高一物理牛顿第二定律(2)ppt课件

1、第三节牛顿第二定律第三节牛顿第二定律12022-1-28课标定位：课标定位：应用：应用：1. 应用牛顿第二定律处理简单的力和运应用牛顿第二定律处理简单的力和运动的问题动的问题2正确使用国际单位制单位正确使用国际单位制单位理解：理解：1. 牛顿第二定律的内容牛顿第二定律的内容2单位制在物理计算中的作用单位制在物理计算中的作用认识：认识：1. 牛顿第二定律表达式的含义牛顿第二定律表达式的含义2单位制的意义以及国际单位制中力学的基本单位制的意义以及国际单位制中力学的基本单位单位22022-1-28第第 三三节节核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练课前自主学案课前自

2、主学案课标定位课标定位32022-1-28课前自主学案课前自主学案一、牛顿第二定律一、牛顿第二定律1加速度与力、质量的关系加速度与力、质量的关系正比正比反比反比42022-1-282.内容：物体的加速度跟所受的内容：物体的加速度跟所受的_成正比，跟成正比，跟物体的物体的_成反比，加速度的方向跟成反比，加速度的方向跟_方向方向相同相同3表达式：表达式：F合合_.二、力学单位制二、力学单位制1基本单位：根据物理运算中的需要而选定的几基本单位：根据物理运算中的需要而选定的几个物理量的单位个物理量的单位2导出单位：根据导出单位：根据_中其他物理量和基中其他物理量和基本物理量的关系，导出的其他物理量的单

3、位本物理量的关系，导出的其他物理量的单位3单位制：单位制：_和和_一制组成了单一制组成了单位制位制合力合力质量质量合力合力ma物理公式物理公式基本单位基本单位导出单位导出单位52022-1-284国际单位制国际单位制(1)力学中规定力学中规定_、_、_三个物理量的单位为基本单位三个物理量的单位为基本单位(2)国际单位制中的基本单位：力学中有国际单位制中的基本单位：力学中有_、_、_三个三个长度长度质量质量时间时间米米千克千克秒秒62022-1-28思考感悟思考感悟国际单位一定是基本单位吗？基本单位一定是国国际单位一定是基本单位吗？基本单位一定是国际单位吗？际单位吗？提示：提示：是基本单位的不一

4、定是国际单位，是国际是基本单位的不一定是国际单位，是国际单位的不一定是基本单位如：长度单位可以是单位的不一定是基本单位如：长度单位可以是米和厘米，其中米既是基本单位又是国际单位，米和厘米，其中米既是基本单位又是国际单位，但厘米是基本单位，不是国际单位又如速度的但厘米是基本单位，不是国际单位又如速度的单位单位m/s，是国际单位，但不是基本单位，是国际单位，但不是基本单位72022-1-28核心要点突破核心要点突破一、对牛顿第二定律的理解一、对牛顿第二定律的理解牛顿第二定律的几个特性牛顿第二定律的几个特性因果性因果性力是产生加速度的原因，没有力也就力是产生加速度的原因，没有力也就没有加速度没有加速

5、度矢量性矢量性公式公式Fma是矢量式，任一瞬时，是矢量式，任一瞬时，a的的方向均与方向均与F合合方向相同，当方向相同，当F合合方向变化方向变化时，时，a的方向同时变化，且任意时刻二的方向同时变化，且任意时刻二者方向始终一致者方向始终一致82022-1-28瞬时性瞬时性牛顿第二定律表明了物体的加速度与物体所受合牛顿第二定律表明了物体的加速度与物体所受合外力的瞬时对应关系，外力的瞬时对应关系，a为某一时刻的加速度，为某一时刻的加速度，F为该时刻物体所受合外力为该时刻物体所受合外力同体性同体性F合合ma中，中，a、F合合、m都是对同一物体而言都是对同一物体而言独立性独立性作用于物体上的每一个力各自产

6、生的加速度都遵作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律，而物体的实际加速度则是每个从牛顿第二定律，而物体的实际加速度则是每个力产生的加速度的矢量和，分力和加速度在各个力产生的加速度的矢量和，分力和加速度在各个方向上的分量关系也遵从牛顿第二定律，则：方向上的分量关系也遵从牛顿第二定律，则：Fxmax，Fymay相对性相对性物体的加速度必须是对相对于地球静止或匀速直物体的加速度必须是对相对于地球静止或匀速直线运动的参考系而言的，否则牛顿第二定律不成线运动的参考系而言的，否则牛顿第二定律不成立立92022-1-28102022-1-28即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小

