高一物理教科版必修1 第1部分 第三章 第3節(jié)《牛頓第二定律》課件

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歡迎進入物理課堂 第三章 第3節(jié) 理解教材新知 把握熱點考向 知識點一 知識點二 考向一 考向二 考向三 應(yīng)用創(chuàng)新演練 隨堂基礎(chǔ)鞏固 課時跟蹤訓(xùn)練 1 物體的加速度的大小跟物體所受的合力成正比 跟它的質(zhì)量成反比 加速度的方向跟合力的方向相同 2 表達式 F ma 3 物體的加速度與物體所受的合外力具有瞬時對應(yīng)關(guān)系 4 基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制 在力學(xué)中 選定長度 質(zhì)量和時間這三個物理量的單位作為基本單位 牛頓第二定律 自學(xué)教材 1 加速度與作用力和質(zhì)量的關(guān)系當(dāng)物體的質(zhì)量相同時 加速度跟作用在物體上的合力成 當(dāng)物體受到的合力相同時 加速度跟質(zhì)量成 2 牛頓第二定律的內(nèi)容物體的加速度跟所受的合力成正比 跟物體的質(zhì)量成反比 加速度的方向跟方向相同 正比 反比 合力 3 牛頓第二定律的表達式F ma 1 公式中的F為物體所受外力的合力 即合外力 而不是物體受到的某一個力或某個力的分力 2 公式中的a為物體實際運動的加速度 即合加速度 重點詮釋 1 牛頓第二定律的五種特性 2 牛頓第二定律和牛頓第一定律的關(guān)系 1 牛頓第一定律揭示了物體在不受力時的運動規(guī)律 同時 還指出了力和運動的關(guān)系 力是改變物體運動狀態(tài)的原因 從而完善了力的內(nèi)涵 揭示了力的本質(zhì) 2 在牛頓第一定律的基礎(chǔ)上 人們才能準(zhǔn)確地研究物體受力時的運動規(guī)律 因此牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ) 而不是牛頓第二定律的特例 3 牛頓第二定律進一步定量地給出了決定物體加速度的兩個因素 即物體所受的合外力和物體的質(zhì)量 解析 a m F三個物理量的決定關(guān)系是 力F和質(zhì)量m決定了加速度a 而加速度a不能決定力的大小或質(zhì)量的大小 答案 CD 力學(xué)單位制 自學(xué)教材 1 基本單位在物理學(xué)中所選定的基本量的單位 總共有七個基本單位 在力學(xué)中有三個基本單位 它們是長度 質(zhì)量 時間的單位 2 導(dǎo)出單位由基本量根據(jù)物理關(guān)系式推導(dǎo)出來的其他物理量的單位 叫做導(dǎo)出單位 例如在力學(xué)中力 速度 加速度等一些物理量的單位都是導(dǎo)出單位 3 單位制基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制 在國際單位制中 力學(xué)基本量的單位是米 千克 秒 其他的導(dǎo)出單位都是由這三個單位和各物理量的關(guān)系式推導(dǎo)出來的 這一單位制是目前國際上通用的 重點詮釋 1 國際單位制中的基本物理量和相應(yīng)國際單位制中的基本單位 2 單位制在物理計算中的應(yīng)用 1 在利用物理公式進行計算時 為了在代入數(shù)據(jù)時不使表達式過于繁雜 我們要把各個量換算到同一單位制中 這樣計算時就不必一一寫出各量的單位 只要在所求結(jié)果后寫上對應(yīng)的單位即可 從而使物理運算簡化 2 習(xí)慣上把各量的單位統(tǒng)一成國際單位 只要正確地應(yīng)用公式 計算結(jié)果必定是用國際單位來表示的 3 物理公式在確定物理量關(guān)系的同時 也確定了物理量的單位關(guān)系 在推導(dǎo)物理量的單位時 一定要借助物理公式 4 物理單位正確是一個物理量表達式正確的必要條件 利用這一點可以幫助我們從另一個角度檢查物理公式 運算過程和結(jié)果是否正確 若發(fā)現(xiàn)等式兩邊的單位不一致 則說明計算有誤 2 下列說法中不正確的是 A 在力學(xué)中 力是基本概念 所以力的單位 牛頓 是力學(xué)單位制中的基本單位B 因為力的單位是牛頓 而1N 1kg m s2 所以牛頓是導(dǎo)出單位C 各物理量采用國際單位 通過物理公式運算的結(jié)果的單位一定為國際單位D 物理公式不僅確定了物理量之間的數(shù)量關(guān)系 同時也確定了物理量間的單位關(guān)系 解析 力 雖然是力學(xué)中的一個最基本的概念 但它的單位 牛頓 卻不是力學(xué)中的基本單位 力學(xué)中的基本單位是千克 米 秒 其他皆為導(dǎo)出單位 物理公式不僅確定了物理量之間的數(shù)量關(guān)系 