4.3 牛顿第二定律 学案

会泽县茚旺高级中学导学案
课题：4.3 牛顿第二定律
学习目标 1.知道牛顿第二定律的内容和表达式的确切含义.2.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.3.能应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题.
学习重难点 牛顿第二定律的特性。牛顿第二定律的理解。理解K=1时F=ma。
导学流程 预习知识清单1．牛顿第二定律（1）内容：物体的加速度大小跟它__________成正比，跟它的__________成反比，加速度的方向跟__________的方向相同．（2）表达式：F=__________．2．力的单位在F=kma中，k的选取有一定的任意性．在国际单位制中k=1，牛顿第二定律的表达式为F=__________，式中的F、m、a的单位分别为__________、__________、__________．思考辨析1．判断：牛顿第一定律是牛顿第二定律在合外力为零时的特例．（ ）2．判断：我们用较小的力推一个很重的箱子，箱子不动，可见牛顿第二定律不适用于较小的力．（ ）3．判断：牛顿第二定律表达式中的比例系数，在国际单位制中才能等于1．（ ）4．判断：牛顿第二定律只适用于惯性参考系和宏观低速运动的物体，惯性参考系是指相对于地面静止或匀速的参考系．（ ）情景探究取质量的单位是千克（kg），加速度的单位是米每二次方秒（m/s2），根据上述牛顿第二定律中加速度与力、质量的关系，我们应该怎样确定力的单位？课堂探究探究1 对牛顿第二定律的理解核心归纳牛顿第二定律揭示了加速度与力和质量的定量关系，指明了加速度的大小和方向的决定因素．公式F=ma左边是物体受到的合外力．对牛顿第二定律，还应从以下几个方面理解．因果性只要物体所受合外力不为零，无论合力多么小，物体就获得加速度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，同时消失同一性F、m、a三者应对应同一物体独立性作用在物体上的每个力都将独立地产生各自的加速度，与物体是否受其他力的作用无关，合力的加速度为这些加速度的矢量和核心归纳应用牛顿第二定律解题的方法一般有两种：矢量合成法和正交分解法．矢量合成法：若物体只受两个力作用时，应用平行四边形定则求这两个力的合力，加速度的方向即是物体所受合外力的方向．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的合外力．（1）建立坐标系时，通常选取加速度的方向作为某一坐标轴的正方向（也就是不分解加速度），将物体所受的力正交分解后，列出方程Fx=ma，Fy=0．（2）特殊情况下，若物体的受力都在两个互相垂直的方向上，也可将坐标轴建立在力的方向上，正交分解加速度a．根据牛顿第二定律求合外力．
达标检测 1 （多选）下列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．加速度的方向与合外力的方向一致D．当外力停止作用时，加速度随之消失思路分析：力是产生加速度的原因，物体加速度的大小和方向都和物体所受的合力有关．2．（多选）初始时静止在光滑水平面上的物体，受到一个逐渐减小的水平力的作用，则这个物体运动情况为（ ）A．速度不断增大，但增大得越来越慢B．加速度不断增大，速度不断减小C．加速度不断减小，速度不断增大D．加速度不变，速度先减小后增大3 如图所示，质量为4 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5．物体受到大小为20 N、与水平方向成37°角斜向上的拉力F作用时，沿水平面做匀加速运动，求物体加速度的大小（g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）．思路分析：尝试解答方法点拨应用牛顿第二定律解题的一般步骤（1）根据题意选取研究对象．（2）对研究对象进行受力分析和运动情况分析，并画出示意图．（3）建立直角坐标系，分别求出两个方向的合力．（4）根据牛顿第二定律列出方程，代入数值求解方程．拓展练习4．如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的质量为1 kg（g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）．（1）求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；（2）求悬线对球的拉力大小
反思小结