4.3牛顿第二定律 导学案 -2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

4.3牛顿第二定律 学习目标 1.知道牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义. 2.知道国际单位制中力的单位． 3.会应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题． 学习重点 掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式，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 学 习 过 程 课堂笔记 【课前预习】 1、回顾：实验探究加速度 力、速度的关系中所用的研究方法是： 结论：加速度与力的关系 加速度与质量的关系 2、牛顿第二定律 （1）内容： （2）表达式： 【课堂探究】 一、牛顿第二定律的得出 [要点提炼] 对牛顿第二定律的理解 ①矢量性：物体加速度的方向与物体所受合外力的方向始终相同。  ②瞬时性：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。  即同时存在、同时变化、同时消失。  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。 【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的加速度和它所受到的合外力求出 【课堂练习1】 力F1作用在物体上产生的加速度a1＝3 m/s2，力F2作用在该物体上产生的加速度a2＝4 m/s2，则F1和F2同时作用在该物体上，产生的加速度的大小可能为：　 A．7 m/s2　　 　B．5 m/s2 C．1 m/s2 D．8 m/s2 【课堂练习2】 在光滑的水平桌面上，有一个静止的物体，给物体施以水平作用力，在力作用到物体上的瞬间，则（   ） A. 物体同时具有加速度和速度　　  B. 物体立即获得加速度，速度仍为零 C. 物体立即获得速度，加速度仍为零　D. 物体的速度和加速度均为零 二、合外力、加速度、速度的关系 [要点提炼] 1、力与加速度为因果关系．加速度与合外力方向总 、大小与合外力成 ． 2、力与速度无因果关系．合外力与速度方向可以同向，可以反向；合外力方向与速度 方向 时，物体做加速运动， 时物体做减速运动． 3、两个加速度公式的区别 a＝是加速度的定义式，是比值法定义的物理量，a与v、Δv、Δt均 ； a＝是加速度的决定式，加速度由 决定． 【思考讨论】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？ 【例2】在光滑的水平面上做有加速直线运动的物体，当它所受的合力逐渐减小而方向不变时，物体的（ ） A. 加速度越来越大，速度越来越大 B. B.加速度越来越小，速度越来越小 C. 加速度越来越大，速度越来越小 D. D.加速度越来越小，速度越来越大 三、牛顿第二定律的简单应用 [要点提炼] 应用牛顿第二定律解题步骤 (1) 选择研究对象 (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。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(可用作图法，计算法或正交分解法)。 (5)根据牛顿第二定律列方程求解。必要时进行检验或讨论 【例3】如图所示，一木块沿倾角θ＝37°的光滑固定斜面自由下滑.g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求木块的加速度大小； 【例4】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/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)