高中物理 人教版必修一 4.3牛顿第二定律 教学设计、教案.pdfVIP

3.牛顿第二定律

一、知识结构

二、教学目标

1.理解牛顿第二定律,知道牛顿第二定律表达式的确切含义.

2.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.

3.会用牛顿第二定律的公式进行计算和处理有关问题

三、新知全解

知识点一牛顿第二定律

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：

(1)比例式：F＝kma，式中k是比例系数，F是物体所受的合外力．

(2)国际单位制中：F＝ma.

思考

由牛顿第二定律可知无论怎样小的力都可以产生加速度，可是如图所示，小

强和小红一起拉车子，无论怎么用力也没拉动，这跟牛顿第二定律矛盾吗？应该

怎样解释这个现象？

提示：这跟牛顿第二定律不矛盾．物体受多个力作用时，牛顿第二定律中的

力F指的是物体所受的合力．

牛顿第二定律表达式中F应是物体所受到的合力．如：

竖直方向上，小车受到的重力与地面对小车的支持力合力为0，水平方向上

小车受到的合力F合＝20N，则小车的加速度由合力20N来决定，方向沿力F1

的方向．

知识点二力的单位

1．国际单位：牛顿，简称牛，符号为N.

2．“牛顿”的定义：使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力叫作1N，

2

即1N＝1_kg·m/s.

3．比例系数k的意义：

(1)在F＝kma中，k的选取与F、m、a的单位有关．

(2)在国际单位制中k＝1，牛顿第二定律的数学表达式为F＝ma，式中F、m、

2

a的单位分别为N、kg、m/s.

四、核心知识汇总

核心一对牛顿第二定律的理解

1．表达式F＝ma的理解：

(1)单位统一：表达式中F、m、a三个物理量的单位都必须是国际单位．

(2)F的含义：F是合力时，加速度a指的是合加速度，即物体的加速度；F

是某个力时，加速度a是该力产生的加速度．

2．牛顿第二定律的六大特征

同体性F＝ma中F、m、a都是对同一物体而言的

矢量性F＝ma是一个矢量式，a与F的方向相同

瞬时性F＝ma中a与F是瞬时对应关系，无先后之分

相对性F＝ma只适用于惯性参考系

独立性F＝ma在不同方向可表示为F＝ma，F＝ma

xxyy

局限性F＝ma只适用于低速、宏观物体的运动

三个不能

(1)不能认为先有力，后有加速度：物体的加速度和合外力是同时产生的，

不分先后．

F1

(2)不能由m＝得出m∝F、m∝的结论．

aa

(3)不能由F＝ma得到F∝m、F∝a的结论．

例1(多选)牛顿运动定律是经典力学的基础．以下对牛顿运动定律的理解

中正确的是()

A．牛顿第一定律指出物体只有保持匀速直线运动状态或静止状态时才具有

惯性

B．牛顿第二定律指出物体加速度的方向与物体所受合力的方向一致

C．牛顿第二定律表明外力的作用是物体产生加速度的原因

D．牛顿运动定律不仅适用于低速运动的宏观物体，也适用于高速运动的微

观粒子【解析】可通过以下表格对各选项逐一分析.

选项过程分析结论

A牛顿第一定律也称惯性定律，它告诉我们惯性是