《牛顿第二运动定律》牛顿运动定律PPT

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第一部分内容：【学科素养•明目标】

物理观念：1.掌握牛顿第二定律的文字内容和数学表达式.2.理解公式中各物理量的意义及相互关系.3.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.4.知道单位制、基本单位和导出单位的概念．

科学思维：会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算．

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牛顿第二运动定律PPT，第二部分内容：自主预习探新知

一、牛顿第二定律

1．内容：物体加速度的大小与所受_____的大小成正比，与物体的_____成反比，加速度方向与合外力方向相同．

2．表达式：F合＝_____.

质量的单位用kg，加速度的单位用m/s2，且规定质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度所用的力为1 N，这样表达式中的k就等于1，牛顿第二定律表达式可简化为F＝_____.

二、力学单位制

1．国际单位

(1)基本单位：在力学中有_____(长度单位)、_____(质量单位)、_____(时间单位)．

(2)导出单位：在力学中利用物理公式从三个基本单位导出的其他单位．

2．意义与作用：用公式计算的时候，所列的等式中就不必一一写出每个物理量的单位，只要在计算结果的数据后面写出待求量的单位即可．

1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)由牛顿第二定律可知，物体的质量与物体所受合外力成正比，与物体的加速度成反比．(   )

(2)物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合外力大小决定，与物体的速度大小无关．(   )

(3)物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定，与速度方向无关．(   )

(4)在力学问题的分析计算中，只能采用国际单位，不能采用其他单位．(   )

(5)力学单位制中，国际单位制的基本单位有千克、米、秒．(   )

(6)只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma.(   )

2．关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是(　　)

A．牛顿第二定律的表达式F＝ma在任何情况下都适用

B．某一瞬时的加速度，不但与这一瞬时的外力有关，而且与这一瞬时之前或之后的外力有关

C．在公式F＝ma中，若F为合外力，则a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和

D．物体的运动方向一定与物体所受合外力的方向一致

3．(多选)下列说法中正确的是   (　　)

A．质量是物理学中的基本物理量

B．长度是国际单位制中的基本单位

C．kg•m/s是国际单位制中的导出单位

D．时间的单位——小时，是国际单位制中的导出单位

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牛顿第二运动定律PPT，第三部分内容：合作探究攻重难

对牛顿第二定律的理解

1．牛顿第二定律揭示了加速度与力和质量的定量关系，指明了加速度大小和方向的决定因素．

2．牛顿第二定律的五点说明

因果性 只要物体所受合外力不为0(无论合外力多么小)，物体就获得加速度，即力是产生加速度的原因

矢量性 物体加速度的方向与物体所受合外力的方向总是相同的，加速度的方向由合外力的方向决定

瞬时性 物体的加速度与物体所受合外力总是同时存在、同时变化、同时消失的，所以牛顿第二定律反映的是力的瞬时作用效果

同一性 F、m、a三者对应同一个物体

独立性 作用在物体上的每个力都将独立产生各自的加速度，且遵从牛顿第二定律，物体的实际加速度为每个力产生的加速度的矢量和．分力和加速度在各个方向上的分量关系也遵从牛顿第二定律，即Fx＝max，Fy＝may

【例1】(多选)对牛顿第二定律的理解正确的是(　　)

A．由F＝ma可知，F与a成正比，m与a成反比

B．牛顿第二定律说明当物体有加速度时，物体才受到外力的作用

C．加速度的方向总跟合外力的方向一致

D．当外力停止作用时，加速度随之消失

正确理解牛顿第二定律

(1)物体的加速度和合力是同时产生的，不分先后，但有因果性，力是产生加速度的原因，没有力就没有加速度．(2)不能根据m＝Fa得出m∝F、m∝1a的结论，物体的质量m是由自身决定的，与物体所受的合力和运动的加速度无关，但物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力而求得．

(3)不能由F＝ma得出F∝m、F∝a的结论，物体所受合力的大小是由物体的受力情况决定的，与物体的质量和加速度无关．

1．根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是(　　)

A．物体加速度的大小跟它的质量、受到的合力无关

B．物体所受合外力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度

C．物体加速度的大小跟它所受的作用力中的任一个的大小成正比

D．当物体质量改变但其所受合外力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比

牛顿第二定律的应用

1．两种求加速度的方法

(1)合成法：首先确定研究对象，画出受力分析图，将各个力按照力的平行四边形定则在加速度方向上合成，直接求出合力，再根据牛顿第二定律列式求解．

(2)正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法求物体所受的合力，应用牛顿第二定律求加速度．在实际应用中的受力分解，常将加速度所在的方向选为x轴或y轴，有时也可分解加速度，即Fx＝maxFy＝may.

2．用牛顿第二定律解决的两类基本问题

(1)已知受力情况确定运动情况．

(2)已知运动情况确定受力情况．

处理方法：在这两类问题中，加速度是联系力和运动的桥梁，受力分析和运动过程分析是解决问题的关键．

【例2】如图所示，质量m＝2 kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们间弹力的0.25倍，现对物体施加一个大小F＝8 N、与水平方向成θ＝37°角斜向上的拉力，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.求：

(1)画出物体的受力图，并求出物体的加速度；

(2)物体在拉力作用下5 s末的速度大小；

(3)物体在拉力作用下5 s内通过的位移大小．

动力学的两类基本问题的解题步骤

(1)选取研究对象．根据问题的需要和解题的方便，选出被研究的物体，可以是一个物体，也可以是几个物体组成的整体．

(2)分析研究对象的受力情况和运动情况．注意画好受力分析图，明确物体的运动过程和运动性质．

(3)选取正方向或建立坐标系．通常以加速度的方向为正方向或以加速度方向为某一坐标轴的正方向．

(4)求合外力F.

(5)根据牛顿第二定律和运动学公式列方程求解，必要时还要对结果进行讨论．

力学单位制

1．推导单位

物理公式在确定各物理量的数量关系时，同时也确定了各物理量的单位关系，所以我们可以根据物理公式中物理量间的关系，推导出物理量的单位．

2．检验计算结果

各量的单位统一成国际单位，计算结果的单位和该物理量的国际单位一致时，该运算过程才可能是正确的．若所求物理量的单位不对，则结果一定错．

1在进行物理运算时，最终的结果往往是一个表达式，很难判断其正误.这时，可将全部物理量的国际单位制单位代入式中，对单位进行运算，若得到的单位不是所求物理量的国际单位制单位，结果就一定是错误的.

2值得注意的是，运用量纲检查法得到的单位正确，但结果不一定是正确的.

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牛顿第二运动定律PPT，第四部分内容：当堂达标固双基

1．下列仪器中，不属于国际单位制基本物理量测量工具的是(　　)

A．天平　 B．弹簧测力计

C．秒表  D．刻度尺

2．(多选)关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是(　　)

A．物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大

B．物体的速度为零，则加速度为零，所受的合外力也为零

C．物体的速度为零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大

D．物体的速度很大，但加速度可能为零，所受的合外力也可能为零

3.如图所示，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2，重力加速度大小为g，则有(　　)

A．a1＝g，a2＝g   B．a1＝0，a2＝g

C．a1＝0，a2＝m＋MMg   D．a1＝g，a2＝m＋MMg

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