7、试牛刀)1.关于牛顿第二定律，下列说法中不正确的是关于牛顿第二定律，下列说法中不正确的是()A在国际单位制中，力的单位用在国际单位制中，力的单位用“牛顿牛顿”，质量，质量的单位用的单位用“千克千克”，加速度单位用，加速度单位用“米米/秒秒2”，才，才能将牛顿第二定律的公式表达为：能将牛顿第二定律的公式表达为：FmaB每一瞬间的力只决定这一瞬时的加速度，而与每一瞬间的力只决定这一瞬时的加速度，而与这一瞬间之前或之后的力无关，这一瞬间之前或之后的力无关，F一旦消失，一旦消失，a也立也立即消失即消失112022-1-28C在公式在公式Fma中，中，a实际上是作用于该物体上实际上是作用于该物体上的每一

8、个力所产生的加速度的矢量和的每一个力所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外力方向物体的运动方向一定与物体所受合外力方向一致一致解析：解析：选选D.在公式在公式Fkma中的中的k值，只有在国际值，只有在国际单位制中，力的单位用单位制中，力的单位用“牛顿牛顿”、质量的单位用、质量的单位用“千克千克”、加速度的单位用、加速度的单位用“米米/秒秒2”时时k1，牛顿第二定律才为牛顿第二定律才为Fma，A正确；牛顿第二定正确；牛顿第二定律表明，加速度与物体受的合外力之间存在瞬时律表明，加速度与物体受的合外力之间存在瞬时关系，关系，a与与F同时变化，同时消失，同时变化，同时消失，B正确；根

9、据正确；根据122022-1-28力的独立作用原理，力的独立作用原理，a应为作用于该物体上的每应为作用于该物体上的每一个力单独产生的加速度的矢量和，一个力单独产生的加速度的矢量和，C正确；由正确；由牛顿第二定律的矢量性知，物体的加速度方向牛顿第二定律的矢量性知，物体的加速度方向一定与物体合外力方向一致，与物体运动方向一定与物体合外力方向一致，与物体运动方向不一定一致，不一定一致，D错误错误132022-1-28二、应用牛顿第二定律解题的一般步骤及常用方二、应用牛顿第二定律解题的一般步骤及常用方法法1一般步骤一般步骤(1)确定研究对象确定研究对象(2)进行受力分析和运动状态分析，画出受力示意进行

10、受力分析和运动状态分析，画出受力示意图图(3)建立坐标系，或选取正方向，写出已知量，根建立坐标系，或选取正方向，写出已知量，根据定律列方程据定律列方程(4)统一已知量单位，代值求解统一已知量单位，代值求解(5)检查所得结果是否符合实际，舍去不合理的检查所得结果是否符合实际，舍去不合理的解解142022-1-282常用方法常用方法(1)矢量合成法：若物体只受两个力作用时，应用矢量合成法：若物体只受两个力作用时，应用平行四边形定则求这两个力的合力，再由牛顿第平行四边形定则求这两个力的合力，再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大小及方向加速度二定律求出物体的加速度的大小及方向加速度的方向就是物体所受合

11、外力的方向，反之，若知的方向就是物体所受合外力的方向，反之，若知道加速度的方向也可应用平行四边形定则求物体道加速度的方向也可应用平行四边形定则求物体所受的合力所受的合力152022-1-28162022-1-28即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2如图如图331所示，一物块位于光滑水平桌面所示，一物块位于光滑水平桌面上，用一大小为上，用一大小为F、方向如图所示的力去推它，、方向如图所示的力去推它，使它以加速度使它以加速度a向右运动，若保持力的方向不变向右运动，若保持力的方向不变而增大力的大小，则而增大力的大小，则()图图331172022-1-28Aa变大变大Ba不变不变

