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1、2022年人教版高中物理必修1 第4章第3節(jié) 牛頓第二定律（教案）
【知識與技能】
1、掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容和數(shù)學(xué)公式；
2、理解公式中各物理量的意義及相互關(guān)系；
3、知道在國際單位制中力的單位"牛頓"是怎樣定義的；
4、會用 牛頓第二定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。
【過程與方法】
1、通過對上節(jié)課實(shí)驗(yàn)結(jié)論的總結(jié)，歸納得到物體的加速度跟它的質(zhì)量及所受外力的關(guān)系，進(jìn)而總結(jié)出牛頓第二定律
2、通過對上節(jié)課實(shí)驗(yàn)結(jié)論的總結(jié)，歸納得到物體的加速度跟它的質(zhì)量及所受外力的關(guān)系，進(jìn)而總結(jié)出牛頓第二定律；
3、培養(yǎng)學(xué)生的概括能力和分析推理能力。
【情感態(tài)度與價(jià)值觀】
1、滲透
2、物理學(xué)研究方法的教育.；
2、認(rèn)識到由實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)物理規(guī)律是物理學(xué)研究的重要方法；
【教學(xué)過程】
★重難點(diǎn)一、牛頓第二定律★
★牛頓第二定律
1．內(nèi)容
物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同．
2．表達(dá)式
(1)比例式：a∝或F∝ma.
(2)等式：F＝kma(各量單位未知時(shí))，其中k為比例系數(shù)，F(xiàn)指物體所受的合力．
★對牛頓第二定律的理解
牛頓第二定律反映了力作用在物體上，產(chǎn)生的加速度跟力及物體質(zhì)量的關(guān)系，對于它們之間的關(guān)系，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：
因果性
只要物體所受合力不為0(無論合力多么小)，物體就獲得加速度，即力
3、是產(chǎn)生加速度的原因
矢量性
物體加速度的方向與物體所受力(或合力)的方向總是相同
瞬時(shí)性
由于a∝F，則物體的加速度與物體所受的力總是同時(shí)存在，同時(shí)變化，則時(shí)消失
同一性
F、m、a三者對應(yīng)同一個(gè)物體
獨(dú)立性
作用在物體上的每個(gè)力都將獨(dú)立地產(chǎn)生各自的加速度，與物體是否受其他力的作用無關(guān)，合力的加速度為這些加速度的矢量和
相對性
物體的加速度必須是對靜止的或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系而言的，對做加速運(yùn)動(dòng)的參考系不適用
特別提醒
(1)力與加速度為因果關(guān)系，力是因，加速度是果，力與加速度無先后關(guān)系．
(2)通過關(guān)系式m＝可以計(jì)算物體的質(zhì)量，但物體的質(zhì)量與合外力及加速度無關(guān)
4、．
【典型例題】（多選）關(guān)于速度、加速度、合力間的關(guān)系，正確的是( )
A．物體的速度越大，則物體的加速度越大，所受合力也越大
B．物體的速度為零，則物體的加速度一定為零，所受合力也為零
C．物體的速度為零，加速度可能很大，所受的合力也可能很大
D．物體的速度很大，加速度可能為零，所受的合力也可能為零
【答案】CD
★重難點(diǎn)二、力的單位★
1．力的單位牛頓的定義
在國際單位制中力的單位是牛頓，符號為N.它是根據(jù)牛頓第二定律定義的：使質(zhì)量為1 kg的物體產(chǎn)生1 m/s2的加速度的力，叫作1 N，即1 N＝1kgm/s2.
2．比例系數(shù)k的意義
(1)在F＝km
5、a中，k的取值與所選單位制有關(guān)．
(2)在國際單位制中k＝1，牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：F=ma，式中F、m、a的單位分別為N、kg、m/s2.
★綜合上節(jié)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，關(guān)于力、質(zhì)量和加速度的關(guān)系，我們可以用下面的比例式來表示
若k=1，上面的表達(dá)式就變成了最簡單的表達(dá)式
F = ma
當(dāng)質(zhì)量是m=1kg的物體在某個(gè)力的作用下獲得加速度a=1 m/s2，由公式F= ma我們知道這個(gè)力的大小就是F=ma=1kg×1m/s2=1kg?m/s2，
后人為了紀(jì)念牛頓，就把kg?m/s2這個(gè)單位稱為牛頓
物理學(xué)中規(guī)定 : 1N=1Kg.m/s2
★牛頓第二定律
內(nèi)容：物體加
6、速度的大小跟所受的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同
表達(dá)式: F合 ＝ ma
★重難點(diǎn)三、牛頓第二定律的應(yīng)用★
★應(yīng)用牛頓第二定律解題的方法
(1)由牛頓第二定律F＝ma可知，合力F的方向與加速度a的方向相同．解題時(shí)，若已知加速度的方向，就可推知合力的方向；反之，若已知合力的方向，亦可推知加速度的方向．
(2)求合力F時(shí)，要靈活選用力的合成法或正交分解法等方法處理．
①合成法：當(dāng)物體受兩個(gè)力時(shí)，一般用合成法求合力．
②正交分解法：當(dāng)物體受兩個(gè)以上的力的作用時(shí)，常用正交分解法求合力．
多數(shù)情況下是把力正交分解到加速度的方向上和垂直于加速度的方向上，
7、列式為；若物體的受力在兩個(gè)互相垂直的方向上，也可將坐標(biāo)軸建立在力的方向上，分解加速度．
★力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
1．力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
2．速度的增減
速度增大還是減小，要看速度和加速度的方向關(guān)系，加速度大
小的變化是由合力大小變化決定的．
3．區(qū)別加速度的定義式與決定式
定義式a＝，即加速度定義為速度變化量與所用時(shí)間的比值，而a＝則揭示了加速度取決于物體所受的合力與物體的質(zhì)量．
[要點(diǎn)歸納]
1．合外力與加速度的關(guān)系
2．直線運(yùn)動(dòng)中加速度與速度的關(guān)系
3．力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
【典型例題】如圖所示，一個(gè)質(zhì)量m=10kg的物塊，在F=50N的拉力作用下，從靜止開始沿水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，拉力方向與水平方向成θ=37°．假設(shè)水平面光滑，取重力加速度g=10m/s2．sin37°=0.6，cos37°=0.8．
（1）畫出物塊的受力示意圖；
（2）求物塊運(yùn)動(dòng)的加速度大??；
（3）求物塊速度達(dá)到v=4.0m/s時(shí)移動(dòng)的距離．
【答案】（1）；（2）
【解析】 （1）受力示意圖如右圖所示
（2）建立如圖所示的直角坐標(biāo)系，根據(jù)牛頓第二定律
x方向：
代入數(shù)據(jù)得加速度：．
（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律：
代入數(shù)據(jù)得：
2022年人教版高中物理必修1 第4章第3節(jié) 牛頓第二定律（教案）
