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

( 组 题人： 杨密花 核对人： 杨密花 学案 ) §4.3 牛顿第二定律 [学习目标] 1.掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式 2.理解公式中各物理量的意义及相互关系 3.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的 全.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算 [导学] 1.牛顿第二定律实验的思想方法:________________________________ 影响加速度大小的两个因素 (1)加速度与力: (2)加速度与质量: 2.牛顿第二定律 (1)内容: (2)公式: (3)国际单位制中力的单位_______ 根据牛顿第二定律,使质量是1kg的物体产生__________加速度的力,叫做_________即1 N=1 kg·m/s2。 (4)对定律的理解： ①瞬时性：加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系，这种对应关系表现为：合外力恒定不变时，加速度也保持不变。合外力变化时加速度也随之变化。合外力为零时，加速度也为零。 ②矢量性：牛顿第二定律公式是矢量式。公式只表示加速度与合外力的大小关系.矢量式的含义在于加速度的方向与合外力的方向始终一致. ③同一性：加速度与合外力及质量的关系，是对同一个物体（或物体系）而言。即 F与a均是对同一个研究对象而言。 ④相对性：牛顿第二定律只适用于惯性参照系。 ⑤局限性：牛顿第二定律只适用于低速运动的宏观物体，不适用于高速运动的微观粒子。 (5)几点说明: ①牛顿第一定律是牛顿第二定律的特殊情况吗? ②试分析说明物体做匀速运动，匀变速直线运动，变加速直线运动的受力特点？ 3.力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，即：力→加速度→速度变化（运动状态变化） 物体所受到的合外力决定了物体当时加速度的大小和方向；而加速度的大小决定了单位时间内速度的变化量的大小，合力与速度同向时，物体加速，反之减速；加速度大小与速度大小无必然的联系． 区别加速度的定义式与决定式 定义式：，即加速度定义为速度变化量与所用时间的比值，而决定式则揭示了加速度决定于物体所受的合外力与物体的质量的比值。 4.力的独立作用原理:当物体受到_____________作用时,各个力将_____________产生与其对应的___________,而物体实际表现出来的加速度是___________。 [典型例题] 1．当物体的质量一定时，下说法中正确的是（　 　） A．物体受到的合外力为零，它的速度也一定为零 B．物体受到的合外力为零，它的加速度也一定为零 C．物体受到的合外力越大，它的速度也一定越大 D．物体受到的合外力越大，它的加速度不一定越大 2．关于牛顿运动定律，下列选项正确的是（     ） A．牛顿运动定律都可以通过实验操作直接验证 B．由牛顿第一定律可知物体只有在不受力时才具有惯性 C．由牛顿第二定律可知质量一定时，物体加速度的大小与其所受合外力的大小成正比 D．如果一个物体同时受到两个力的作用，则这两个力各自产生的加速度互不影响 E．如果一个物体同时受到几个力的作用，则这个物体的加速度等于所受各力单独作用在物体上时产生加速度的矢量和 F．物体所受的合力方向与这个物体的加速度方向相同 G．由牛顿第三定律可知相互作用力就是一对平衡力 H．物体的质量与物体所受的合力成正比，与物体的加速度成反比 I．公式F＝ma中，各量的单位可以任意选取 J．某一瞬间的加速度只决定于这一瞬间物体所受合外力，而与这之前或之后的受力无关 K．公式F＝ma中，F表示物体所受合力，a实际上是作用于该物体上每一个力所产生的加速度的矢量和 L．物体的运动方向一定与它所受合外力方向一致 3．1687年，牛顿出版了人类科学史上最伟大的著作—《自然哲学的数学原理》，牛顿提出了著名的牛顿运动学三定律和万有引力定律。下列有关牛顿运动定律的说法正确的是（ 　　） A．牛顿第一定律是牛顿第二定律在合外力为零情况下的特例 B．向尾部喷气使火箭加速的过程，可用牛顿第二定律和牛顿第三定律解释 C．我们用力提一个很重的箱子,却提不动它，这跟牛顿第二定律有矛盾 D．根据牛顿第二定律，运动物体的速度方向必定与其所受合力的方向相同 4．下列关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是（　 ） A．物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大 B．物体的速度很大，但加速度可能为0，所受的合外力可能很大 C．物体的速度为0，则加速度为0，所受的合外力也为0 D．物体的速度为0，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大 E．若物体的速度发生反向，加速度也发生反向 F．物体的速度很大，加速度可能为零，所受的合力也可能为零 G．加速度的大小表示物体速度随时间变化率的大小 H．物体运动的速度变化量越大，它