高三物理一轮复习：牛顿第二定律教学设计与应用.pdfVIP

§2牛顿第二定律

教学目标：

1.理解牛顿第二定律，能够运用牛顿第二定律解决力学问题

2.理解力与的关系，会进行相关的判断

3.掌握应用牛顿第二定律分析问题的基本方法和基本技能

教学重点：理解牛顿第二定律

教学难点：力与的关系

教学方法：讲练结合，计算机辅助教学

教学过程：

一、牛顿第二定律

1.定律的表述

物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的

方向相同，即Fma（其中的F和m、a必须相对应）

点评：特别要注意表述的第三句话。因为力和加速度都是矢量，它们的关系除了数量大小

的关系外，还有方向之间的关系。明确力和加速度方向，也是正确列出方程的重要环节。

若F为物体受的合外力，那么a表示物体的实际加速度；若F为物体受的某一个方向上

的所有力的合力，那么a表示物体在该方向上的分加速度；若F为物体受的若干力中的某一

个力，那么a仅表示该力产生的加速度，不是物体的实际加速度。

2.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

F

（2）矢量性：牛顿第二定律是矢量式。a只表示加速度与合外力的大小关

m

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的宏观物体，不适用于高速的微观粒

子

3.牛顿第二定律确立了力和的关系

牛顿第二定律明确了物体的受力情况和情况之间的定量关系。联系物体的受力情况和

情况的桥梁或纽带就是加速度。

4.应用牛顿第二定律解题的步骤

①明确研究对象。可以以某一个物体为对象，也可以以几个物体组成的质点组为对象。设

每个质点的质量为m，对应的加速度为a，则有：F合=ma+ma+ma+……+ma

ii112233nn

对这个结论可以这样理解：先分别以质点组中的每个物体为研究对象用牛顿第二定律：

∑Fma，∑Fma，……∑Fma，将以上各式等号左、右分别相加，其中左边所

111222nnn

有力中，凡属于系统内力的，总是成对出现并且大小相等方向相反的，其矢量和必为零，所以

最后得到的是该质点组所受的所有外力之和，即合外力F。

②对研究对象进行受力分析。同时还应该分析研究对象的情况（包括速度、加速度），

并把速度、加速度的方向在受力图旁边画出来。

③若研究对象在不共线的两个力作用下做加速，一般用平行四边形定则（或三角形定

则）解题；若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做加速，一般用正交分解法解题（注意灵

活选取坐标轴的方向，既可以分解力，也可以分解加速度）。

④当研究对象在研究过程的不同阶段受力情况有变化时，那就必须分阶段进行受力分析，

分阶段列方程求解。

解题要养成良好的习惯。只要严格按照以上步骤解题，同时认真画出受力分析图，标出运

动情况，那么问题都能迎刃而解。

二、应用举例

1.力与关系的定性分析

【例1】如图所示，如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一

高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一

全过程中，下列中正确的是

A．小球刚接触弹簧瞬间速度最大

B