《高中物理牛顿第二定律学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理牛顿第二定律学案（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高中物理牛高中物理牛顿顿第二定律第二定律学案学案23了解了解单位制的构成及力学中三个基本物理量在国位制的构成及力学中三个基本物理量在国际单位制中的位制中的单位位 目目标定位定位1理解楞次定律的内容，并理解楞次定律的内容，并应用楞次定律判定感用楞次定律判定感应电流的方向流的方向. 1理解楞次定律的内容，并理解楞次定律的内容，并应用楞次定律判定感用楞次定律判定感应电流的方向流的方向. 1 知道牛知道牛顿第二定律的内容、表达式的确切含第二定律的内容、表达式的确切含义. 知道国知道国际单位制中力的位制中力的单位位“牛牛顿”是怎是怎样定定义的的.4能能应用牛用牛顿第二定律解决第二定律解决简单的的动力学力
2、学问题 预习导学学想一想想一想：从牛：从牛顿第二定律可知，无第二定律可知，无论多么小的多么小的力都可以使物体力都可以使物体产生加速度，可是，我生加速度，可是，我们用力用力提一个很重的箱子，却提不提一个很重的箱子，却提不动它，它，这跟牛跟牛顿第第二定律有无矛盾？二定律有无矛盾？为什么？什么？ 答案不矛盾；答案不矛盾；一、牛一、牛顿第二定律第二定律1 合力合力 合力方向合力方向 2 ma 矢矢 相同相同 3 1 m/s2 牛牛顿第二定律中的力是指合外力第二定律中的力是指合外力 F合合0 a0 预习导学学二、力学的二、力学的单位制位制 1 单位位 2 导出出单位位 3 基基本本单位位 导出出单位位
3、4 长度度 质量量 时间 米米 千克千克 秒秒 想一想想一想：若：若质量的量的单位用克，加速度的位用克，加速度的单位用厘位用厘米每二次方秒，那么力的米每二次方秒，那么力的单位是牛位是牛顿吗？牛？牛顿第二第二定律表达式中的系数定律表达式中的系数k还是是1吗？答案只有当答案只有当质量的量的单位用千克，加速度的位用千克，加速度的单位用米每位用米每二次方秒二次方秒时，力的，力的单位才是牛位才是牛顿；此此时牛牛顿第二定律表达式中的系数才是第二定律表达式中的系数才是1. 一、一、对牛牛顿第二定律的理解第二定律的理解课堂堂讲义1表达式：表达式： Fma，F指合外力指合外力 2对牛牛顿第二定律的理解第二定律的
4、理解 (1)瞬瞬时性：性： a与与F同同时产生，同生，同时变化，同化，同时消失，消失，为瞬瞬时对应关系关系 (2)矢量性：矢量性： Fma是矢量表达式，任一是矢量表达式，任一时刻刻a的方向均与合外力的方向均与合外力F的方向一致，当合外力方向的方向一致，当合外力方向变化化时a的方向同的方向同时变化，即化，即a与与F的方向在任何的方向在任何时刻均相同刻均相同 课堂堂讲义(3)同体性：同体性： 公式公式Fma中中a、F、m都是都是针对同一物体而言的同一物体而言的 (4)独立性：独立性： 当物体同当物体同时受到几个力作用受到几个力作用时，各个力都，各个力都满足足Fma，每个力都会，每个力都会产生一个加
5、速度，生一个加速度，这些加速度的矢量和些加速度的矢量和即即为物体具有的合加速度故牛物体具有的合加速度故牛顿第二定律可表示第二定律可表示为 课堂堂讲义3合外力、加速度、速度的关系合外力、加速度、速度的关系(1)力与加速度力与加速度为因果关系，但无先后关系，力是因，因果关系，但无先后关系，力是因，加速度是果加速度与合外力方向加速度是果加速度与合外力方向总相同、大小与相同、大小与合外力成正比合外力成正比(2)力与速度无因果关系：合外力与速度方向可以同力与速度无因果关系：合外力与速度方向可以同向，可以反向合外力与速度方向同向向，可以反向合外力与速度方向同向时，物体做，物体做加速运加速运动，反向，反向时
6、物体做减速运物体做减速运动课堂堂讲义(3)两个加速度公式的区两个加速度公式的区别 课堂堂讲义【例例1】下列下列对牛牛顿第二定第二定律的理解正确的是律的理解正确的是()A由由Fma可知，可知，F与与a成正比，成正比，m与与a成反比成反比B牛牛顿第二定律第二定律说明当物明当物体有加速度体有加速度时，物体才受，物体才受到外力的作用到外力的作用C加速度的方向与合外力加速度的方向与合外力的方向一致的方向一致D当外力停止作用当外力停止作用时，加，加速度随之消失速度随之消失 m决定于物体本身决定于物体本身 由由 Fma可知，只有可知，只有F一定的前提下，一定的前提下， m才与才与a成反比。成反比。力是力是产
