【物理】2023-2024學(xué)年魯科版必修第一冊(cè) 牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律 課件

第3節(jié)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律核心素養(yǎng)目標(biāo)物理觀念(1)掌握牛頓第二定律的內(nèi)容及數(shù)學(xué)表達(dá)式。(2)理解公式中各物理量的意義及相互因果關(guān)系。(3)知道單位制和國(guó)際單位制，知道力學(xué)中其他物理量的單位都可以用基本單位導(dǎo)出。科學(xué)思維會(huì)應(yīng)用牛頓第二定律解決簡(jiǎn)單的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。科學(xué)探究以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)歸納出物體的加速度跟它的質(zhì)量、所受外力的關(guān)系，進(jìn)而總結(jié)出牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，滲透物理方法的教育，培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力；從認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)出物理規(guī)律并加以運(yùn)用，體驗(yàn)成功的喜悅，樹(shù)立學(xué)好物理的信心。CONTENTS目錄新知預(yù)覽·抓必備素養(yǎng)浸潤(rùn)·提能力知能演練·重落實(shí)課時(shí)跟蹤檢測(cè)新知預(yù)覽·抓必備高效學(xué)習(xí)夯基固本1知識(shí)點(diǎn)一牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律及其意義1．內(nèi)容：物體加速度的大小與所受______的大小成正比，與物體的____成反比，加速度方向與合外力方向相同。2．表達(dá)式：F＝__。3．單位“牛頓”的定義：使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的力規(guī)定為1N，即1N＝1____________。4．意義：牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律既明確了力、質(zhì)量、加速度三者的數(shù)量關(guān)系，也明確了加速度與力的方向關(guān)系。合外力質(zhì)量makg·m/s2知識(shí)點(diǎn)二國(guó)際單位制1．國(guó)際單位(1)基本單位：與力學(xué)有關(guān)的基本單位有________、____________、________。(2)導(dǎo)出單位：根據(jù)物理學(xué)關(guān)系式由______導(dǎo)出的其他物理量的單位。2．意義與作用：用公式計(jì)算的時(shí)候，如果已知量都采用國(guó)際單位制中的單位，計(jì)算的結(jié)果也必然是__________單位。因此，在計(jì)算時(shí)所列的等式中，就不必一一寫(xiě)出每個(gè)物理量的單位，只要在計(jì)算結(jié)果的數(shù)據(jù)后面正確寫(xiě)出所求量的單位即可。米(m)千克(kg)秒(s)基本量國(guó)際單位制(1)因?yàn)楹⒆恿廨^小，所以箱子可能不動(dòng)。 ()(2)孩子對(duì)箱子施力，然后產(chǎn)生了加速度，加速度的產(chǎn)生滯后于力的作用。 ()(3)箱子加速度的方向一定與合外力方向相同。 ()(4)箱子的質(zhì)量與箱子的加速度成反比。 ()(5)若孩子的推力逐漸減小，則箱子做減速運(yùn)動(dòng)。 ()(6)孩子停止用力，則箱子立刻停下來(lái)。 ()××√×××素養(yǎng)浸潤(rùn)·提能力互動(dòng)探究重難突破21．對(duì)表達(dá)式F＝ma的理解(1)單位統(tǒng)一：表達(dá)式中，F(xiàn)、m、a三個(gè)物理量的單位都必須是國(guó)際單位。(2)F的含義：F是合力時(shí)，a指的是合加速度，即物體的加速度；F是某個(gè)力時(shí)，a是該力產(chǎn)生的加速度。【典例1】

(多選)初始時(shí)靜止在光滑水平面上的物體，受到一個(gè)逐漸減小的、方向不變的水平力的作用，則這個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況為 (

)A．速度不斷增大，但增大得越來(lái)越慢B．加速度不斷增大，速度不斷減小C．加速度不斷減小，速度不斷增大D．加速度不變，速度先減小后增大解析

水平面光滑，說(shuō)明物體不受摩擦力作用，物體所受到的水平力即其合外力。水平力逐漸減小，合外力也逐漸減小，由公式F＝ma可知：當(dāng)F逐漸減小時(shí)，a也逐漸減小，但速度逐漸增大，故A、C正確。合外力、加速度、速度的關(guān)系(1)力與加速度為因果關(guān)系：力是因，加速度是果。只要物體所受的合外力不為零，就會(huì)產(chǎn)生加速度。加速度與合外力的方向是相同的，大小與合外力成正比。(2)力與速度無(wú)因果關(guān)系：合外力的方向與速度的方向可以相同，可以相反，還可以有夾角。合外力的方向與速度的方向相同時(shí)，物體的速度增大；合外力的方向與速度的方向相反時(shí)，物體的速度減小。1．設(shè)想能創(chuàng)造一個(gè)理想的沒(méi)有阻力的環(huán)境，一個(gè)人用水平推力推動(dòng)停泊在海面的萬(wàn)噸巨輪，則從理論上可以說(shuō) (