12、Ca变小变小D因为物块的质量未知，故不能确定因为物块的质量未知，故不能确定a变化的变化的趋势趋势182022-1-28三、单位制在物理计算中的应用三、单位制在物理计算中的应用1在利用物理公式进行计算时，为了在代入数在利用物理公式进行计算时，为了在代入数据时不使表达式过于繁杂，我们要把各个量换算据时不使表达式过于繁杂，我们要把各个量换算到同一单位制中，这样计算时就不必一一写出各到同一单位制中，这样计算时就不必一一写出各个量的单位，只要在所求结果后写上对应的单位个量的单位，只要在所求结果后写上对应的单位即可即可2习惯上把各量的单位统一成国际单位，只要习惯上把各量的单位统一成国际单位，只要正确地应用

13、公式，计算结果必定是用国际单位来正确地应用公式，计算结果必定是用国际单位来表示的表示的192022-1-283物理公式在确定各物理量的数量关系时，同时物理公式在确定各物理量的数量关系时，同时也确定了各物理量的单位关系，所以我们可以根据也确定了各物理量的单位关系，所以我们可以根据物理公式中物理量间的关系，推导出这些物理量的物理公式中物理量间的关系，推导出这些物理量的单位单位特别提醒：特别提醒：利用单位制进行计算时，可对计算结果利用单位制进行计算时，可对计算结果的正误进行检验，如用力学国际单位制计算时，只的正误进行检验，如用力学国际单位制计算时，只有所求物理量的计算结果的单位和该物理量的力学有所求

14、物理量的计算结果的单位和该物理量的力学国际单位制中的单位完全统一时，该运算过程才可国际单位制中的单位完全统一时，该运算过程才可能是正确的，若所求物理量的单位不对，则结果一能是正确的，若所求物理量的单位不对，则结果一定出错定出错202022-1-28答案：答案：B212022-1-28课堂互动讲练课堂互动讲练对牛顿第二定律的理解对牛顿第二定律的理解 如图如图332所示，物体在水平拉力所示，物体在水平拉力F的作的作用下沿水平地面做匀速直线运动，速度为用下沿水平地面做匀速直线运动，速度为v.现让拉现让拉力力F逐渐减小，则物体的加速度和速度的变化情况逐渐减小，则物体的加速度和速度的变化情况应是应是()

15、222022-1-28图图332232022-1-28A加速度逐渐变小，速度逐渐变大加速度逐渐变小，速度逐渐变大B加速度和速度都在逐渐变小加速度和速度都在逐渐变小C加速度和速度都在逐渐变大加速度和速度都在逐渐变大D加速度逐渐变大，速度逐渐变小加速度逐渐变大，速度逐渐变小【思路点拨】【思路点拨】解答本题时应注意以下两点：解答本题时应注意以下两点：(1)决定加速度变化的是合外力的变化，而不是决定加速度变化的是合外力的变化，而不是物体所受到的某个力的变化物体所受到的某个力的变化(2)速度增大还是减小取决于加速度与速度方向速度增大还是减小取决于加速度与速度方向的关系的关系242022-1-28【答案】

16、【答案】D252022-1-28【方法总结】【方法总结】牛顿第二定律反映了物体所受合牛顿第二定律反映了物体所受合外力与物体运动状态变化之间的关系，当物体所外力与物体运动状态变化之间的关系，当物体所受合外力增大时物体加速度增大，但对于速度则受合外力增大时物体加速度增大，但对于速度则不一定增大不一定增大262022-1-28变式训练变式训练1一物体在几个力的作用下处于平衡一物体在几个力的作用下处于平衡状态，若使其中一个向东的力逐渐减小，直至为状态，若使其中一个向东的力逐渐减小，直至为零，则在此过程中物体的加速度零，则在此过程中物体的加速度()A方向一定向东，且逐渐增大方向一定向东，且逐渐增大B方向

17、一定向西，且逐渐增大方向一定向西，且逐渐增大C方向一定向西，且逐渐减小方向一定向西，且逐渐减小D方向一定向东，且逐渐减小方向一定向东，且逐渐减小272022-1-28解析：解析：选选B.因物体在几个力的作用下处于平衡状因物体在几个力的作用下处于平衡状态，所以其余几个力的合力与向东的力一定等大态，所以其余几个力的合力与向东的力一定等大反向，当向东的力逐渐减小时，其余几个力的合反向，当向东的力逐渐减小时，其余几个力的合力向西且不变，取向西为正方向，由牛顿第二定力向西且不变，取向西为正方向，由牛顿第二定律知律知F西合西合F东东ma，a将随将随F东东的减小而逐渐增大，的减小而逐渐增大，故只有故只有B正

