高中物理第三章牛頓運動定律3.3牛頓第二定律省公開課一等獎新名師獲獎?wù)n件

第三章第3節(jié)了解教材新知把握熱點考向知識點一知識點二考向一考向二

考向三應(yīng)用創(chuàng)新演練隨堂基礎(chǔ)鞏固課時跟蹤訓(xùn)練1/412/413/411．物體加速度大小跟物體所受合

力成正比，跟它質(zhì)量成反比；加速

度方向跟協(xié)力方向相同。2．表示式：F＝ma。

3．物體加速度與物體所受合外力具

有瞬時對應(yīng)關(guān)系。4．基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位

制。在力學(xué)中，選定長度、質(zhì)量和時

間這三個物理量單位作為基本單位。4/415/41牛頓第二定律[自學(xué)教材]1．加速度與作用力和質(zhì)量關(guān)系當(dāng)物體質(zhì)量相同時，加速度跟作用在物體上協(xié)力成

；當(dāng)物體受到協(xié)力相同時，加速度跟質(zhì)量成

。

2．牛頓第二定律內(nèi)容物體加速度跟所受協(xié)力成正比，跟物體質(zhì)量成反比，加速度方向跟

方向相同。正比反比協(xié)力6/413．牛頓第二定律表示式

F＝ma(1)公式中F為物體所受外力協(xié)力，即合外力，而不是物體受到某一個力或某個力分力。

(2)公式中a為物體實際運動加速度，即合加速度。7/41[重點詮釋]1．牛頓第二定律五種特征矢量性公式F＝ma是矢量式，式中F和a都是矢量，且它們在任何時刻方向都相同，當(dāng)F方向改變時，a方向同時改變瞬時性牛頓第二定律表明了物體加速度與物體所受合外力瞬時對應(yīng)關(guān)系，a為某一時刻加速度，F(xiàn)為該時刻物體所受合外力8/41同一性有兩層意思：一是指加速度a相對同一慣性系(普通指地球)，二是指F＝ma中F、m、a必須對應(yīng)同一物體或同一個系統(tǒng)獨立性作用于物體上每一個力各自產(chǎn)生加速度都遵從牛頓第二定律，而物體實際加速度則是每個力產(chǎn)生加速度矢量和，分力和加速度在各個方向上分量關(guān)系也遵從牛頓第二定律，即：Fx＝max，F(xiàn)y＝may相對性物體加速度必須是對相對于地球靜止或勻速直線運動參考系而言9/412．牛頓第二定律和牛頓第一定律關(guān)系

(1)牛頓第一定律揭示了物體在不受力時運動規(guī)律。同時，還指出了力和運動關(guān)系——力是改變物體運動狀態(tài)原因，從而完善了力內(nèi)涵，揭示了力本質(zhì)。

(2)在牛頓第一定律基礎(chǔ)上，人們才能準確地研究物體受力時運動規(guī)律，所以牛頓第一定律是牛頓第二定律基礎(chǔ)，而不是牛頓第二定律特例。

(3)牛頓第二定律深入定量地給出了決定物體加速度兩個原因，即物體所受合外力和物體質(zhì)量。10/4111/4112/41解析：a、m、F三個物理量決定關(guān)系是，力F和質(zhì)量m決定了加速度a，而加速度a不能決定力大小或質(zhì)量大小。答案：CD13/41力學(xué)單位制[自學(xué)教材]1．基本單位在物理學(xué)中所選定基本量單位，總共有七個基本單位，在力學(xué)中有三個基本單位，它們是長度、質(zhì)量、時間單位。

2．導(dǎo)出單位由基本量依據(jù)物理關(guān)系式推導(dǎo)出來其它物理量單位，叫做導(dǎo)出單位，比如在力學(xué)中力、速度、加速度等一些物理量單位都是導(dǎo)出單位。14/413．單位制基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。在國際單位制中，力學(xué)基本量單位是米、千克、秒，其它導(dǎo)出單位都是由這三個單位和各物理量關(guān)系式推導(dǎo)出來，這一單位制是當(dāng)前國際上通用。15/41[重點詮釋]1．國際單位制中基本物理量和對應(yīng)國際單位制中基本單位物理量名稱物理量符號單位名稱單位符號長度l米m質(zhì)量m千克(千克)kg時間t秒s電流I安[培]A熱力學(xué)溫度T開[爾文]K發(fā)光強度I，(IV)坎[德拉]cd物質(zhì)量n摩[爾]mol16/412．單位制在物理計算中應(yīng)用

(1)在利用物理公式進行計算時，為了在代入數(shù)據(jù)時不使表示式過于繁雜，我們要把各個量換算到同一單位制中，這么計算時就無須一一寫出各量單位，只要在所求結(jié)果后寫上對應(yīng)單位即可。從而使物理運算簡化。

(2)習(xí)慣上把各量單位統(tǒng)一成國際單位，只要正確地應(yīng)用公式，計算結(jié)果必定是用國際單位來表示。17/41(3)物理公式在確定物理量關(guān)系同時，也確定了物理量單位關(guān)系，在推導(dǎo)物理量單位時，一定要借助物理公式。

(4)物理單位正確是一個物理量表示式正確必要條件。利用這一點能夠幫助我們從另一個角度檢驗物理公式、運算過程和結(jié)果是否正確。若發(fā)覺等式兩邊單位不一致，則說明計算有誤。18/412．以下說法中不正確是(

)A．在力學(xué)中，力是基本概念，所以力單位“牛頓”

