人教版物理必修一第四章复习课 第2讲 牛顿第二定律导学案
文档属性
| 名称 | 人教版物理必修一第四章复习课 第2讲 牛顿第二定律导学案 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 326.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-01-03 10:12:46 | ||
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文档简介
第2讲 牛顿第二定律
教学重点：对牛顿第二定律的理解与掌握，熟悉国际单位制
教学难点：用受力分解分析牛顿第二定律
回顾：上节课的学习，我们知道
（1）当保持物体质量不变时，物体的加速度与它所受力成 。用数学式子表示就是：a∝
（2）当保持物体受力不变时，物体的加速度跟质量成 。用数学式子表示就是：a∝
如何用数学式子把以上的结论表示出来 引入比例常数k,F=
为了使用方便，k取1时，能使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力定义为“1个单位的力”，为纪念牛顿，把该单位称为“牛顿”，用符号 表示，即1N= ，此时，牛顿第二定律的数学表达式为：F= 。当物体受到几个力的作用时，式中的F指物体所受的 力。表达式：F合=
牛顿第二定律表达式
F合= ma， m的单位 ，是 （矢量/标量），a的单位 ，是 （矢量/标量），所以F合是 （矢量/标量），物体加速度的方向总与合外力的方向 。a=
牛顿第一定律内容：物体的加速度大小跟 成正比，跟 成反比，加速度的方向跟 方向相同。
一辆质量为1000kg的小汽车以72km/s的速度行驶，关闭发动机，经过20s匀减速停下来，则需要的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度应为多大？（假定行驶过程中汽车受到的阻力不变）
解析：以运动方向为x轴正方向，建立如图坐标系
（1）汽车减速时的情况，设阻力大小为f
1、受力分析：水平方向所受合力F合 = =
2、运动关系：以72km/s的速度行驶，关闭发动机，经过20s匀减速停下来，加速度为a，所列运动关系式为 ，解得加速度a= 故阻力大小f=ma=
即：阻力的大小为1000N，方向与运动方向 。
（2）汽车重新起步加速时的情况
1、受力分析：水平方向所受合力F合 = =ma’
解得加速度a’=
即：加速度的大小为1m/s2 ，方向与运动方向 。
利用受力分解分析牛顿第二定律
【例二】质量为2kg的物体放在水平地面上，与水平地面的动摩擦因数为0.2，现对物体作用一向右与水平方向成37°，大小为10N的拉力F，使之向右做匀加速运动，求物体运动的加速度
解析：1、受力分析：如右图，物体受重力 ，支持力FN，
水平向左的摩擦力 ，与水平方向成37°的拉力
建立如图所示的直角坐标系，将力F沿水平方向和竖直方向受力分解为F cos θ,Fsin θ，
水平方向上：F合= f=uFN
竖直方向上：G= （物体竖直方向上所受合力为 ）
代入数据（草稿纸上计算）解得物体运动的加速度a为 ，方向
小结：利用牛顿定律解题步骤：
（1）做题先画图
（2）根据直角坐标系，分析是否存在合力。
（3）根据牛顿第二定律F合= 和运动学规律列方程并求解。
口诀：做题先画图，然后分析力，最后列方程
三、力学单位制
在古代，长度用尺，寸等计量，比如身高几尺，重量用几斗表示，比如几斗米，而在西方长度又有英寸，英尺等，不同地区单位不统一，会对各个地区之间的经贸往来造成影响，故需要统一单位制。
以速度v=s/t为例，s的单位为 ，t的单位为 ，速度v的单位随之确定。
1、物理学的关系式确定了物理量之间的关系的同时，也确定了物理量的
间的关系。
2、只要选定几个物理量的单位，就能够利用 推导出其他物理量的单位；这些被选定的物理量叫做 ，它们的单位叫做 。被推导出来的其他物理量的单位叫做 。
3、 和 一起组成了单位制。
力学中的基本量有长度、质量和时间．它们的单位分别是 、 和
导出单位很多，比如加速度的单位m／s2，它可以根据公式a＝ 来进行推导．密度的单位是kg／m3，可以根据密度的计算公式:p＝ 进行推导．牛顿第二定律F＝ma，可得力的单位应该与质量的单位和加速度的单位有关．1 N＝1
4、国际计量委员会在1960年在第11届国际计量大会上制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制．简称SI．一共有7个国际单位制
物理量的名称 单位名称 单位符号
长度 米 m
质量 千克(公斤) kg
时间 秒 s
电流 安(培) A
热力学温度 开(尔文) K
物质的量 摩(尔) mol
发光强度 坎(德拉) cd
练习：1、完成下列单位换算：
(1)0.1 mg=_____________kg (2)4.2t=_____________kg
(3)54 km／h=____________m/s (4)____________
2、现有下列物理量或单位，按下面的要求选择填空.(填序号字母)
A.密度 B.米/秒 C.牛顿 D.加速度 E.质量
F.秒 G.厘米 H.长度 I.时间 J.千克 K.厘米/秒
(1)属于物理量的是
(2)在国际单位制中，作为基本物理量有
(3)属于基本单位的是 ，属于导出单位的是 。
(4)在国际单位中属于基本单位的是 ，属于导出单位的是
例题：
分析：由于物体在竖直方向上所受的重力与桌面的支持力平衡，水平方向上的作用力为恒力，所以物体沿水平方向做初速度为 的 直线运动。
