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

学习任务单 课程基本信息 学科 年级 学期 课题 人教版 物理必修第一册 第四章 第3节 牛顿第二定律 学生信息 姓名 学校 班级 学号 学习目标 目标一：知道决定加速度的因素； 目标二：理解牛顿第二定律的内容； 目标三：能设计和操作实验，会测定相关物理量； 目标四：知道力的单位的由来； 目标五：会利用牛顿第二定律解决相关问题； 课前学习任务 1. 阅读教材88-92页； 2. 完成《能力培养与测试》93页； 课上学习任务 【学习任务一】知道决定加速度的因素 （观看视频） 思考：赛车质量小、动力大，容易在短时间内获得较大的速度，也就是说，赛车的加速度大。物体的加速度a与它所受的作用力F以及自身的质量m之间存在什么样的定量关系呢？ （回顾上节课所学知识） 通过上节课的学习，我们知道：当保持物体质量不变时，物体的加速度与它所受力成正比，跟质量成反比。 问题与思考：对于任何物体都是这样的吗？ 实验与猜想：如果我们多做几次实验，每次实验的点都可以拟合成直线，而这些直线与坐标轴的交点又都十分接近原点，如图甲。 思考：实际规律很可能就是这样的。 结论：多次类似的实验发现：每次实验的点都可以拟合成直线，而这些直线与坐标轴的交点又都十分接近原点。大量的实验和观察到的事实都可以得出：物体的加速度a与它所受的作用力F成正比，与它的质量m成反比。 【学习任务二】理解牛顿第二定律的内容 牛顿第二定律的内容： 2、 牛顿第二定律可表述为：a∝ 也可以写成等式：F＝kma 注意：注意：实际物体所受的力往往不止一个，式中F指的是物体所受的合力。 3、牛顿第二定律更一般的表述： 物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比；加速度的方向跟合力的方向相同。F合＝kma 思考：k到底有多大？ 【学习任务三】力的单位 力的单位： 思考：表达式应用时需要注意什么？ 【学习任务四】对牛顿第二定律的理解 思考1：在牛顿第二定律的表达式 F=ma中，F与a这两个矢量的方向关系是怎么样？ 思考2：在F=ma中，F与a还具有什么关系？ 思考3：牛顿第二定律中指出加速度与力成正比，能否说成力与加速度成正比，为什么？ 思考4：由牛顿第二定律说一说为什么描述物体惯性的物理量是质量？ 【学习任务五】牛顿第二定律的性质 ①同体性： 。 ②统一性： 。 ③瞬时性： 。 ④矢量性： 。 ⑤独立性： 。 判一判： 1、 物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合力大小共同决定，与物体的速度大小无关。（ ） 2、 物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定，与速度方向无关。（ ） 3、 在牛顿第二定律的数学表达式F = k ma,中，比例系数k在任何情况下都等于1。（ ） 4、 力是物体产生加速度的原因。（ ） 5、 两个物体受到力的作用，质量大的，加速度一定小。（ ） 例题：在平直路面上，质量为1100kg的汽车在进行研发的测试，当速度达到100 km/h时取消动力，经过70s停了下来。汽车受到的阻力是多少？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度是多少？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。 对牛顿第二定律的应用： 1、确定研究对象。 2、分析研究对象的受力情况，画出受力图。 3、建立直角坐标系，求出合力。 4、根据牛顿第二定律和运动学公式列方程求解。 总结提升：今天的课堂学习，你有什么收获？ 课堂习题： 【练习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．加速度的方向与合外力的方向一致 D．当外力停止作用时，加速度随之消失 【练习2】下面说法正确的是（　　） A.物体（质量一定,下同）所受合外力越大，加速度越大； B.物体所受合外力越大，速度越大； C.物体在外力作用下做加速直线运动，当合外力逐渐减小时,物体的速度逐渐减小；