2024高考物理一輪復(fù)習(xí)總教案：32 牛頓第二定律

,第2課：：牛頓其次定律

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試驗(yàn)：用限制變量法探討：a司F的關(guān)系，"與m的關(guān)系

■詞簡(jiǎn)樹(shù)一、牛頓其次定律

1.內(nèi)容：物體的加速度跟物體所受合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比；a的方向5F介的方向總是相同。

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2.表達(dá)式：F=ma或a=—用動(dòng)量表述：F人=

m"t

揭示了：①力與a的印聚養(yǎng)系，力是產(chǎn)生a的緣由和變更物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由：

②力與a的足單養(yǎng)壽

3、對(duì)牛頓其次定律理解：

(1)F=ma中的F為物體所受到的合外力.

(2)F=ma中的m,當(dāng)對(duì)哪個(gè)物體受力分析，就是哪個(gè)物體的質(zhì)量，當(dāng)對(duì)?個(gè)系統(tǒng)(幾個(gè)物體組成?個(gè)系

統(tǒng))做受力分析時(shí)，假如F是系統(tǒng)受到的合外力，則m是系統(tǒng)的合質(zhì)量.

(3)F=ma中的尸與a有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，F(xiàn)變a則變，F(xiàn)大小變，a則大小變，F(xiàn)方向變a也方向變.

(4)F=ma中的F與a有矢量對(duì)應(yīng)關(guān)系，a的方向肯定與F的方向相同。

(5)F=ma中，可依據(jù)力的獨(dú)立性原理求某個(gè)力產(chǎn)生的加速度，也可以求某一個(gè)方向合外力的加速度.

(6)F=ma中，F(xiàn)的單位是牛頓，m的單位是kg,a的單位是米/秒2.

(7)F=ma的適用范圍：宏觀、低速

4.理解時(shí)應(yīng)應(yīng)駕馭以下幾個(gè)特性。

(1)矢量性F=ma是一個(gè)矢量方程，公式不但表示了大小關(guān)系，還表示了方向關(guān)系。

(2)瞬時(shí)性a與F同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變更、同時(shí)消逝“作用力突變，a的大小方向隨著變更，是瞬時(shí)的對(duì)應(yīng)

關(guān)系。

(3)獨(dú)立性(力的獨(dú)立作用原理)Fc產(chǎn)生a作：Fx☆產(chǎn)生縱》：Fy介產(chǎn)生西介

當(dāng)物體受到幾個(gè)力作用時(shí).，每個(gè)力各自獨(dú)立地使物體產(chǎn)生一個(gè)加速度，就象其它力不存在

一樣，這特性質(zhì)叫力的獨(dú)立作用原理。因此物體受到幾個(gè)力作用，就產(chǎn)生幾個(gè)加速度，

物體實(shí)際的加速度就是這幾個(gè)加速度的矢量和。

(4)同體性F=ma中F、m、a各量必需對(duì)應(yīng)同一個(gè)物體

(5)局限性適用于慣性參考系(即所選參照物必需是靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的，一般取地面為參考系)；

只適用于宏觀、低速運(yùn)動(dòng)狀況，不適用于微觀、高速狀況。

牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用

1.應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的一般步驟:

(1)選取探討對(duì)象

(2)分析所選對(duì)象在某狀態(tài)(或某過(guò)程中)的受力狀況、運(yùn)動(dòng)狀況

(3.)建立直角坐標(biāo)：其中之一坐標(biāo)軸沿的方向然后各力沿兩軸方向正交分解

(4)列出運(yùn)動(dòng)學(xué)方程或其次定律方程F^=aft；Fxft=axft；F、,合二a),分

用a這個(gè)物理量把運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和受力特點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)

(5)在求，解的.過(guò)程中，留意解題過(guò)程和最終結(jié)果的檢驗(yàn)，必要時(shí)對(duì)結(jié)果進(jìn)行探討.

2.物理解題的一般步驟：

(1)審題：解題的關(guān)鍵，明確己知和侍求，特殊是語(yǔ)言文字中隱著的條件(如：光滑、勻速、

恰好追上、距離最大、共同速度等)，看懂文句、及題述的物理現(xiàn)象、狀態(tài)、過(guò)程。

(2)選取探討對(duì)象：可以是單個(gè)物體，也可以是幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)。(用整體法或隔離法);

找尋所探討物理狀態(tài)和過(guò)程。

(3)分析所選對(duì)象在某狀態(tài)(或某過(guò)程中)的受力狀況、運(yùn)動(dòng)狀況、做功狀況及能量的轉(zhuǎn)化狀

況，畫(huà)出受力或運(yùn)前草圖。

(4)依對(duì)象所處.狀態(tài)或過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)、受力、做功等特點(diǎn)；選擇適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律。(牛二、

及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式；動(dòng)量定理及動(dòng)量守恒定律；動(dòng)能定理及機(jī)械能守恒定律)在運(yùn)用規(guī)律

