《牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律》牛頓運(yùn)動(dòng)定律PPT課件

第一部分內(nèi)容：課標(biāo)要求

1．通過(guò)上節(jié)實(shí)驗(yàn)，能得出并準(zhǔn)確描述牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律。

2．理解力的單位的由來(lái)，理解關(guān)系式F＝kma是如何變成F＝ma的。

3．能運(yùn)用牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律分析和處理簡(jiǎn)單的問(wèn)題。

4．知道單位制和國(guó)際單位制，知道力學(xué)中其他物理量的單位都可以用基本單位導(dǎo)出。

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牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律PPT，第二部分內(nèi)容：自學(xué)新教材

一、牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律及其意義

1．填一填

(1)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律：物體加速度的大小與所受_____的大小成正比，與物體的_____成反比，加速度方向與_____ 方向相同。

(2)牛頓第二定律表達(dá)式：

①比例式：F＝_____，式中k是比例系數(shù)，F(xiàn)是物體所受的_____。

②國(guó)際單位制中：F＝_____。

(3)單位“牛頓(N)”的規(guī)定：把使質(zhì)量為1 kg的物體產(chǎn)生1 m/s2 加速度所用的力規(guī)定為1 N，即1 N＝1_____ 。

(4)牛頓第二定律的意義：

①表明了力與加速度總是同時(shí)出現(xiàn)，同時(shí)消失；力不變則加速度不變，力隨時(shí)間改變，加速度也隨時(shí)間改變。

②提供了獲取較大加速度的理論依據(jù)。

2．判一判

(1)由牛頓第二定律知，合外力大的物體其加速度也一定大。(  )

(2)物體的加速度大，說(shuō)明它的質(zhì)量一定小。(  )

(3)任何情況下，物體的加速度方向一定與它所受合外力的方向相同。(  )

(4)比例式F＝kma中的k一定為1。 (  )

3．選一選

(1)[多選]下列對(duì)牛頓第二定律的表達(dá)式F＝ma及其變形公式的理解，正確的是(　　)

A．由F＝ma可知，物體所受的合力與物體的質(zhì)量成正比，與物體的加速度成反比

B．由m＝Fa可知，物體的質(zhì)量與其所受的合力成正比，與其運(yùn)動(dòng)的加速度成反比

C．由a＝Fm可知，物體的加速度與其所受的合力成正比，與其質(zhì)量成反比

D．由m＝Fa可知，物體的質(zhì)量可以通過(guò)測(cè)量它的加速度和它所受的合力而求出

(2)光滑水平桌面上，二力F1＝6 N，F(xiàn)2＝8 N，

共線且反向作用于同一物體，如圖所示，

物體產(chǎn)生的加速度為2 m/s2。若在水平桌

面內(nèi)將F1逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90°，則物體產(chǎn)生的加速度大小為(　　)

A．2 m/s2　B．10 m/s2

C．0   D.12 m/s2

二、國(guó)際單位制

1．填一填

(1)單位制：_____單位和_____單位一起組成單位制。

(2)導(dǎo)出單位：根據(jù)物理學(xué)_____由基本量推導(dǎo)出的其他物理量的單位為導(dǎo)出單位。

(3)國(guó)際單位制：1960年第11屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)制訂的，國(guó)際通用的、包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制。

(4)力學(xué)中的三個(gè)基本物理量是：長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間，它們的單位為基本單位，國(guó)際單位制中依次是_____、_____、_____。

2．判一判

(1)一般來(lái)說(shuō)物理公式僅能確定各物理量之間的數(shù)量關(guān)系，不能確定它們之間的單位關(guān)系。(  )

(2)各個(gè)物理量的單位可以相互導(dǎo)出。(  )

(3)若某個(gè)單位符號(hào)中包含幾個(gè)基本單位的符號(hào)，則該單位一定是導(dǎo)出單位。(  )

(4)厘米cm、克g、小時(shí)h都屬于國(guó)際單位制單位。(  )