7、生加速度的原因生加速度的原因 物体受到外力物体受到外力时才有的加才有的加速度速度 矢量性矢量性 瞬瞬时性性 课堂堂讲义针对训练初始初始时静止静止在光滑水平面上的物体，在光滑水平面上的物体，受到一个逐受到一个逐渐减小的水减小的水平力的作用，平力的作用，则这个物个物体运体运动情况情况为 ()A速度不断增大，但增速度不断增大，但增大得越来越慢大得越来越慢B加速度不断增大，速加速度不断增大，速度不断减小度不断减小C加速度不断减小，速加速度不断减小，速度不断增大度不断增大D加速度不加速度不变，速度先，速度先减小后增大减小后增大加速加速 牛牛顿第二定律第二定律 ：Fma a 逐逐渐减小减小 速度增大的速度
8、增大的 越来越慢越来越慢课堂堂讲义二、牛二、牛顿第二定律的第二定律的简单应用用 1解解题步步骤(1)确定研究确定研究对象象(2)进行受力分析和运行受力分析和运动情况分析，作出受力和运情况分析，作出受力和运动示意示意图 (3)求合力求合力F或加速度或加速度a. (4)根据根据Fma列方程求解列方程求解 课堂堂讲义2解解题方法方法(1)矢量合成法：若物体只受两个力作用矢量合成法：若物体只受两个力作用时，应用平用平行四行四边形定形定则求求这两个力的合力，加速度的方向即是两个力的合力，加速度的方向即是物体所受合外力的方向物体所受合外力的方向 (2)正交分解法：当物体受多个力作用正交分解法：当物体受多个
9、力作用时，常用正交分，常用正交分解法求物体的合外力解法求物体的合外力【例例2】如如图331所示，所示，质量量为4 kg的物体静止在水平的物体静止在水平面上，物体与水平面面上，物体与水平面间的的动摩擦因数摩擦因数为0.5.物体受到物体受到大小大小为20 N、与水平方向成、与水平方向成37角斜向上的拉力角斜向上的拉力F作用作用时，沿水平面做匀加速运，沿水平面做匀加速运动，求物体加速度的大小，求物体加速度的大小. (g取取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8) 课堂堂讲义xyGFNFfF1F2在水平方向：在水平方向：在在竖直方向：直方向： Fcos 37FfmaFNFsin 37m
10、g FfFN a0.5 m/s2 【例例3】如如图 332所示，沿水平方向做匀所示，沿水平方向做匀变速直速直线运运动的的车厢中，中，悬挂小球的挂小球的悬线偏离偏离竖直方向直方向37角，球和角，球和车厢相相对静止，球的静止，球的质量量为1 kg.(g取取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)(1)求求车厢运运动的加速度并的加速度并说明明车厢的运的运动情况；情况；(2)求求悬线对球的拉力大小球的拉力大小课堂堂讲义解法一解法一(合成法合成法) 图图332 mgF37F合合小球小球 F合合mgtan 37 【例例3】如如图 332所示，沿水平方向做匀所示，沿水平方向做匀变速直速直线运
11、运动的的车厢中，中，悬挂小球的挂小球的悬线偏离偏离竖直方向直方向37角，球和角，球和车厢相相对静止，球的静止，球的质量量为1 kg.(g取取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)(1)求求车厢运运动的加速度并的加速度并说明明车厢的运的运动情况；情况；(2)求求悬线对球的拉力大小球的拉力大小课堂堂讲义图图332 解法二解法二(正交分解法正交分解法)F小球小球 xymgF1F2Fsin 37ma Fcos 37mg0x方向：方向：y方向：方向：37课堂堂讲义三、三、单位制在位制在计算中的算中的应用用1单位制可以位制可以简化化计算算过程程计算算时首先将各物理量的首先将各物理量的单位
12、位统一到国一到国际单位制中，位制中，用国用国际单位制中的基本位制中的基本单位和位和导出出单位表示，位表示，这样就就可以省去可以省去计算算过程中程中单位的代入，只在数字后面写上位的代入，只在数字后面写上相相应待求量的待求量的单位即可位即可2单位制可位制可检查物理量关系式的正物理量关系式的正误如果如果发现某公式在某公式在单位上有位上有问题，或者所求，或者所求结果的果的单位与采用的位与采用的单位制中位制中该量的量的单位不一致，那么位不一致，那么该公式或公式或计算算结果肯定是果肯定是错误的的 3比比较某个物理量不同某个物理量不同值的大小的大小时，必，必须先把它先把它们的的单位位统一到同一一到同一单位制
