3. 牛顿第二定律教案教学设计导入整理

教学设计 第四章

牛顿运动定律

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牛顿第二定律

学习目标

1.理解牛顿第二定律,知道牛顿第二定律表达式的确切含义.

2.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.

3.会用牛顿第二定律的公式进行计算和处理有关问题.

自主探究

1.内容:物体的加速度的大小跟它受到的作用力成

、跟它的质量成

,加速度的方向跟作用力的方向

.

2.表达式:

.

3.1N=1m/s2,意义是

.

合作探究

一、牛顿第二定律

问题:(1)比较汽车启动、飞机起飞、火箭发射的速度变化快慢(加速度)由哪些因素决定? (2)1N是如何规定的?k等于多少? (3)各符号表示什么意思?各物理量的单位是什么? 1.牛顿第二定律揭示了力与运动的

关系,即

,其中k为

.

2.在国际单位制中,力的单位

,叫做

.此时,k=

,表达式为

.

二、牛顿第二定律的理解

问题:(1)向右的水平力F产生的加速度方向向哪? (2)从牛顿第二定律可知,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是,我们用力提一个很重的箱子,却提不动它.这跟牛顿第二定律有没有矛盾?应该怎样解释这个现象? (3)力F1单独作用于某物体时产生的加速度是3m/s2,力F2单独作用于此物体时产生的加速度是4m/s2,两力同时作用于此物体时产生的加速度可能是多大? 是非判断:判断以下说法是否正确

(1)加速度与力方向相同.

(2)先有力再有加速度.

(3)只有物体受到力的作用,才会产生加速度.

(4)恒定的合力产生恒定的加速度,变化的合力产生变化的加速度.

(5)力一旦停止作用,加速度也会为零,物体将静止.

(6)当合外力减小时,加速度也随之减小,物体将做减速运动.

1.矢量性:F=ma是一个矢量方程,公式不但表示了

关系,还表示了

关系.

2.瞬时性:a与F

产生、变化、消失.

3.独立性:当物体受到几个力作用时,每个力各自独立地使物体产生一个加速度,就像其他力不存在一样,这个性质叫力的独立作用原理.物体受到的每个力都会产生加速度,而最终表现出来的加速度是所有加速度的

.

4.同体性:F=ma中,F、m、a各量必须对应

物体.

三、牛顿第二定律的应用

【例1】某质量为1100kg的汽车在平直路面试车,当达到100km/h的速度时关闭发动机,经过70s停下来,汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2000N,产生的加速度应为多大?

教学设计 【例2】一个物体,质量是2kg,受到互成120°角的两个力F1和F2的作用.这两个力的大小都是10N,这两个力产生的加速度是多大? 1.用牛顿第二定律解题的受力分析方法: (1)

.

(2)

.

(3)

.

2.用牛顿第二定律解题的一般步骤: (1)

.

(2)

.

(3)

.

(4)

.

课堂检测

1.下列对于牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解中,正确的是(

) A.由F=ma可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比

B.由m=

可知,物体的质量与其所受的合外力成正比,与其运动的加速度成反比

C.由a=

可知,物体的加速度与其所受的合外力成正比,与其质量成反比

D.由m=

可知,物体的质量可以通过测量它所受的合外力和它的加速度而求得

2.静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,在力刚开始作用的瞬间,下列说法中正确的是(

) A.物体立即获得加速度和速度

B.物体立即获得加速度,但速度仍为零

C.物体立即获得速度,但加速度仍为零

D.物体的速度和加速度均为零

3.物体在与其初速度始终共线的合外力F的作用下运动.取v0方向为正,合外力F随时间t的变化情况如图所示,则在0~t1这段时间内(

)

A.物体的加速度先减小后增大,速度也是先减小后增大

B.物体的加速度先增大后减小,速度也是先增大后减小

C.物体的加速度先减小后增大,速度一直在增大

D.物体的加速度先减小后增大,速度一直在减小

4.搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车,当力沿斜面向上,大小为F时,物体的加速度为a1;若保持力的方向不变,大小变为2F时,物体的加速度为a2,则(

)

A.a1=a2

B.a1

C.a2=2a1

D.a2>2a1

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5.一物体做直线运动的vt图象如图所示,则下列图中能正确反映物体所受合力F随时间变化情况的是(

)

6.如图所示,底板光滑的小车上用两个量程为20N的完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1kg的物块.在水平地面上当小车做匀速直线运动时,两弹簧测力计的示数均为10N.当小车做匀加速直线运动时,弹簧测力计甲的示数变为8N.这时小车运动的加速度大小是(

) A.2m/s2

B.4m/s2

C.6m/s2

D.8m/s2

7.A、B两球的质量均为m,两球之间用轻弹簧相连,放在光滑的水平地面上,A球左侧靠墙.用力F向左推B球将弹簧压缩,如图所示.然后突然将力F撤去,在撤去力F的瞬间,A、B两球的加速度分别为(

)

A.0,0

C.0,

B.

D.

8.在牛顿第二定律的数学表达式F=kma中,有关比例系数k的说法,正确的是(

) A.k的数值由F、m、a的数值决定

B.k的数值由F、m、a的单位决定

C.在国际单位制中,k=1 D.在任何情况下k都等于1 9.在水平地面上有一质量为2kg的物体,物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动,10s后拉力大小减为

,该物体的速度随时间t的变化规律如图所示.g取10m/s2,求:

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(1)物体受到的拉力F的大小; (2)物体与地面之间的动摩擦因数.

10.如图所示,水平恒力F=20N,把质量m=0.6kg的木块压在竖直墙上,木块离地面的高度h=6m.木块从静止开始向下做匀加速运动,经过2s到达地面.(g取10m/s2)求: (1)木块下滑的加速度a的大小; (2)画出木块的受力示意图; (3)木块与墙壁之间的滑动摩擦因数.