3．想一想

姚明應(yīng)該算是身高很高的人了，美國(guó)籃球職業(yè)聯(lián)賽官方公布姚明身高7.414 7英尺，中國(guó)籃協(xié)官方公布姚明身高2.26米。兩個(gè)數(shù)據(jù)為什么不一樣？

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牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律PPT，第三部分內(nèi)容：提升新知能

突破點(diǎn)一   對(duì)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律的理解

牛頓第二定律揭示了加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，指明了加速度大小和方向的決定因素，對(duì)牛頓第二定律應(yīng)從以下五個(gè)方面深刻理解：

[典例1]　關(guān)于牛頓第二定律，下列說(shuō)法中正確的是 (　　)

A．牛頓第二定律的表達(dá)式F＝ma在任何情況下都適用

B．某一瞬時(shí)的加速度，只能由這一瞬時(shí)的外力決定，而與這一瞬時(shí)之前或之后的外力無(wú)關(guān)

C．在公式F＝ma中，若F為合力，則a等于作用在該物體上的每一個(gè)力產(chǎn)生的加速度的代數(shù)和

D．物體的運(yùn)動(dòng)方向一定與物體所受的合外力的方向一致

[對(duì)點(diǎn)練清]

1．[多選]對(duì)牛頓第二定律的理解正確的是 (　　)

A．由F＝ma可知，F(xiàn)與a成正比，m與a成反比

B．牛頓第二定律說(shuō)明當(dāng)物體有加速度時(shí)，物體才受到外力的作用

C．加速度的方向總跟合外力的方向一致

D．當(dāng)外力停止作用時(shí)，加速度隨之消失

2．在光滑的水平面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的合力逐漸減小而方向不變時(shí)，則物體的(　　)

A．加速度越來(lái)越大，速度越來(lái)越大

B．加速度越來(lái)越小，速度越來(lái)越小

C．加速度越來(lái)越大，速度越來(lái)越小

D．加速度越來(lái)越小，速度越來(lái)越大

3．[多選]關(guān)于牛頓第二定律，下列說(shuō)法中正確的是 (　　)

A．加速度和力是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，即加速度與力是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失的

B．物體只有受到力的作用時(shí)，才有加速度，才有速度

C．任何情況下，加速度的方向總與合外力方向相同，也總與速度的方向相同

D．當(dāng)物體受到幾個(gè)力的作用時(shí)，可把物體的加速度看成是各個(gè)力單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生的各個(gè)加速度的矢量和

突破點(diǎn)二   力學(xué)單位制的應(yīng)用

[學(xué)透用活]

[典例2]　在解一文字計(jì)算題 (由字母表達(dá)結(jié)果的計(jì)算題) 中，一個(gè)同學(xué)解得s＝F2m(t1＋t2)，用單位制的方法檢查，這個(gè)結(jié)果(　　)

A．可能是正確的

B．一定是錯(cuò)誤的

C．如果用國(guó)際單位制，結(jié)果可能正確

D．用國(guó)際單位制，結(jié)果錯(cuò)誤，如果用其他單位制，結(jié)果可能正確

[規(guī)律方法]

力學(xué)單位制的常見用途

簡(jiǎn)化運(yùn)算

在解題時(shí)，若已知量均采用國(guó)際單位制，則計(jì)算過(guò)程中不用寫出各個(gè)量的單位，只在式子的末尾寫出所求量的單位即可，簡(jiǎn)化了運(yùn)算過(guò)程

檢驗(yàn)結(jié)果

物理公式既反映了各物理量的數(shù)量關(guān)系，同時(shí)也確定了各物理量的單位關(guān)系。因此在解題中可用單位制粗略判斷結(jié)果是否正確，如果單位不對(duì)，結(jié)果一定錯(cuò)誤

推導(dǎo)單位

物理公式在確定各物理量的數(shù)量關(guān)系時(shí)，同時(shí)也確定了各物理量的單位關(guān)系，所以我們可以根據(jù)物理公式中物理量間的關(guān)系，推導(dǎo)出物理量的單位

