必修一 4.3牛頓第二定律 (學案)
課前預習學案
一、預習目標
理解牛頓第二定律一般表達的含義 ,知道物體運動的加速度方向與合外力方向一致
二、預習內(nèi)容
實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
（1）當保持物體質(zhì)量不變時， 。用數(shù)學式子表示就是： a F。
（2）當保持物體受力不變時， 。用數(shù)學式子表示就是：a 1/m。
三、提出疑惑
同學們，通過你的自主學習，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中
疑惑點疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學案
一、學習目標
1.掌握牛頓第二定律的內(nèi)容和公式，理解公式中各物理量的意義及相互關(guān)系。
2.知道在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的。
3.能初步應用牛頓第二定律解決一些簡單問題。
學習重難點：掌握牛頓第二定律的內(nèi)容和公式，理解公式中各物理量的意義及相互關(guān)系。能初步應用牛頓第二定律解決一些簡單問題。
二、學習過程
自主探究：
學生自主閱讀課本74頁的內(nèi)容，并回答下列問題：
1.牛頓第二定律的內(nèi)容是怎樣表述的？
2.它的比例式如何表示？
3.式中各物理量的單位是什么，其中力的單位“牛頓”是怎樣定義的？
4.當物體受到幾個力的作用時，式中的F指什么？此時比例式如何表示？
學生歸納總結(jié)：
1.內(nèi)容：物體的加速度跟 成正比，跟 成反比，加速度的方向跟 方向相同。
2.比例式： 或者 ，也可以寫成等式： 。
3.力的單位：式中k是比例系數(shù)，取k=1，當物體的質(zhì)量是m=1kg ,在某力的作用下它獲得的加速度是a=1m/s2時，F(xiàn)=ma=1kg×1m/s2=1 kg?m/s2，后人為了紀念 ,把kg?m/s2稱為“牛頓”，用符號“N”表示，即1N=1 kg?m/s2。
注：當式中各物理量都用國際單位制中的單位時,那么就有：F= 。
4. 當物體受到幾個力的作用時，式中的F指 。表達式：F合=
隨堂訓練：
關(guān)于a和F合的關(guān)系，以下說法正確的是： （ ）
A.物體所受合外力越大，加速度就越大B.一旦物體受到合外力的作用，物體就具有了加速度和速度
C.合力消失，物體還將繼續(xù)加速一段 D.物體的加速度方向一定與所受合力方向相同
理解要點：
（1）因果關(guān)系：有合力就有加速度，即力是產(chǎn)生加速度的原因。
（2）瞬時性：當物體所受到的合外力發(fā)生變化時，它的加速度隨即也要發(fā)生變化，同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失。
（3）矢量性：F=ma是一個矢量式，物體加速度的方向總與合外力的方向相同。
【典型例題】
【例一】一輛質(zhì)量為1000kg的小汽車以72km/s的速度行駛，關(guān)閉發(fā)動機，經(jīng)過20s勻減速停下來，則需要的阻力是多大？重新起步加速時牽引力為2000N，產(chǎn)生的加速度應為多大？（假定行駛過程中汽車受到的阻力不變）
解析：以運動方向為x軸正方向，建立如圖坐標系
（1）汽車減速時的情況，設(shè)阻力大小為f
力：F合 =－f
注意：正方向的選取和用國際單位制統(tǒng)一單位
（3）根據(jù)牛頓第二定律和運動學規(guī)律列方程并求解。
【例二】質(zhì)量為2kg的物體放在水平地面上，與水平地面的動摩擦因數(shù)為0.2，現(xiàn)對物體作用一向右與水平方向成37°，大小為10N的拉力F，使之向右做勻加速運動，求物體運動的加速度?
