广东省高中物理粤教版必修一教学案（教师版）：第4章 第4节 牛顿第二定律 .docVIP

第四章 力与运动 第四节 牛顿第二定律 课前自主预习 1．牛顿第二定律：物体的加速度跟所受合外力成 ，跟物体的质量成 ，加速度的方向跟合外力的方向 ． 2．在国际单位制中，力的单位是牛顿.1 N等于质量为 的物体获得 的加速度时受到的合外力． 3．在国际单位制中，公式F＝kma中的比例系数k为 ，因此，牛顿第二定律的数学表达式为 ． 4．（双选）关于a和F合的关系，以下说法不正确的是(　　) A．物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小 B．物体的加速度大小不变，则其一定受恒力作用 C．力随着时间改变，加速度也随着时间改变 D．力停止作用，加速度也随即消失 5．（单选）一个质量为2 kg的物体同时受到两个力的作用，这两个力的大小分别是2 N和6 N，当两个力的方向发生变化时，物体的加速度大小不可能为(　　) A．1 m/s2 B．2 m/s2 C．3 m/s2 D．4 m/s2 [课前自主预习]参考答案 1．正比，反比，相同；2．1 kg，1 m/s2；3．1，F＝ma 4．AB；5．A 课堂互动探究 知识点1 牛顿第二定律 新知探究 1．在保持质量不变时，不同拉力作用下物体的加速度如下表所示： 物理量 1 2 3 F/N 9.88×10-2 7.94×10-2 5.19×10-2 a/(m·s-2) 0.327 0.263 0.172 由表格中的数据推算： ________N/(m·s-2) ；________N/(m·s-2) ；_________N/(m·s-2) 由计算结果分析可得，当保持物体的质量不变时，___________________ 2．在保持拉力不变时，不同质量的物体的加速度如下表所示： 物理量 1 2 3 m/kg 218g 302g 402g a/(m·s-2) 0.238 0.172 0.129 由图中的数据分析可得，当保持物体所受拉力不变时 即a∝ 结论：质量不变时，加速度与合外力成__________；合外力F不变时，加速度与质量成_____________，加速度的方向跟合外力的方向____________。 答案：0.3021，0.3019，0.3017 即a∝F 正比，反比，相同 重点归纳 1．牛顿第二定律 (1)．内容：质量不变时，加速度与合外力成正比；合外力F不变时，加速度与质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同 (2)．数学表达式：或 (3)．比例系数k的含义 根据F=kma知，，因此k在数值上等于单位质量的物体产生单位加速度时力的大小，k的大小由F、m、a三者的单位共同决定，在国际单位制中，k=1。 2．对牛顿第二定律的理解 (1)．因果性：只要物体所受合力不为零，物体就获得加速度，即力是产生加速度的原因． (2)．瞬时性．对于质量确定的物体，其加速度的大小和方向完全由物体受到的合外力的大小和方向决定．加速度和物体受到的合外力是瞬时对应关系，即加速度随合外力同时产生、同时变化、同时消失，保持时刻对应的关系． (3)．矢量性．力和加速度都是矢量，物体加速度的方向由物体所受合外力的方向决定．应用牛顿第二定律解决问题时，应该规定正方向，凡是与正方向相同的力或加速度均取正值，反之取负值． (4)．同体性．牛顿第二定律中的质量是研究对象的质量，它可以是某个物体的质量，也可以是由若干物体构成的系统的质量；作用力是研究对象所受到的合外力，对于系统而言，不包括系统内各物体之间的相互作用力；m、F、a必须是对同一研究对象而言的． [例1] 关于牛顿第二定律，下列说法正确的是 ( ) A．根据F=ma可知，只要有力作用在物体上，物体就一定能产生加速度 B．在m=F/a中，F是指物体所受外力的合力，简称合外力 C．根据m=F/a，物体的质量跟外力成正比，跟加速度成反比 D．物体的运动方向一定跟合外力的方向相同 解析：根据牛顿第二定律，F=ma时，F指的是合外力，故B对；而当物体受到合外力为0时，即使物体有力的作用，物体也没有加速度，故A错；m是运动物体的质量，它是物体的固有属性，与物体是否运动及是否有加速度无关，故C错；物体的运动方向可以与合外力的方向相同或相反，故D错。 答案:B 触类旁通 1．（双选）关于牛顿第二定律的下列说法中，正确的是（ ） A．物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合力大小决定，与物体的速度无关 B．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 C．物体所受合力的方向和加速度的方向及速度方向总是相同的 D．一旦物体所受合力为零，则物体的加速度