4.3 牛顿第二定律 学历案-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理学历案围绕牛顿第二定律，通过温故知新回顾实验结论与相关概念，问题导学引导思考定律内涵，独学内容梳理表达式及单位定义，帮助学生掌握定律内容、含义及简单应用。 特色在于以问题驱动促进科学思维，如7个问题引导质疑定律理解误区，结合基础练习中高铁、斜面实例及体验高考题，培养运动和相互作用观念，体现学生自主探究与教师精讲指导的结合，提升应用能力。

牛顿第二定律 学历案 课题：牛顿第二定律 审阅人：高一物理组 使用时间：2025年12月24日 学习目标： 1.知道牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义2.知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的 3.会应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题 温故知新： 1 牛顿第一定律：物体总是保持静止或匀速直线运动状态，直到有力迫使它改变 2 力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因 3 理想斜面实验用事实和推论说明了力是改变物体运动状态的原因 4 通过研究小车的运动状况可得出：小车质量m一定时，加速度a和拉力F成正比；F一定时，加速度a与m成反比 5 研究物体小车运动时，需要提前平衡阻力：不加拉力之前，反复移动木板位置使小车能够匀速运动 问题导学： 1. 由F=ma可知，物体所受的合外力与质量成正比，与物体的加速度成反比，对吗？ 2. 公式F=ma中，各物理量的单位可以任意选择吗？ 3. 物体所受合外力必须达到一定值，物体才会产生加速度吗？ 4. 任何情况下，物体的加速度方向一定与合外力方向相同吗？ 5. 物体的运动方向一定与所受合外力方向相同吗？ 6. 使质量1kg的物体产生1m/s2的加速度的合外力大小是1N，对吗？ 7. 只有当物体有加速度时，物体才受到合外力，对吗？ 独学内容（自主学习）： 1、牛顿第二定律内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成 比，跟它的质量成 比，加速度的方向跟作用力的方向相 ． 2、表达式F＝ ，其中力F指的是物体所受的 力． 3、力的国际单位：牛顿，简称 ，符号为N. 4、“牛顿”的定义：当k＝1时，使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力叫作1 N，即1 N＝ kg·m/s2。 5、在质量的单位取kg，加速度的单位取m/s2，力的单位取N时，F＝kma中的k＝ ，此时牛顿第二定律可表述为F＝ . 精讲内容： 1、 牛顿第二定律 1. 内容：物体加速度的大小和它所受的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。 2. 表达式： F=kma，其中k是比例系数，当k=1时，表达式变为 F=ma，即质量为1kg的物体在大小为1N力的作用下获得1m/s2的加速度。 这里 1N=1kg·m/s2 2、 牛顿第二定律的简单应用 应用牛顿第二定律解题的一般步骤 (1)确定研究对象． (2)进行受力分析和运动状态分析，画出受力分析图，明确运动性质和运动过程． (3)求出合力或加速度． (4)根据牛顿第二定律列方程求解． 2．应用牛顿第二定律解题的方法 (1)矢量合成法：若物体只受两个力作用，应用平行四边形定则求这两个力的合力，物体所受合力的方向即加速度的方向． (2)正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法求物体所受的合力． ①建立直角坐标系时，通常选取加速度的方向作为某一坐标轴的正方向(也就是不分解加速度)，将物体所受的力正交分解后，列出方程Fx＝ma，Fy＝0(或Fx＝0，Fy＝ma)． ②特殊情况下，若物体的受力都在两个互相垂直的方向上，也可将坐标轴建立在力的方向上，正交分解加速度a.根据牛顿第二定律列方程求解． 基础练习： 1、(多选)关于速度、加速度、合力的关系，下列说法正确的是(　　　) A.原来静止在光滑水平面上的物体，受到水平推力的瞬间，物体立刻获得加速度 B.加速度的方向与合力的方向总是一致的，但与速度的方向可能相同，也可能不同 C.在初速度为0的匀加速直线运动中，速度、加速度与合力的方向总是一致的 D.合力变小，物体的速度一定变小 2、(多选)关于牛顿第二定律，下列说法正确的是(　　　) A.牛顿第二定律的表达式F＝ma是矢量式，a与F方向始终相同 B.某一瞬间的加速度，只能由这一瞬间的外力决定，而与这一瞬间之前或之后的外力无关 C.在公式F＝ma中，若F为合力，则a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和 D.物体的运动方向一定与物体所受合力的方向相同 3、高铁已成为中国的名片，某人为了测量高铁启动过程的加速度，将一支笔(可视为质点)用细线系于高铁车厢内的顶壁上，高铁启动过程中，发现系笔的细线偏离竖直线的夹角为θ＝37°，此时笔和车厢相对静止，如图所示，设笔的质量为0.1 kg(取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2)。求： (1)车厢运动的加速度大小； (2)细线对笔的拉力大小。 4、 如图所示，一木块沿倾角θ＝37°的光滑固定斜面自由下滑。g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。 (1)求木块的加速度大小； (2)若木块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，求木块加速度的大小。 体验高考：1．（2025·山东.8）工人在河堤的硬质坡面上固定一垂直坡面的挡板，向坡底运送长方体建筑材料。如图所示，坡面与水平面夹角为，交线为PN，坡面内QN与PN垂直，挡板平面与坡面的交线为MN，。若建筑材料与坡面、挡板间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，则建筑材料沿MN向下匀加速滑行的加速度大小为（    ） A． B． B． C． D． 2．（2025·甘肃·3）2025年4月24日，在甘肃酒泉卫星发射中心成功发射了搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭。若在初始的内燃料对火箭的平均推力约为。火箭质量约为500吨且认为在内基本不变，则火箭在初始内的加速度大小约为（　　）（重力加速度g取） A． B． C． D． 收获感悟： 我的困惑： 学科网（北京）股份有限公司 $