同時也確定了物理量之間的單位關(guān)系 已知量采用國際單位 通過物理公式運算的結(jié)果的單位一定為國際單位 單位制在力學(xué)計算中的意義正在于此 答案 A 對牛頓第二定律的理解 例1 關(guān)于速度 加速度 合力的關(guān)系 下列說法中錯誤的是 A 原來靜止在光滑水平面上的物體 受到水平推力的瞬間 物體立刻獲得加速度B 加速度的方向與合力的方向總是一致的 但與速度的方向可能相同 也可能不同C 在初速度為0的勻加速直線運動中 速度 加速度與合力的方向總是一致的D 合力變小 物體的速度一定變小 思路點撥 解答本題時應(yīng)注意以下三點 1 牛頓第二定律的瞬時性 2 加速度與合力的方向關(guān)系 3 加速度與速度的變化關(guān)系 解析 由牛頓第二定律可知A B正確 初速度為0的勻加速直線運動中 v a F三者的方向相同 故C正確 合力變小 加速度變小 但速度是變大還是變小取決于加速度與速度的方向關(guān)系 D錯誤 答案 D 借題發(fā)揮 1 牛頓第二定律給出了力和加速度的瞬時對應(yīng)關(guān)系 即合外力決定物體的加速度 合外力和加速度同時產(chǎn)生 同時變化 同時消失 且方向一定相同 2 物體所受合外力的方向 即a的方向 與物體的運動方向沒有必然聯(lián)系 但我們可以從F與v方向間的關(guān)系來確定物體加速還是減速 若二者同向或方向夾角為銳角 則v增加 若二者反向或方向夾角為鈍角 則v減小 1 在平直軌道上運動的車廂中的光滑水平桌面上用彈簧拴著一個小球 彈簧處于自然長度 如圖3 3 1所示 當(dāng)旅客看到彈簧的長度變長時 火車的運動狀態(tài)可能是 A 火車向右運動 速度在增加中B 火車向右運動 速度在減小中C 火車向左運動 速度在增加中D 火車向左運動 速度在減小中 圖3 3 1 解析 以小球作為研究對象 由于彈簧變長了 故小球受到向左的彈力 即小球受到的合力向左 因為加速度a與F合同向 故小球的加速度方向向左 若速度v向左時 a與v方向相同 v增大 做加速運動 C項正確 若速度v向右時 a與v方向相反 速度v減小 做減速運動 B項正確 答案 BC 牛頓第二定律的瞬時應(yīng)用 例2 圖3 3 2中小球m處于靜止?fàn)顟B(tài) 彈簧與豎直方向的夾角為 燒斷BO繩的瞬間 試求小球m的加速度的大小和方向 圖3 3 2 思路點撥 求解該題可按如下思路分析 答案 gtan 方向水平向右 借題發(fā)揮 1 由牛頓第二定律F ma可知 物體在某一瞬時的加速度是由該時刻的合外力決定的 因此分析細(xì)繩燒斷瞬間的受力情況是關(guān)鍵 2 瞬時性問題中兩類基本模型的特點 輕繩 或輕桿 由于其不可伸長 即無論所受拉力多大 長度不變 不需要形變恢復(fù)時間 認(rèn)為其彈力大小可以發(fā)生突變 突變成零或其他的值 輕彈簧 或橡皮繩 受力后發(fā)生較大形變 產(chǎn)生形變或使形變消失都有一個過程 在瞬間內(nèi)形變量可以認(rèn)為不變 因此發(fā)生瞬時性變化時 可以認(rèn)為彈力大小不變 即彈力的大小不能突變 2 如圖3 3 3所示 甲 乙之間用細(xì)線連接且甲 乙的質(zhì)量均為m 彈簧和細(xì)線的質(zhì)量可忽略不計 當(dāng)細(xì)線被燒斷的瞬間 甲 乙的加速度數(shù)值應(yīng)是下列哪一種情況 A 甲是0 乙是gB 甲是g 乙是gC 甲是0 乙是0 圖3 3 3 解析 燒斷前 細(xì)線的拉力T mg 彈簧的彈力F 2mg 燒斷的瞬間 細(xì)線的拉力T消失 乙只受重力作用 做自由落體運動 a乙 g 甲物體受向下的重力和向上的彈力作用 此刻 彈力未來得及變化 大小仍為2mg 對甲運用牛頓第二定律 2mg mg ma甲 解得a甲 g 方向向上 選項B正確 答案 B 單位制的應(yīng)用 例3 一個物體在2N的外力作用下 產(chǎn)生10cm s2的加速度 求該物體的質(zhì)量 下面有幾種不同的求法 其中單位的運用正確 簡潔而又規(guī)范的是 思路點撥 利用物理公式進行運算時 只要各量均取國際單位制單位 結(jié)果一定是國際單位制單位 不用進行單位運算 解析 在進行數(shù)量運算的同時 也要把單位帶進運算 在備選的四個選項中 A D項均錯誤 B項解題過程正確但不簡潔 只有選項C運算正確 且簡潔而又規(guī)范 答案 C 借題發(fā)揮 1 題目中物理量的單位必須統(tǒng)一到同一單位制中 我們一般是選用國際單位制 2 只有采用國際單位制 公式F kma中的k才能等于1 3 當(dāng)各物理量均采用國際單位時 運用公式進行運算時 公式中的各量不必都寫上單位 只需在最后的數(shù)值后面寫出正確的單位即可 答案 B 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全