此时水平方向上有F合= =ma，有a= 求出加速度，然后进行运动计算
在此题计算过程中，物理公式中统一应用国际单位时，遇到乘除法时可以直接在计算式后写出单位。如：
随堂练：
v
G
f
x
FN
F
v
G
f
x
FN
F
FN
f
G
教学重点：对牛顿第二定律的理解与掌握，熟悉国际单位制
教学难点：用受力分解分析牛顿第二定律
回顾：上节课的学习，我们知道
（1）当保持物体质量不变时，物体的加速度与它所受力成 。用数学式子表示就是：a∝
（2）当保持物体受力不变时，物体的加速度跟质量成 。用数学式子表示就是：a∝
如何用数学式子把以上的结论表示出来 引入比例常数k,F=
为了使用方便，k取1时，能使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力定义为“1个单位的力”，为纪念牛顿，把该单位称为“牛顿”，用符号 表示，即1N= ，此时，牛顿第二定律的数学表达式为：F= 。当物体受到几个力的作用时，式中的F指物体所受的 力。表达式：F合=
牛顿第二定律表达式
F合= ma， m的单位 ，是 （矢量/标量），a的单位 ，是 （矢量/标量），所以F合是 （矢量/标量），物体加速度的方向总与合外力的方向 。a=
牛顿第一定律内容：物体的加速度大小跟 成正比，跟 成反比，加速度的方向跟 方向相同。
一辆质量为1000kg的小汽车以72km/s的速度行驶，关闭发动机，经过20s匀减速停下来，则需要的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度应为多大？（假定行驶过程中汽车受到的阻力不变）
解析：以运动方向为x轴正方向，建立如图坐标系
（1）汽车减速时的情况，设阻力大小为f
1、受力分析：水平方向所受合力F合 = =
2、运动关系：以72km/s的速度行驶，关闭发动机，经过20s匀减速停下来，加速度为a，所列运动关系式为 ，解得加速度a= 故阻力大小f=ma=
即：阻力的大小为1000N，方向与运动方向 。
（2）汽车重新起步加速时的情况
1、受力分析：水平方向所受合力F合 = =ma’
解得加速度a’=
即：加速度的大小为1m/s2 ，方向与运动方向 。
利用受力分解分析牛顿第二定律
【例二】质量为2kg的物体放在水平地面上，与水平地面的动摩擦因数为0.2，现对物体作用一向右与水平方向成37°，大小为10N的拉力F，使之向右做匀加速运动，求物体运动的加速度
解析：1、受力分析：如右图，物体受重力 ，支持力FN，
水平向左的摩擦力 ，与水平方向成37°的拉力
建立如图所示的直角坐标系，将力F沿水平方向和竖直方向受力分解为F cos θ,Fsin θ，
水平方向上：F合= f=uFN
竖直方向上：G= （物体竖直方向上所受合力为 ）
代入数据（草稿纸上计算）解得物体运动的加速度a为 ，方向
小结：利用牛顿定律解题步骤：
（1）做题先画图
（2）根据直角坐标系，分析是否存在合力。
（3）根据牛顿第二定律F合= 和运动学规律列方程并求解。
口诀：做题先画图，然后分析力，最后列方程
三、力学单位制
在古代，长度用尺，寸等计量，比如身高几尺，重量用几斗表示，比如几斗米，而在西方长度又有英寸，英尺等，不同地区单位不统一，会对各个地区之间的经贸往来造成影响，故需要统一单位制。
以速度v=s/t为例，s的单位为 ，t的单位为 ，速度v的单位随之确定。
1、物理学的关系式确定了物理量之间的关系的同时，也确定了物理量的
间的关系。
2、只要选定几个物理量的单位，就能够利用 推导出其他物理量的单位；这些被选定的物理量叫做 ，它们的单位叫做 。被推导出来的其他物理量的单位叫做 。
3、 和 一起组成了单位制。
力学中的基本量有长度、质量和时间．它们的单位分别是 、 和
导出单位很多，比如加速度的单位m／s2，它可以根据公式a＝ 来进行推导．密度的单位是kg／m3，可以根据密度的计算公式:p＝ 进行推导．牛顿第二定律F＝ma，可得力的单位应该与质量的单位和加速度的单位有关．1 N＝1
4、国际计量委员会在1960年在第11届国际计量大会上制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制．简称SI．一共有7个国际单位制
物理量的名称 单位名称 单位符号
长度 米 m
质量 千克(公斤) kg
时间 秒 s
电流 安(培) A
热力学温度 开(尔文) K
物质的量 摩(尔) mol
发光强度 坎(德拉) cd
练习：1、完成下列单位换算：
(1)0.1 mg=_____________kg (2)4.2t=_____________kg
(3)54 km／h=____________m/s (4)____________
2、现有下列物理量或单位，按下面的要求选择填空.(填序号字母)
A.密度 B.米/秒 C.牛顿 D.加速度 E.质量
F.秒 G.厘米 H.长度 I.时间 J.千克 K.厘米/秒
(1)属于物理量的是
(2)在国际单位制中，作为基本物理量有
(3)属于基本单位的是 ，属于导出单位的是 。
(4)在国际单位中属于基本单位的是 ，属于导出单位的是
例题：
分析：由于物体在竖直方向上所受的重力与桌面的支持力平衡，水平方向上的作用力为恒力，所以物体沿水平方向做初速度为 的 直线运动。
此时水平方向上有F合= =ma，有a= 求出加速度，然后进行运动计算
在此题计算过程中，物理公式中统一应用国际单位时，遇到乘除法时可以直接在计算式后写出单位。如：
随堂练：
v
G
f
x
FN
F
v
G
f
x
FN
F
FN
f
G