解析：以運動方向為x軸正方向，建立如圖坐標系
把力F分別沿x軸和y軸方向進行分解，它們的分力為：
Fx=Fcos37°=8N Fy=Fsin37°=6N
x方向：F合=Fx－f=Fx－μFN
y方向：Fy＋FN－G=0 則：F合=5.2N
由牛頓第二定律F合=ma，得：
a= F合/m=2.6m/s2
即：加速度的大小為2.6m/s2，方向與F方向相同。
三、反思總結(jié)
這節(jié)課我們學習了： 內(nèi)容：物體的加速度跟作用力成正比，跟質(zhì)量成反比。
加速度的方向跟作用力方向相同。
牛頓運動定律 數(shù)學表達式：F合= ma
意義：（1）因果關(guān)系（2）瞬時性（3）矢量性
應用：（1）已知運動求力（2）已知力求運動
四、當堂檢測
1.關(guān)于a和F合的關(guān)系，以下說法正確的是： （ ）
A．只有物體受到力的作用，物體才具有加速度 B．物體所受力越大，加速度越大，速度也越大
C．力隨時間改變，加速度也隨時間改變 D．力和運動方向相反，物體一定做減速運動
E．當合外力逐漸減小時，物體的速度逐漸減小
2.一輛質(zhì)量為1000kg的小汽車以10m/s的速度行駛，剎車滑行10m后停下來，則需要的阻力是多大？
3.一物體從空中靜止下落，在5s內(nèi)下落75m，m=1kg，則：
（1）物體的加速度是多少？（2）所受阻力是多大？
課后練習與提高
1.A、B、C三球大小相同，A為實心木球，B為實心鐵球，C是質(zhì)量與A一樣的空心鐵球，三球同時從同一高度由靜止落下，若受到的阻力相同，則（ �。�
A．B球下落的加速度最大B．C球下落的加速度最大
C．A球下落的加速度最大D．B球落地時間最短，A、C球同落地
2.如圖所示，兩個質(zhì)量相同的物體1和2，緊靠在一起放在光滑的水平面上，如果它們分別受到水平推力F1和F2的作用，而且F1＞F2，則1施于2的作用力的大小為（ �。�
A．F1B．F2
C．（F1+F2）/2D．（ F1-F2）/2
3.如圖所示，A、B兩條直線是在A、B兩地分別用豎直向上的力F拉質(zhì)量分別為mA、mB的物體得出的兩個加速度a與力F的
關(guān)系圖線，由圖線分析可知（ �。�
A．兩地的重力加速度gA＞gB
B．mA＜mB
C．兩地的重力加速度gA＜gB
D．mA＞mB[
4.如圖所示，質(zhì)量為60kg的運動員的兩腳各用750N的水平力蹬著兩豎直墻壁勻速下滑，若他從離地12m高處無初速勻加速下滑2s可落地，則此過程中他的兩腳蹬墻的水平力均應等于（g=10m/s2）
A．150NB．300N
C．450ND．600N
5.如圖所示，一傾角為θ的斜面上放著一小車，小車上吊著小球m，小車在斜面上下滑時，小球與車相對靜止共同運動，當懸線處于下列狀態(tài)時，分別求出小車下滑的加速度及懸線的拉力。
（1）懸線沿豎直方向。
（2）懸線與斜面方向垂直。
（3）懸線沿水平方向。
參考答案
當堂檢測答案：1. ACD
2. 解析：以運動方向為x軸正方向，畫出受力分析圖，求合力
F合 = f
已知：m=1000kg，v0=10m/s，v=0，x=10m
a=(v2－v02)/2x=－5 m/s2
由牛頓第二定律F合=ma，得：
f = ma = 1000×（－5）N=－5000N
即：阻力的大小為5000N，“－”表示方向與運動方向相反
3. 解析：以運動方向為x軸正方向，畫出受力分析圖，求合力
（1）已知： t=5s，v0=0，x=75m
由x= v0t＋at2/2，得
a=6 m/s2
（2） F合 = mg－f
由牛頓第二定律F合=ma，得：
mg＋f = ma
f = ma－mg=－4N
即：阻力的大小為4N，方向與運動方向相反
本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaoyi/60193.html
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