第4章 3. 牛顿第二定律(学案)-【成才之路】2023-2024学年高中新教材物理必修第一册同步学习指导（人教版2019）

３. 牛顿第二定律 目标体系构建 明确目标􀅰梳理脉络　 课程标准 　 　 １. 理解牛顿运动定律ꎮ ２. 能用牛顿运动定律解 释生活生产中的有关现象、 解决有关问题ꎮ 素养目标 物理观念 １. 知道牛顿第二定律的内容、表达式ꎮ ２. 理解牛顿第二定律的内涵ꎮ ３. 知道国际单位制中力的单位ꎮ 科学思维 应用牛顿第二定律解决生产生活中的有关问题 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 课前预习反馈 教材梳理􀅰落实新知　 知识点 １ 牛顿第二定律 　 　 １.内容:物体加速度的大小跟作用力 　 成 正比ꎬ跟物体的质量　 成反比ꎬ加速度的方向跟 　 作用力的方向相同ꎮ ２.表达式 (１)表达式:Ｆ ＝ 　 ｋｍａꎬ式中 ｋ 是比例系 数ꎬＦ 是物体所受的　 合外力ꎮ (２)国际单位制中:Ｆ ＝ 　 ｍａꎮ 知识点 ２ 力的单位 　 　 １. 国际单位: 　 牛顿ꎬ简称 　 牛ꎬ符号为 　 Ｎꎮ 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ꎬ称为 １ Ｎꎬ即 １ Ｎ ＝ 　 １ ｋｇ􀅰 ｍ / ｓ２ꎮ ３.比例系数 ｋ 的含义:关系式 Ｆ ＝ ｋｍａ 中的 比例系数 ｋ 的数值由 Ｆ、ｍ、ａ 三量的单位共同决 定ꎬ三个量都取国际单位ꎬ即三量分别取 　 Ｎ、 　 ｋｇ、　 ｍ / ｓ２ 作单位时ꎬ系数 ｋ ＝ 　 １ꎮ 『微训练』 １. 根据预习内容ꎬ判断下列说法正误: (１)由牛顿第二定律可知ꎬ加速度大的物体所 受的合外力一定大ꎮ (　 　 ) (２)牛顿第二定律说明了质量大的物体其加 速度一定小ꎮ (　 　 ) (３)任何情况下ꎬ物体的加速度的方向始终与 它所受的合外力方向一致ꎮ (　 　 ) (４)在国际单位制中ꎬ公式 Ｆ ＝ ｋｍａ 中ꎬｋ ＝ １ꎮ (　 　 ) (５)两单位 Ｎ / ｋｇ 和 ｍ / ｓ２ 是等价的ꎮ (　 　 ) ２. 如图所示ꎬ小明用力拉地面上的箱子ꎬ但箱子 没动ꎬ请思考: (１)根据牛顿第二定律ꎬ有力就能产生加 速度ꎬ但为什么箱子一直没动呢? (２)如果箱底光滑ꎬ当拉力作用在箱子上 的瞬间ꎬ箱子是否立刻获得加速度? 是否立 刻获得速度? 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 128 {#{QQABTYSEggAIAAJAAQgCQwWgCAGQkBAAAKoOBAAIoAABwRNABAA=}#} 课内互动探究 细研深究􀅰破疑解难　 对牛顿第二定律的理解 探究􀈀 要 点 提 炼 　 　 １.牛顿第二定律的六个特性 同体性 Ｆ ＝ｍａ 中 Ｆ、ｍ、ａ 都是对同一物体而言的 因果性 力是产生加速度的原因ꎬ只要物体所受的 合力不为 ０ꎬ物体就具有加速度 矢量性 Ｆ ＝ ｍａ 是一个矢量式ꎮ 物体的加速度方 向由它所受的合力方向决定ꎬ且总与合力 的方向相同 瞬时性 加速度与合力是瞬时对应关系ꎬ同时产生ꎬ 同时变化ꎬ同时消失 相对性 物体的加速度是相对于惯性参考系而言 的ꎬ即牛顿第二定律只适用于惯性参考系 独立性 作用在物体上的每一个力都产生加速度ꎬ物 体的实际加速度是这些加速度的矢量和 分力和分加速度在各个方向上的分量关系也 遵循牛顿第二定律ꎬ即 Ｆｘ ＝ｍａｘꎬＦｙ ＝ｍａｙ 　 　 ２.合外力、加速度、速度的关系 (１)合外力与加速度的关系 合外力 　 与 加速度 合外力方向决 定加速度方向 →ａ 与 Ｆ 方向总相同 合外力大小决 定加速度大小 →ａ 与 Ｆ 大小成正比 ì î í ï ï ï ï ïï (２)合外力与速度的关系 合力与速度同向时ꎬ物体做加速运动ꎬ反之 减速ꎮ (３)力与运动的关系 物体受 力作用 → 运动状 态变化 — 物体速 度变化 力与速度同向→ｖ 增加 力与速度反向→ｖ 减小{ (４)加速度的定义式与决定式 ①ａ ＝ ΔｖΔｔ是加速度的定义式ꎬ它给出了测量 物体的加速度的方法ꎬ这是物理上用比值定义 物理量的方法ꎮ ②ａ ＝ Ｆｍ是加速度的决定式ꎬ它揭示了物体 产生加速度的原因及影响物体加速度的因素ꎮ 　 　 物体的加速度的方向与物体所受的合外力 是瞬时对应关系ꎬ即 ａ 与合力 Ｆ 方向总是相同ꎬ 但速度 ｖ 的方向不一定与合外力的方向相同ꎮ 典 例 剖 析 　 　 典题 １ (多选) (２０２３􀅰山东淄博高一 校考期末)如图所示ꎬ弹簧左端固定ꎬ右端自由 伸长到 Ｏ 点并系