突破點(diǎn)三   牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用

[學(xué)透用活]

1．用牛頓第二定律解決的兩類基本問(wèn)題

(1)已知受力情況確定運(yùn)動(dòng)情況。

(2)已知運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況。

2．求解合外力及加速度的方法

(1)矢量合成法：若物體只受兩個(gè)力作用時(shí)，應(yīng)用平行四邊形定則求這兩個(gè)力的合力，加速度的方向即是物體所受合外力的方向。

(2)正交分解法：當(dāng)物體受多個(gè)力作用時(shí)，常用正交分解法求物體的合外力。

①建立坐標(biāo)系時(shí)，通常選取加速度的方向作為某一坐標(biāo)軸的正方向(也就是不分解加速度)，將物體所受的力正交分解后，列出方程Fx＝ma，F(xiàn)y＝0。

②特殊情況下，若物體的受力都在兩個(gè)互相垂直的方向上，也可將坐標(biāo)軸建立在力的方向上，正交分解加速度a。根據(jù)牛頓第二定律Fx＝maxFy＝may，列方程求解。

[規(guī)律方法]

應(yīng)用牛頓第二定律解題的一般步驟

(1)確定研究對(duì)象。

(2)進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析，畫出受力分析圖，明確運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程。

(3)求出合力或加速度。

(4)根據(jù)牛頓第二定律列方程求解。

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牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律PPT，第四部分內(nèi)容：訓(xùn)練新素養(yǎng)

一、用動(dòng)力學(xué)方法測(cè)質(zhì)量

STSE類問(wèn)題,體現(xiàn)活學(xué)活用

大家知道，質(zhì)量可以用天平來(lái)測(cè)量。但是在太空，物體完全失重，用天平無(wú)法測(cè)量質(zhì)量，那么應(yīng)該如何測(cè)量呢？

由牛頓第二定律F＝ma可知，如果給物體施加一個(gè)已知的力，并測(cè)得物體在這個(gè)力作用下的加速度，就可以求出物體的質(zhì)量。這就是動(dòng)力學(xué)測(cè)量質(zhì)量的方法。

北京時(shí)間2013年6月20日上午10時(shí)，我國(guó)航天員在天宮一號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了太空授課，演示了包括質(zhì)量的測(cè)量在內(nèi)的一系列實(shí)驗(yàn)。

質(zhì)量的測(cè)量是通過(guò)艙壁上打開的一個(gè)支架形狀的質(zhì)量測(cè)量?jī)x完成的。測(cè)量時(shí)，航天員把自己固定在支架的一端，另外一名航天員將支架拉開到指定的位置。松手后，支架拉著航天員從靜止返回到艙壁(如圖)。支架能夠產(chǎn)生一個(gè)恒定的拉力F；用光柵測(cè)速裝置能夠測(cè)量出支架復(fù)位的速度v和時(shí)間t，從而計(jì)算出加速度a。這樣，就能夠計(jì)算出航天員的質(zhì)量m。

二、典題好題發(fā)掘，練典題做一當(dāng)十

某同學(xué)在列車車廂的頂部用細(xì)線懸掛一個(gè)小球，在列車以某一加速度漸漸啟動(dòng)的過(guò)程中，細(xì)線就會(huì)偏過(guò)一定角度并相對(duì)車廂保持靜止，通過(guò)測(cè)定偏角的大小就能確定列車的加速度(如圖)。在某次測(cè)定中，懸線與豎直方向的夾角為θ，求列車的加速度。

[分析]　列車在加速行駛的過(guò)程中，小球始終與列車保持相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，所以，小球的加速度與列車的加速度相同。

對(duì)小球進(jìn)行受力分析，根據(jù)力的合成法則求解合力。再根據(jù)牛頓第二定律，求出小球的加速度，從而獲得列車的加速度。

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