前：設(shè)出題中沒(méi)有的物理量，建立坐標(biāo)系，規(guī)定正方向等。

(5)確定所選規(guī)律運(yùn)動(dòng)用何種形式建立方程(有時(shí)要運(yùn)用到幾何關(guān)系式)

(6)確定不同狀態(tài)、過(guò)程下所選的規(guī)律，及它們之間的聯(lián)系，統(tǒng)一寫(xiě)出方程，并賜予序號(hào)

標(biāo)明。

(7)統(tǒng)一單位制，求解方程(組)代入數(shù)據(jù)求解結(jié)果。

(8)檢驗(yàn)結(jié)果，必要時(shí)要進(jìn)行分析探討，最終結(jié)果是矢量的還要說(shuō)明其方向。

3.力、加速度、速度的關(guān)系

(1)F+的方向確定了a的力?向。F令與a的大小關(guān)系是F=ma,不論速度是人、還是小、或?yàn)榱?，都有a。

只有F含=0加速度才能為零，一般狀況下，合力與速度.無(wú)必定的聯(lián)系。

(2)合力與加速度同向時(shí)，物體加速。反向時(shí)，減速。

(3)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：力是變更物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由，產(chǎn)生a的緣:由。

即：力<=>加速度<=>速度變更(運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變更)

(4)某時(shí)刻的受力確定了某時(shí)刻的a,加速度大小確定了單位時(shí)間內(nèi)座摩笠里單的大小,與速度大小無(wú)必定聯(lián)系。

(5)a的定義式和確定式的區(qū)分

AvFA

定義式a=—定義為速度的變更量與所用時(shí)間的比值：確定式a=一二說(shuō)明白a與所受的F》和m有關(guān)。

tm

4.動(dòng)力學(xué)的兩大基本問(wèn)題求解：|受力狀況|自麗畫(huà)聯(lián)系力和運(yùn)動(dòng)的橋梁是a

關(guān)鍵：分析清晰受力狀況和運(yùn)動(dòng)狀況。弄清題給物理情境，a是動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的橋梁

受力狀況|牛頓其次定不<=>a<=>便動(dòng)學(xué)公式|。|運(yùn)動(dòng)狀況一

5.連接體處理方法：

連接體：由兩個(gè)或幾個(gè)物體組成的物體系統(tǒng)，稱連接體。特點(diǎn)：各個(gè)物體具有共同的加速度。

隔離體：把其中某個(gè)物體隔離出來(lái)，稱為隔離體。

整體法：連接體各物體具有共同的加速度，求整體的加速度可把連接體視為一個(gè)整體。

隔離法：求連接體間的相互作用力，必需隔離出其中一個(gè)物體，對(duì)其用牛頓其次定律，此法稱為隔寓法。

留意辯明：每個(gè)隔離體運(yùn)動(dòng)方向及加速度方向。

兩方法一般都以地面作為參考系，單用隔離法一般都能解決問(wèn)題，但有時(shí)交叉運(yùn)用，可使解題簡(jiǎn)捷便利。

力學(xué)單位制：

物理公式：不但確定了物理量的數(shù)量關(guān)系和方向關(guān)系，而且還確定了物理量的單位關(guān)系。

因此我們選定幾個(gè)物理量的單位作為基本單位，稱為國(guó)際單位（SI）

依據(jù)物理公式推導(dǎo)出來(lái)的單位叫做導(dǎo)出單位，基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。

在力學(xué)中，由長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間三個(gè)物理量的單位組成了力學(xué)單位制。稱為千克、米、秒制

國(guó)際單位制（SI）基本單位（七個(gè)）

物理量名稱物理量符號(hào)單位名稱單位符號(hào)

長(zhǎng)度L米m

質(zhì)量m千克（公斤）kg

時(shí)間t秒s

物質(zhì)的量N摩爾（摩）mol

電流I安培（安）A

熱力學(xué)溫度T開(kāi)爾文（開(kāi)）K

發(fā)光強(qiáng)度Iv坎德拉（德拉,）cd

單位制在物理計(jì)算中的作用:

①.首先把題中全部己知的量都用同一種單位制?的單位來(lái)表示（如：S1制）,

只要正確運(yùn)用公式，則計(jì)算的結(jié)果總是用這種單位制中的單位來(lái)表示的

可以說(shuō)沒(méi)有牛頓就沒(méi)有現(xiàn)在的物理學(xué)。

1666年前后，他在老家居住的時(shí)候已經(jīng)考慮過(guò)萬(wàn)有引力.的問(wèn)題。最出名的?個(gè)說(shuō)法是：在假期里，牛頓經(jīng)

常在花園里小坐片刻。有一次，象以往屢次發(fā)生的那樣，一個(gè)蘋(píng)果從樹(shù)上掉了下來(lái)……一個(gè)蘋(píng)果的偶然落

地，卻是人類思想史的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，它使那個(gè)坐在花園里的人的頭腦開(kāi)了竅，引起他的深思：原委是什么

