一定律。 eq \f(F,m) 目录 F、m、a的单位 1 kg·m/s2 千克米每二次方秒 F＝ma * 力的单位 1．F＝kma中k的数值取决于eq \x(\s\up1(01))_______________的选取。当k＝1时，质量为1 kg的物体在某力的作用下获得1 m/s2的加速度，则这个力F＝ma＝eq \x(\s\up1(02))____________，如果我们把这个力叫作“一个单位”的力，力F的单位就是eq \x(\s\up1(03))_________________，把它称作“牛顿”，用符号N表示。 2．在质量的单位取千克(kg)，加速度的单位取米每二次方秒(m/s2)，力的单位取牛顿(N)时，牛顿第二定律可以表述为：eq \x(\s\up1(04))_______。 目录 √ × × * 1．判一判 (1)某一物体在某时刻加速度的方向一定与其所受合力的方向相同。(　　) (2)某一物体在某时刻加速度的方向决定了其所受合力的方向。(　　) (3)无论F、m、a用什么单位，公式F＝ma都成立。(　　) 目录 提示 * 2．想一想 假设水平台球桌面光滑，原来静止的台球受到水平推力，在推力刚开始作用的瞬间，台球是否有加速度？是否有速度？ 提示：力是产生加速度的原因，力与加速度具有瞬时对应关系，故在力刚开始作用的瞬间台球有加速度；但由公式Δv＝aΔt可知，必须经过一段时间加速台球才能获得速度，因此这一瞬间台球没有速度。 目录 课堂探究评价 KE TANG TAN JIU PING JIA 目录 探究1 探究2 探究3 探究　　牛顿第二定律的理解 * 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”． 目录 探究1 探究2 探究3 提示 * 活动1：通过上一节的实验，我们知道物体的加速度与物体受到的合力成正比，与物体的质量成反比。那么如何用数学等式来表示这个结论？ 提示：由结论可知a∝eq \f(F,m)，引入比例系数k可得F＝kma。 目录 探究1 探究2 探究3 提示 * 活动2：活动1中所得出的等式为牛顿第二定律的表达式，我们知道质量的国际单位是kg，加速度的国际单位是m/s2，若上述等式中的比例系数等于1，力的单位应取什么？ 提示：上述等式中的比例系数等于1时，质量为1 kg的物体在某力的作用下产生的加速度是1 m/s2，则这个力F＝ma＝1 kg·m/s2，即力的单位取kg·m/s2。 目录 探究1 探究2 探究3 提示 * 活动3：上述根据牛顿第二定律定义的力的单位现在叫作牛顿(N)。历史上曾经用过厘米·克·秒制单位，即F＝kma中，质量的单位是g，加速度的单位是cm/s2，仍取k＝1，那么在此单位制中力的单位还是N吗？ 提示：F＝kma中，取k＝1，m为1 g，a为1 cm/s2，则F＝ma＝1 g·cm/s2＝1×10－5 kg·m/s2＝1×10－5 N。可见，在厘米·克·秒制单位制中，力的单位是g·cm/s2，而不是N。 目录 探究1 探究2 探究3 因果性 因为物体受到力，所以产生加速度 瞬时性 a与F同时产生，同时变化，同时消失，为瞬时对应关系 矢量性 a与F的方向始终一致 同体性 公式F＝ma中的F、m、a对应于同一物体 相对性