18、确正确282022-1-28 如图如图333所示，质量分别为所示，质量分别为mA和和mB的的A和和B两球用轻弹簧连接，两球用轻弹簧连接，A球用细绳悬挂起球用细绳悬挂起来，两球均处于静止状态如果将悬挂来，两球均处于静止状态如果将悬挂A球的球的细线剪断，此时细线剪断，此时A和和B两球的瞬时加速度各是两球的瞬时加速度各是多少？多少？牛顿第二定律的瞬时性牛顿第二定律的瞬时性292022-1-28图图333302022-1-28【思路点拨】【思路点拨】牛顿第二定律的核心是加速度牛顿第二定律的核心是加速度与合力的瞬时对应关系，求瞬时加速度时，当与合力的瞬时对应关系，求瞬时加速度时，当物体受到的某个力发生变

19、化时，可能还隐含着物体受到的某个力发生变化时，可能还隐含着其他力也发生变化，像弹簧、橡皮绳等提供弹其他力也发生变化，像弹簧、橡皮绳等提供弹力时，由于形变量较大，弹力不会瞬间改变，力时，由于形变量较大，弹力不会瞬间改变，而细绳、钢丝、轻杆则不同，由于形变量太小，而细绳、钢丝、轻杆则不同，由于形变量太小，所提供的弹力会在瞬间改变所提供的弹力会在瞬间改变312022-1-28【自主解答】【自主解答】物体在某一瞬间的加速度由这物体在某一瞬间的加速度由这一时刻的合力决定，分析绳断瞬间两球的受力一时刻的合力决定，分析绳断瞬间两球的受力情况是关键由于轻弹簧两端连着物体，物体情况是关键由于轻弹簧两端连着物体，

20、物体要发生一段位移，需要一定时间，故剪断细线要发生一段位移，需要一定时间，故剪断细线瞬间，弹簧的弹力与剪断前相同先分析细线瞬间，弹簧的弹力与剪断前相同先分析细线未剪断时，未剪断时，A和和B的受力情况，如图的受力情况，如图334所所示，示，A球受重力、弹簧弹力球受重力、弹簧弹力F1及细线的拉力及细线的拉力F2；B球受重力、弹力球受重力、弹力F1，且，且F1F1mBg.322022-1-28图图334332022-1-28342022-1-28【方法总结】【方法总结】分析物体在某一时刻的瞬时加分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析这一瞬时的受力情况及运动速度，关键是分析这一瞬时的受力情况及运动

21、状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度352022-1-28变式训练变式训练2质量均为质量均为m的的A、B两个小球之间系一两个小球之间系一个质量不计的弹簧，放在光滑的台面上个质量不计的弹簧，放在光滑的台面上A紧靠墙紧靠墙壁，如图壁，如图335所示，今用恒力所示，今用恒力F将将B球向左挤压球向左挤压弹簧，达到平衡时，突然将力撤去，此瞬间弹簧，达到平衡时，突然将力撤去，此瞬间()图图335362022-1-28AA球的加速度为球的加速度为F/(2m)BA球的加速度为零球的加速度为零CB球的加速度为球的加速度为F/(2m)DB球的加速度为球的加速度为F/m37202

22、2-1-28382022-1-28 如图如图336所示，两个质量相同的物所示，两个质量相同的物体体1和和2紧靠在一起，放在光滑的水平桌面紧靠在一起，放在光滑的水平桌面上如果它们分别受到水平推力上如果它们分别受到水平推力F1和和F2作用，作用，而且而且F1F2，则，则1施于施于2的作用力大小为的作用力大小为()整体法和隔离法的应用整体法和隔离法的应用392022-1-28图图336402022-1-28【思路点拨思路点拨】先由整体法求加速度，再用隔离先由整体法求加速度，再用隔离法求物体法求物体1、2间的相互作用力间的相互作用力图图337【精讲精析精讲精析】将物体将物体1、2看成一个整体，其所看成一个整体，其所受合力为：受合力为：F合合F1F2，设质量均为，设质量均为m，由牛顿第二定律得，由牛顿第二定律得412022-1-2