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

山东省聊城第三中学高一物理 编写： 审核： 使用时间：2023年11月19日 {说明：本学案是结合课本内容，开发课堂教学，提升学生自学能力而编写的，试题采用了近3年百强学校期中及月考试题改编的，为方便大家，学案后附有详细解析！} 3 牛顿第二定律（1） 一：核心素养 核心素养 学习目标 物理观念 (1)理解牛顿第二定律的内容，知道其表达式的确切含义。 (2)通过对力的单位“牛顿”的定义，掌握牛顿第二定律表达式F＝ma成立的条件。 科学思维 通过实例分析，加深对牛顿第二定律的理解，并能利用其解决简单的问题。 二：课前预习 知识点一　牛顿第二定律 [思考导学1] 战斗机参与战斗前为什么跑掉副油箱？ 提示：提高战斗机的灵活性，获得较大的加速度，减少自己的危险性，增强自己的攻击性。 [小结1] 1．牛顿第二定律的内容：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．牛顿第二定律的表达式：F＝ ，其中k为比例系数。 [典例1]．判断正误。 (1)牛顿第二定律既明确了力、质量、加速度三者的数量关系，也明确了加速度与力的方向关系。( ) (2)由F＝kma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比。( ) (3)加速度的方向决定了物体所受合力的方向。 ( ) (4)任何情况下，物体的加速度的方向始终与它所受的合力的方向一致。( ) [典例2]：“由F＝ma可知，当F＝0时a＝0，即物体静止或做匀速直线运动，所以牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例。”这种说法正确吗，为什么？如何理解牛顿第一定律和第二定律的关系？ 知识点二　力的单位 [小结2] 1．力的国际单位： ，简称 ，符号为N。 2．“牛顿”的定义： 叫作1 N，即1 N＝1_kg·m/s2。 3．国际单位制中k＝1，牛顿第二定律的表达式：F＝ ，式中F、m、a的单位分别为牛顿、千克、 。 [典例3]．判断正误。 (1)使质量是1 g的物体产生1 cm/s2的加速度的力叫作1 N。( ) (2)公式F＝ma中，各量的单位可以任意选取。( ) (3)牛顿第二定律表达式F＝kma中的系数k总等于1。( ) 三：课堂探究： （1） 对牛顿第二定律的理解 [问题探究] 如图所示，某同学在教室内用力推课桌，但是课桌没有动。 (1)根据牛顿第二定律，有力就能产生加速度，人给课桌施加力后，课桌为什么没动？ (2)如果地板绝对光滑，当人给课桌施加力的瞬间，课桌会有加速度吗？是否立刻获得速度？ 提示：(1)推力小于地面对课桌的最大静摩擦力。 (2)课桌可立即获得加速度，但速度的获得需要时间，故不能立即获得速度。 [小结3] 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．牛顿第二定律的五个性质 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F、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 [典例4](多选)关于速度、加速度和合外力之间的关系，下述说法正确的是(　　) A．做匀变速直线运动的物体，它所受合外力是恒定不变的 B．做匀变速直线运动的物体，它的速度、加速度、合外力三者总是在同一方向上 C．物体受到的合外力增大时，物体的运动速度一定加快 D．物体所受合外力为零时，可能处于匀速直线运动状态 [变式训练]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，F与a成正比，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．加速度的方向与物体所受合力的方向一致 D．当外力停止作用时，加速度随之消失 [变式训练]2．[多选]静止在光滑水平地面上的物体，受到一个水平拉力的作用，以下说法正确的是(　　) A．当力刚开始作用的瞬间，物体立即获得加速度，但速度仍为零 B．当力刚开始作用的瞬