13、中，再根据数位制中，再根据数值来比来比较【例例4】一列一列质量量为103 t的列的列车，机，机车牵引力引力为3.5105 N，运，运动中所受阻力中所受阻力为车重的重的0.01倍列倍列车由静止开始由静止开始做匀加速直做匀加速直线运运动，速度，速度变为180 km/h需多需多长时间？此？此过程中前程中前进了多了多远距离？距离？(g取取10 m/s2)课堂堂讲义m103 t106 kg F0.01G0.01 10610 N1105 N v180 km/h50 m/s 由牛由牛顿第二定律得第二定律得F牵Fma 课堂堂讲义借借题发挥 应用物理公式用物理公式计算前算前应先将各物理量的先将各物理量的单位在位
14、在同一同一单位制中位制中统一，一般一，一般统一到国一到国际单位位 如果已知各物理量都是国如果已知各物理量都是国际单位制中位制中单位，所求位，所求量也一定是国量也一定是国际单位制中位制中单位，故在位，故在计算式中不必算式中不必一一写出各物理量的一一写出各物理量的单位，而只是在位，而只是在计算式的后面算式的后面写出所求量的写出所求量的单位就行位就行1下列下列对牛牛顿第二定律的表达式第二定律的表达式Fma及其及其变形公式的理解，正确的是形公式的理解，正确的是()A由由Fma可知，物体所受的合力与物可知，物体所受的合力与物体的体的质量成正比，与物体的加速度成反量成正比，与物体的加速度成反比比B由由m
15、可知，物体的可知，物体的质量与其所量与其所受合力成正比，与其运受合力成正比，与其运动的加速度成反的加速度成反比比C由由a 可知，物体的加速度与其所可知，物体的加速度与其所受合力成正比，与其受合力成正比，与其质量成反比量成反比D由由m 可知，物体的可知，物体的质量可以通量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力求出量它的加速度和它所受到的合力求出对牛牛顿第二定律的理解第二定律的理解 对点点练习m与与F、a皆无关皆无关 2静止在光滑水平地面上的物体，静止在光滑水平地面上的物体，受到一个水平拉力的作用，以下受到一个水平拉力的作用，以下说法正确的是法正确的是()A当力当力刚开始作用的瞬开始作用的瞬间，物
16、体，物体立即立即获得加速度，但速度仍得加速度，但速度仍为零零B当力当力刚开始作用的瞬开始作用的瞬间，物体，物体同同时获得速度和加速度得速度和加速度C物体运物体运动起来后，拉力起来后，拉力变小小时，物体一定减速物体一定减速D物体运物体运动起来后，拉力反向，起来后，拉力反向，物体的加速度立即反向物体的加速度立即反向对点点练习力与加速度具力与加速度具有瞬有瞬时对应性性 v at ，t=0时，v=0 加速度加速度变小，速小，速度仍然增大度仍然增大 对点点练习3如如图333所示，静止在水平地面上的小黄所示，静止在水平地面上的小黄鸭质量量m20 kg，受到与水平面，受到与水平面夹角角为53的斜向上的拉力，
17、小黄的斜向上的拉力，小黄鸭开始沿水平开始沿水平地面运地面运动若拉力若拉力F100 N，小黄，小黄鸭与地面的与地面的动摩擦因数摩擦因数为0.2，求：，求：(1)把小黄把小黄鸭看做看做质点，作出其受力示意点，作出其受力示意图；(2)地面地面对小黄小黄鸭的支持力；的支持力；(3)小黄小黄鸭运运动的加速度的大小的加速度的大小(sin 530.8，cos 530.6，g10m/s2)图333F53xymgFfFN(2)根据牛根据牛顿第二定律：第二定律：竖直方向：直方向： Fsin 53FNmg FNmgFsin 53120 N， 竖直向上；直向上； (3) FfFN24 N Fcos 53Ffma a1.8 m/s2 牛牛顿第二定律的第二定律的简单应用用对点点练习力学力学单位制的理解与位制的理解与应用用4关于力学关于力学单位制，下列位制，下列说法正确的是法正确的是()Akg、m/s、N是是导出出单位位Bkg、m、s是基本是基本单位位C在国在国际单位制中，位制中，质量量的的单位可以是位可以是kg，也可以是，也可以是gD只有在国只有在国际单位制中，位制中，牛牛顿第二定律的表达式才是第二定律的表达式才是Fma 力学中的基本力学中的基本单位只位只有三个，有三个，即即kg、m、s Fma(k1)只有只有在所有物理量都在所有物理量都采用国采用国际单位制位制时才能成立才能成立
