第5章 第3节 牛顿第二运动定律（课件PPT）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第一册（鲁科版2019）

牛顿第二运动定律 第3节 (赋能课—精细培优科学思维) 课标要求 层级达标 理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。 学考层级 1.形成初步的牛顿运动理论，并会进行相关的判断。 2.理解牛顿第二运动定律，并能运用牛顿第二运动定律解决生活中简单的动力学问题。 3.知道单位制的概念，并能通过物理公式建立单位间的联系。 选考层级 1.掌握应用牛顿第二运动定律分析问题的基本方法和基本技能。 2.能对生活中的动力学问题进行分析和处理。 01 02 目 录 课前预知教材 落实主干基础 课堂精析重难 深度发掘知能 3 课前预知教材 落实主干基础 一、牛顿第二运动定律及其意义 1．定律的内容：物体加速度的大小与所受_________的大小成正比，与物体的_______成反比，加速度方向与________方向相同。 2．定律的表达式 (1)比例式：F＝____，式中k是比例常数，F是物体所受的______。 (2)国际单位制中：F＝_____。 合外力 质量 合外力 kma 合外力 ma 3．“牛顿(N)”的规定：把使质量为1 kg的物体产生1 m/s2 的加速度所用的力规定为1 N，即1 N＝___________。 4．定律的意义 (1)表明了力与加速度总是同时出现，同时消失；力不变则加速度不变，力随时间改变，加速度也随时间改变。 (2)提供了获取较大加速度的理论依据。 1 kg·m/s2 二、国际单位制 1．单位制：_______单位和______单位一起组成单位制。 导出单位：根据物理学________由基本量推导出的其他物理量的单位为导出单位。 2．国际单位制：1960年第11届国际计量大会制订的，国际通用的、包括一切计量领域的单位制。 3．力学中的三个基本物理量是：长度、质量、时间，它们的单位为基本单位，国际单位制中依次是_______、_______、_______。 基本 导出 关系式 米(m) 千克(kg) 秒(s) 牛顿第二运动定律表达式为F＝ma时，各物理量必须用国际单位制单位，即长度用m，质量用kg，时间用s。 1. 赛车要求能在尽可能短的时间内达到最大速度，除了装备功率很大的发动机外，在设计时还要考虑选用轻型材料，这是为什么？ 提示：赛车的加速度a由赛车的牵引力F、阻力f和质量m共同决定，阻力f可看作恒定不变，牵引力F越大、质量m越小，则加速度a越大。 [微情境·大道理] 2．放在地上的足球和铅球，轻轻一踢，足球飞出去了，而铅球却慢慢滚出去。请对以下结论作出判断： (1)足球比铅球体积大，容易被踢出去。 ( ) (2)足球比铅球的质量小，可产生较大的加速度。 ( ) (3)要使铅球获得更大的速度，可以给铅球施加更大的力。 ( ) × √ √ 3．如图，某运动员的最快速度可以达到10 m/s，某人骑助力车的速度为35 km/h。 你能比较以上两个速度的大小关系吗？以上两个速度哪个大？ 提示：能。10 m/s＝36 km/h>35 km/h，所以运动员的速度较大。 课堂精析重难 深度发掘知能 强化点(一)　对牛顿第二定律的理解 任务驱动　 如图所示，小明用力拉地面上的 箱子，但箱子没动，请思考： (1)根据牛顿第二运动定律，有力就能产生加速度，但为什么箱子一直没动呢？ (2)如果箱底光滑，当拉力作用在箱子上的瞬间，箱子是否立刻获得加速度？是否立刻获得速度？ 提示：(1)牛顿第二运动定律F＝ma中的力F指的是物体受的合力，尽管小明对箱子有一个拉力作用，但箱子受的合力为零，所以不能产生加速度。 (2)加速度与力之间是瞬时对应关系，有力就立刻获得加速度，但速度的获得，需要一段时间，故不能立刻获得速度。 1．牛顿第二定律的五性 [要点释解明] 因果性 力是产生加速度的原因，没有力也就没有加速度 矢量性 公式F＝ma是矢量式，任一瞬时，a的方向均与F方向相同，当F方向变化时，a的方向同时变化 瞬时性 物体的加速度与物体所受合外力有瞬时对应关系，a为某一时刻的加速度，F为该时刻物体所受合外力 同一性 有两层意思：一是指加速度a相对同一惯性系(一般指地球)；二是指F＝ma中F、m、a必须同时对应同一物体或同一个系统 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，则Fx＝max，Fy＝may 续表 2．合外力、加速度、速度的关系 (1)力与加速度为因果关系：力是因，加速度是果。只要物体所受的合外力不为零，就会产生加速度。加速度方向与合外力方向相同，大小与合外力大小成正比。 (2)力与速度无因果关系：合外力方向与速度方向可以相同，可以相反。合外力方向与速度方向相同时，物体做加速