粤教版 必修1 第四章 力与运动 第四节 牛顿第二定律 ：17张PPT

(共17张PPT)
《牛顿第二定律》
教学分析
（一）教学内容分析：
牛顿第二定律是牛顿力学的核心，他比牛顿第一定律更具体更定量的回答了物体运动状态的变化率，即加速度和物体受到的外力的关系，以及加速度和物体自身的惯性量度--质量之间的关系。经过上一节课的实验探究，学生已经知道了加速度与受到的合外力成正比，和物体的质量成反比的结论。通过本节课的学习，使学生能够站在更高的层次上理解物体的加速度和物体受力以及物体质量的关系。
（二）教学对象分析：
教学中注重引导学生如何将比例式变成等式；由于以前的教学中很少涉及定律或定理的矢量性，所以本节课学生应特别注意牛顿第二定律的矢量性。在情感态度上，要求学生认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。
教学目标
知识与技能：
（1）掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式；
（2）理解公式中各物理量的意义及相互联系；
（3）知道在国际单位制力的单位“牛顿”是怎样定义的；
（4）会用牛顿第二定律的公式进行有关计算。
过程与方法：
（1）通过对上节课实验结论的总结，归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律，体会大师们的做法与勇气；
（2）培养学生的概括能力和分析推理能力。
情感态度与价值观：
（1）渗透物理学研究方法的教育；
（2）认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。
教学重难点
教学重点：
牛顿第二定律的特点
教学难点：
（1）牛顿第二定律的理解；
（2）理解k=1时，F=ma。
教学方法
根据实验探究结果，引导学生分析推理，归纳总结物理规律。
1.
内容及表达式：
（1）内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。
（2）
表达式：
F=kma
(k为比例系数）
一、
牛顿第二定律
（1N的定义：使质量m=1kg的物体产生a=1m/s2的加速度所需要的力。）
式中各量若均采用国际单位制，则k=1,此时F=ma.
表达式变为：
F=ma
注：实际物体所受的力往往不止一个，这时式中F指的是物体所受的合力。
2.说明：
(1).同向性：加速度的方向与力的方向始终一致。
(2).瞬时性：加速度与力是瞬间对应量，即同时产生、同时变化、同时消失。
(3).同体性：加速度和合外力、质量是同属一个物体的。
(4).独立性：当物体受到几个力的作用时，各力将独立地产生与其对应的加速度，而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果。
3.讨论与交流
一个物体静止在光滑水平桌面上，从某一时刻开始受到一个方向向左、大小为5N的恒定外力作用，若物体质量为5kg,求物体加速度。若2s后撤去外力，物体加速度是多少?运动情况如何？
解：根据牛顿第二定律F=ma,代入数据可得a=1m/s2,2s后撤去外力，物体所受重力和支持力的合力为零，所以加速度为零。由于物体此时已经有了一个速度，所以2s后物体保持匀速直线运动状态。
例：一个物体，质量是2kg,受到互成1200角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是10N，这个物体产生的加速度是多少？
如图所示，建立平面直角坐标系，把力F1和F2分别沿x轴和y轴的方向分解F1的两个分力为：
F2的两个分力为：
F1y和F2y大小相等，方向相反，相互抵消，F1x和F2x的方向相同，所以：
已知合力F合和质量m，据F合＝ma，即可求得：
,F1y=F1sin600
1.
确定研究对象。
2.
分析物体受力情况和运动情况，画出研究对象的受力分析图。
3.
求出合力。（注意用国际单位制统一各物理量单位）
4.
根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解。
二、牛顿第二定律应用时的一般步骤
随堂练习
1.
用动力学方法测质量
推进器平均推力F为895N，推进器开动时间为7s,测出飞船和火箭组速度变化是0.91m/s。双子星号飞船质量是已知的，m1=3400kg。求火箭的质量m2。
解：在推力作用下，飞船与火箭具有共同加速度，所以由牛顿第二定律
F=(m1+m2)a
又
a=Δv/Δt
代入数据，
联立解得：m2=3484.6(kg)
(思考）上例中m1对m2的推力为多大？
2.
利用同向性判断合力的合成方向
一辆小车在水平地面上向右做匀加速运动，在车厢内悬挂的摆球相对小车静止，其悬线与竖直方向成α
角，则小车运动的加速度为多大？
小结
1.
牛顿第二定律：F=ma
2.
牛顿第二定律具有同向性、瞬时性、同体性、独立性
3.
牛顿第二定律解决问题的一般方法
教材P.82
2、4、5
作业
谢谢大家！