是力學(xué)單位制中基本單位B．因為力單位是牛頓，而1N＝1kg·m/s2，所以牛

頓是導(dǎo)出單位C．各物理量采取國際單位，經(jīng)過物理公式運算結(jié)

果單位一定為國際單位D．物理公式不但確定了物理量之間數(shù)量關(guān)系，同

時也確定了物理量間單位關(guān)系.19/41解析：“力”即使是力學(xué)中一個最基本概念，但它單位“牛頓”卻不是力學(xué)中基本單位。力學(xué)中基本單位是千克、米、秒，其它皆為導(dǎo)出單位。物理公式不但確定了物理量之間數(shù)量關(guān)系，同時也確定了物理量之間單位關(guān)系。已知量采取國際單位，經(jīng)過物理公式運算結(jié)果單位一定為國際單位，單位制在力學(xué)計算中意義正在于此。答案：A20/4121/41對牛頓第二定律了解[例1]

關(guān)于速度、加速度、協(xié)力關(guān)系，以下說法中錯誤是(

)A．原來靜止在光滑水平面上物體，受到水平推力瞬間，物體立刻取得加速度

B．加速度方向與協(xié)力方向總是一致，但與速度方向可能相同，也可能不一樣

C．在初速度為0勻加速直線運動中，速度、加速度與協(xié)力方向總是一致

D．協(xié)力變小，物體速度一定變小22/41[思緒點撥]解答本題時應(yīng)注意以下三點：(1)牛頓第二定律瞬時性。(2)加速度與協(xié)力方向關(guān)系。(3)加速度與速度改變關(guān)系。23/41[解析]

由牛頓第二定律可知A、B正確；初速度為0勻加速直線運動中，v、a、F三者方向相同，故C正確；協(xié)力變小，加速度變小，但速度是變大還是變小取決于加速度與速度方向關(guān)系，D錯誤。

[答案]

D24/41[借題發(fā)揮](1)牛頓第二定律給出了力和加速度瞬時對應(yīng)關(guān)系，即合外力決定物體加速度，合外力和加速度同時產(chǎn)生，同時改變，同時消失，且方向一定相同。

(2)物體所受合外力方向(即a方向)與物體運動方向沒有必定聯(lián)絡(luò)，但我們能夠從F與v方向間關(guān)系來確定物體加速還是減速，若二者同向或方向夾角為銳角，則v增加；若二者反向或方向夾角為鈍角，則v減小。25/411.在平直軌道上運動車廂中光滑水平桌面上用彈簧拴著一個小球，彈簧處于自然長度，如圖3－3－1所表示，當(dāng)旅客看到彈簧長度變長時，火車運動狀態(tài)可能是(

)A．火車向右運動，速度在增加中B．火車向右運動，速度在減小中C．火車向左運動，速度在增加中D．火車向左運動，速度在減小中圖3－3－126/41解析：以小球作為研究對象。因為彈簧變長了，故小球受到向左彈力，即小球受到協(xié)力向左。因為加速度a與F合同向，故小球加速度方向向左。若速度v向左時，a與v方向相同，v增大，做加速運動，C項正確；若速度v向右時，a與v方向相反，速度v減小，做減速運動，B項正確。答案：BC27/41牛頓第二定律瞬時應(yīng)用[例2]圖3－3－2中小球m處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧與豎直方向夾角為θ，燒斷BO繩瞬間，試求小球m加速度大小和方向。圖3－3－228/41[思緒點撥]

求解該題可按以下思緒分析：29/4130/41[答案]

gtanθ方向水平向右31/41[借題發(fā)揮](1)由牛頓第二定律F＝ma可知，物體在某一瞬時加速度是由該時刻合外力決定，所以分析細繩燒斷瞬間受力情況是關(guān)鍵。32/41(2)瞬時性問題中兩類基本模型特點：①輕繩(或輕桿)，因為其不可伸長(即不論所受拉力多大，長度不變)，不需要形變恢復(fù)時間，認為其彈力大小能夠發(fā)生突變，突變成零或其它值。②輕彈簧(或橡皮繩)，受力后發(fā)生較大形變，產(chǎn)生形變或使形變消失都有一個過程。在瞬間內(nèi)形變量能夠認為不變，所以發(fā)生瞬時性改變時，能夠認為彈力大小不變，即彈力大小不能突變。33/412.如圖3－3－3所表示，甲、乙之間用細線連接且甲、乙質(zhì)量均為m，彈簧和細線質(zhì)量可忽略不計，當(dāng)細線被燒斷瞬間，甲、乙加速度數(shù)值應(yīng)是以下哪一個情況

(

)A．甲是0，乙是gB．甲是g，乙是gC．甲是0，乙是0圖3－3－334/41解析：燒斷前，細線拉力T＝mg，彈簧彈力F＝2mg。燒斷瞬間，細線拉力T消失，乙只受重力作用，做自由落體運動，a乙＝g；甲物體受向下重力和向上彈力作用，此刻，彈力未來得及改變，大小仍為2mg，對甲利用牛頓第二定律：2mg－mg＝ma甲，解得a甲＝g，方向向上。選項B正確。答案：B35/41單位制應(yīng)用[例3]

一個物體在2N外力作用下，產(chǎn)生10cm/s2加速度，求該物體質(zhì)量。下面有幾個不一樣求法，其中單位利用正確、簡練而又規(guī)范是(

)36/41[思緒點撥]利用物理公式進行運算時，只要各量均取國際單位制單位，結(jié)果一定是國際單位制單位，不用進行單位運算。37/41[解析]

在進行數(shù)量運算同時，也要把單位帶進運算。在備選四個選項中，A、D項均錯誤，B