緣由使一切物體都受到差不多總是朝向地心的吸引呢？牛頓思索著。最終，他發(fā)覺(jué)了對(duì)人類具有劃時(shí)代意

義的萬(wàn)有引力。牛頓（IssacNewlon,1642~l727）是近代自然科學(xué)史上最負(fù)盛名的科學(xué)家之一。他對(duì)自然科學(xué)

的貢獻(xiàn)是多方面的，他對(duì)力學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、天文學(xué)和數(shù)學(xué)等學(xué)科，都.有重大的發(fā)覺(jué)，其中以力學(xué)方面的

貢獻(xiàn)最為突出，他創(chuàng)建「以他的名字命名的經(jīng)典力學(xué)體系，把力學(xué)確立為一門獨(dú)立的體系嚴(yán)密的科學(xué)，并

把力學(xué)應(yīng)用于自然科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，包括天文學(xué)，從而統(tǒng)一了天上和地上的物理學(xué)。

牛電直的名言金滎：

“假如我比笛卡兄等人看得逋些，那是因懸我站在巨人的肩上而已”

“假如說(shuō)我比別人看得更遠(yuǎn)些，那是因?yàn)槲艺驹诹司奕说募缟稀?-一一牛頓

“我不知道我呈現(xiàn)了什麼給道世界：但就我他人而言，我受得我只是一體I在海遺玩耍的孩童，把自己投入

比平常所見(jiàn)更美麗的同皴典平滑的石子而已，但展現(xiàn)在我面前的是一片尚未被強(qiáng)掘的真理的海洋?！?/p>

我不知道在別人看來(lái)，我是什么樣的人：但在我自己看來(lái)，我不過(guò)就象是一個(gè)在海濱玩耍的小孩，為時(shí)常

發(fā)覺(jué)比尋常更為光滑的一塊卵石或比尋常更為美麗的一片貝殼而沾沾自喜，而對(duì)于呈現(xiàn)在我面前的浩瀚的

真理的海洋，卻全然沒(méi)有發(fā)覺(jué)。一一牛頓

真理的大海，讓未發(fā)覺(jué)的一切事物躺臥在我的眼前，任我去探尋。一一牛頓

你該將名譽(yù)作為你最高人格的標(biāo)記。…牛頓

二、突變類問(wèn)題（力的瞬時(shí)性）

（I）物體運(yùn)動(dòng)的加速度a與其所受的合外力F有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，每一瞬時(shí)的加速度只取決

于這一瞬時(shí)的合外力，而與這一瞬時(shí)之前或之后的力無(wú)關(guān)，不等于零的合外力作用的

物體上，物體馬上產(chǎn)生加速度；若合外力的大小或方向變更，加速度的大小或方向也

馬上（同時(shí)）變更；若合外力變?yōu)榱?，加速度也馬上變?yōu)榱悖ㄎ矬w運(yùn)動(dòng)的加速度可以

突變）。

（2）中學(xué)物理中的“繩”和“線”，是志向化模型，具有如下幾個(gè)特性：

A.輕：即繩（或線）的質(zhì)量和重力均可視為等于零，同一根繩（或線）的兩端及其中

間各點(diǎn)的張為大小相等。

B.軟：即繩（或線；只能受拉力，不能承受壓力（因繩能變曲），繩與其物體相互間

作用力的方向總是沿著繩子且朝繩收縮的方向。

C.不行伸長(zhǎng)：即無(wú)論繩所受拉力多大，繩子的長(zhǎng)度不變，即繩子中的張力可以突變。

（3）中學(xué)物理中的“彈簧”和“橡皮繩”，也是志向化模型，具有如下幾個(gè)特性：

A.輕：即抑簧（或橡皮繩）的質(zhì)量和重力均可視為等于零，同一彈簧的兩端及其中間各點(diǎn)的彈力大

小相等。

B.彈簧既能承受拉力，也能承受壓力（沿著彈簧的軸線），橡皮繩只能承受拉力。不能承受壓力。

C、由于彈簧和橡皮繩受力時(shí)，要發(fā)生形變須要一段時(shí)間，所以彈簧和橡皮繩中的彈力不能發(fā)生突變。

（4）做變加速度運(yùn)動(dòng)的物體，加速度時(shí)刻在變更（大小變更或方向變更或大小、方向都變

更度叫瞬時(shí)加速度，由牛頓其次定律知，加速度是由合外力確定的，即有什么樣的合

外力就有什么樣的加速度相對(duì)應(yīng)，當(dāng)合外力恒定時(shí)，加速度也恒定，合外力隨時(shí)間變

手時(shí)，加速度也隨時(shí)間變更，H瞬時(shí)力確定瞬時(shí)加速度，口「見(jiàn)，確定瞬時(shí)加速度的