)A．巨輪慣性太大，所以完全無(wú)法拖動(dòng)B．由于巨輪慣性很大，要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)一段時(shí)間后才會(huì)產(chǎn)生加速度C．一旦施力于巨輪，巨輪同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)加速度D．一旦施力于巨輪，巨輪同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)速度解析：根據(jù)牛頓第二定律知，一旦有合力，巨輪立即產(chǎn)生加速度，故A、B錯(cuò)誤，C正確。根據(jù)a＝知，巨輪的質(zhì)量很大，合力很小，則加速度很小，根據(jù)v＝at知，要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)一段時(shí)間才會(huì)產(chǎn)生明顯的速度，故D錯(cuò)誤。C

2．關(guān)于速度、加速度、合外力的關(guān)系，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 (

)A．原來(lái)靜止在光滑水平面上的物體，受到水平推力的瞬間，物體同時(shí)獲得加速度B．加速度的方向與合外力的方向總是相同的，但與速度的方向可能相同，可能不同C．在初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中，速度、加速度與合外力的方向總是一致的D．合外力變小，物體的速度一定變小解析：由牛頓第二定律可知，力與加速度總是同時(shí)出現(xiàn)，同時(shí)消失，A正確；由牛頓第二定律可知加速度的方向與合外力的方向總是相同的，但加速度的方向與速度的方向沒(méi)有必然關(guān)系，可能相同，可能不同，B正確；在初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中，v、a、F三者的方向相同，C正確；合外力變小，加速度變小，但速度是變大還是變小取決于加速度方向與速度方向的關(guān)系，D錯(cuò)誤。D

牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律瞬時(shí)性問(wèn)題的求解思路(1)確定所給問(wèn)題是繩桿類(lèi)還是彈簧類(lèi)，判斷彈力能否發(fā)生突變。(2)對(duì)物體受力分析，可采取“瞻前顧后”法，既要分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化前的受力，又要分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化瞬間的受力。

知能演練·重落實(shí)內(nèi)化知識(shí)鞏固技能33．(多選)雨滴從高空由靜止下落，其所受空氣阻力與速度大小成正比，則在雨滴下落的整個(gè)過(guò)程中

(

)A．速度不斷減小，加速度為零時(shí)，速度最小B．速度不斷增大，加速度為零時(shí)，速度最大C．加速度和速度方向相反D．速度對(duì)時(shí)間的變化率越來(lái)越小，最終為0解析：雨滴所受空氣阻力與速度大小成正比，故有f＝kv(k為常量)，雨滴受兩個(gè)力作用：豎直向下的重力mg和豎直向上的空氣阻力f，對(duì)雨滴應(yīng)用牛頓第二定律得mg－kv＝ma，起初雨滴向下加速，速度v增大，加速度a減小，當(dāng)mg＝kv時(shí)，加速度a＝0，速度最大，之后雨滴以最大速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A、C錯(cuò)誤，B正確；因加速度即速度對(duì)時(shí)間的變化率，所以速度對(duì)時(shí)間的變化率越來(lái)越小，最終為0，故D正確。BD

4．在交通事故的分析中，剎車(chē)線的長(zhǎng)度是很重要的依據(jù)，剎車(chē)線是汽車(chē)剎車(chē)后，停止轉(zhuǎn)動(dòng)的輪胎在地面上發(fā)生滑動(dòng)時(shí)留下的滑動(dòng)痕跡。在某次交通事故中，汽車(chē)的剎車(chē)線長(zhǎng)度是15m，假設(shè)汽車(chē)輪胎與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒為0.75，該路段限速60km/h，g取10m/s2，則汽車(chē)剎車(chē)前的速度以及是否超速的情況是 (

)A．速度為7.5m/s，超速

B．速度為15m/s，不超速C．速度為15m/s，超速

D．速度為7.5m/s，不超速解析：設(shè)汽車(chē)剎車(chē)后滑動(dòng)時(shí)的加速度大小為a，由牛頓第二定律得μmg＝ma，解得a＝μg。由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移關(guān)系式得v20＝2as，可得汽車(chē)剎車(chē)前的速度為v0＝15m/s＝54km/h<60km/h，所以不超速，因此B正確。B

課時(shí)跟蹤檢測(cè)42．測(cè)量國(guó)際單位制規(guī)定的三個(gè)力學(xué)基本