2025版新教材高中物理第5章牛顿运动定律第3节牛顿第二运动定律学案鲁科版必修第一册.docxVIP

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第3节牛顿其次运动定律

课标解读

课标要求

素养要求

1.理解并精确表达牛顿其次定律的内容,知道其表达式的含义。

2.能依据1N的定义,理解牛顿其次定律的数学表达式的产生过程。

3.能从合力与加速度的同时性、矢量性等方面理解牛顿其次定律。

4.会应用牛顿其次定律分析和处理生活中的简洁问题。

5.知道国际单位制,了解单位制的重要意义,能正确规范运用物理单位。

1.物理观念:培育用相互作用与运动的观念相识和分析问题的实力。

2.科学思维:能对动力学问题进行分析和推理、获得结论,能利用牛顿其次定律分析解决实际问题。

3.科学探究:以试验为基础归纳总结出物体的加速度跟它的质量、所受外力的关系,具有分析数据、从数据获得规律的实力。

4.科学看法与责任:通过试验探究、渗透物理方法的教化,体会物理的好用价值,培育学生关注生活实际的意识。

要点一牛顿其次定律

物体加速度的大小与所受合外力的大小?成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向?与合外力方向相同。

要点二国际单位制

人们选定了几个物理量为基本量?,其单位为基本单位?,依据物理学关系式由基本量推导出其他物理量的单位为导出单位。基本单位与导出单位一起组成单位制。

?(1)合外力的大小是物体所受外力的代数和吗?

(2)放在地面上的箱子,受到推力后,箱子却仍旧保持静止,为什么?

提示(1)不是,是所受外力的矢量和的大小。

(2)箱子除了受到推力还有摩擦力、重力和支持力,合外力为零,所以不动。

?如何理解加速度的方向?

提示加速度的方向即速度变更的方向,由合外力方向确定,与合外力方向相同。

?基本量都有哪些?

提示长度、质量、时间、热力学温度、电流、物质的量、发光强度。

?(1)说出国际单位制的基本单位?

(2)以下单位是基本单位吗?

厘米、小时、克、伏特、牛、焦耳、瓦特、帕斯卡。

提示(1)米、千克、秒、开(尔文)、安(培)、摩(尔)、坎(德拉)。

(2)厘米、小时、克分别是基本物理量长度、时间、质量的单位,所以是基本单位,其他都不是基本单位。

1.牛顿其次定律的表达式F=ma中F指物体受到的力,实际物体所受的力往往不止一个,这时F指物体所受的合力,该式中F、m、a的单位都要用国际单位。

2.对牛顿其次定律的理解

(1)因果性:力是使物体产生加速度的缘由,物体加速度的大小跟它受到的作用力的大小成正比,加速度的方向跟作用力的方向相同。

(2)瞬时性:a与F同时产生、同时变更、同时消逝为瞬时对应关系。

(3)矢量性:F=ma是矢量式,随意时刻加速度a的方向均与力F的方向一样,当力F的方向变更时,a的方向同时变更。

(4)同体性:公式F=ma中a、F、m对应于同一物体。

(5)相对性:牛顿其次定律适用于相对地面静止或做匀速直线运动的参考系(惯性系),对相对地面做变速运动的参考系(非惯性系)不适用。

(6)独立性:当物体同时受到几个力作用时,各个力都遵循牛顿其次定律F=ma,每个力都会使物体产生一个加速度,这些加速度的矢量和即物体具有的合加速度。故牛顿其次定律可表示为Fx

Fx、ax分别为x方向上物体受到的合力、x方向上物体的加速度;Fy、ay分别为y方向上物体受到的合力、y方向上物体的加速度。

3.从牛顿其次定律理解惯性:惯性是物体保持自己原来运动状态的性质,大小只与物体的质量有关,是物体本身的固有属性。在确定的作用力下,质量越大,加速度越小,运动状态越难变更,惯性越大。

探究点一牛顿其次运动定律

1.在课本上撒一些碎纸片,先用嘴轻吹,再用力用劲吹,视察到什么现象?

提示用力吹的纸片飞的远,纸片受到的力越大,其运动状态越简洁变更,即加速度越大。

2.在课本上撒一些碎纸片和一些小石子,用力用劲吹,视察现象。

提示纸片运动状态变更,小石子不动,对不同的物体,受到相同的力,质量越小,其运动状态越简洁变更,即加速度越大。

1.牛顿其次运动定律:

物体加速度的大小与所受合外力的大小成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与合外力的方向相同。

2.使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度,所用的力为1kg·m/s2,我们即定义这个力的大小是1N。1N=1kg·m/s2。

3.当物体同时受到几个外力作用时,F代表的是合外力。

4.牛顿其次定律表明,力与加速度总是同时出现、同时消逝,力是产生加速度的缘由,力不变则加速度也不变,力随时间变更,加速度也随时间变更;并且加速度的方向与合外力方向恒久相同;合外力为0则加速度为0,这时物体保持静止或匀速直线运动状态。

例(多选)(2024四川简阳阳安中学高一月考)关于牛顿其次定律,下列说法正确的是 ()

A.加速度与合力的关系是瞬时对应关系,即a与F同时产生、同时变更、同时消逝

B.加速度的方向总是与合