高中物理新教材《牛顿第二定律》课件

01课前自主学习
02课堂探究评价
03课后课时作业
提示
02课堂探究评价
提升训练
对点训练
课堂任务 牛顿第二定律的理解 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。
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活动 1：通过上一节的实验，我们知道物体的加速度与物体受到的合力 成正比，与物体的质量成反比。那么如何用数学式子来表示这个结论？
的单位取牛顿(N)时，牛顿第二定律可以表述为：__□_2__F_＝__m__a___。
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判一判 (1)加速度的方向决定了合外力的方向。( × ) (2)加速度的大小跟合外力成正比，跟物体的质量成反比。( √ ) (3)牛顿第二定律表达式 F＝kma 中的比例系数 k，在国际单位制中才等 于 1。( √ )
1．F＝kma 中 k 的数值取决于 F、m、a 的单位的选取。当 k＝1 时，质 量为 1 kg 的物体在某力的作用下获得 1 m/s2 的加速度，则这个力 F＝ma＝
_____□_1__1__k_g·_m_/_s_2____________，力 F 的单位就是千克米每二次方秒，把它
称作“牛顿”，用符号 N 表示。 2．在质量的单位取千克(kg)，加速度的单位取米每二次方秒(m/s2)，力
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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．合力、加速度、速度的关系 (1)力与加速度为因果关系：力是因，加速度是果。只要物体所受的合力 不为零，就会产生加速度。加速度方向与合力方向相同，大小与合力大小成 正比。 (2)力与速度无因果关系：合力方向与速度方向可以相同，可以相反。合 力方向与速度方向相同时，物体做加速运动，相反时物体做减速运动。
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提示
活动 3：初中物理我们学过托起两个鸡蛋所用的力大约是 1 N，但没有明 确定义力的单位，试用自由落体运动分析 1 N 与此处的 1 kg·m/s2 的关系。
提示：托起鸡蛋的力等于鸡蛋受到的重力，根据 G＝mg，质量为 1 kg 的物体，所受重力为 G＝1 kg·9.8 N/kg＝9.8 N，当它做自由落体运动时，根 据牛顿第二定律 F＝ma，得 a＝mG＝9.8 m/s2，所以 G＝1 kg·9.8 m/s2＝9.8 kg·m/s2，即 1 N＝1 kg·m/s2。
2．表达式
(1)比例式形式：a∝mF或 F∝__□_4__m__a______。 (2)等式形式：F＝___□_5__k_m_a_____，式中 k 是_□_6__比__例__系_数____，F 是物体 所受的___□_7__合__力_____。
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二、力的单位
牛顿第二定律
1．理解牛顿第二定律的内容，知道其表达式的确切含义。 2．知道力的国际单位“牛顿”的定义。 3．会用牛顿第二定律进行有关分析和计算。
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一、牛顿第二定律的表达式
1．牛顿第二定律：物体加速度的大小跟它受到的作用力成
___□_1__正__比_____，跟它的质量成___□_2__反__比_____，加速度的方向跟作用力的方 向___□_3_相__同______。
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提示
活动 5：讨论、交流、展示，得出结论。 1．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 指物体所受合力，该式中，F、m、a 的单位都要用国际单位。 2．对牛顿第二定律的理解 (1)因果性：力是使物体产生加速度的原因，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、同时变化、同时消失，为瞬时对应关系。
Baidu Nhomakorabea
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想一想 静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，在拉力刚开始作用的 瞬间，物体是否立即有加速度？是否立即有较大速度？
提示：力是产生加速度的原因，力与加速度具有瞬时对应关系，故在力 刚开始作用的瞬间，物体立即获得加速度；但由公式 Δv＝aΔt 可知，必须经 过一段时间加速，物体才能获得较大速度。
提示：由结论可知 a∝mF⇒F∝ma，引入比例系数 k 可得 F＝kma。
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提示
活动 2：上式为牛顿第二定律的表达式，我们知道质量的单位是 kg，加 速度的单位是 m/s2，根据上述表达式如何确定力的单位？
提示：F＝kma 中，质量取 1 kg，当在某个力的作用下获得 1 m/s2 的加 速度时，F＝kma＝k·1 kg·m/s2。由此式可知，只有当 k 的数值确定时，力 F 的单位才能确定，取 k＝1，则力的单位为 kg·m/s2。
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(3)矢量性：F＝ma 是矢量式，任一时刻 a 的方向均与力 F 的方向一致， 当力 F 的方向变化时，a 的方向同时变化。
(4)同体性：公式 F＝ma 中 a、F、m 对应于同一物体。 (5)相对性：牛顿第二定律适用于相对地面静止或做匀速直线运动的参考 系，对相对地面做变速运动的参考系不适用。 (6)独立性：当物体同时受到几个力作用时，各个力都遵循牛顿第二定律 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为物体 具有的合加速度，故牛顿第二定律可表示为FFxy＝＝mmaayx。，
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提示
活动 4：历史上曾经用过厘米·克·秒制单位，即 F＝kma 中，质量的单位 是 g，加速度的单位是 cm/s2，仍取 k＝1，那么在此单位制中力的单位还是 N 吗？
提示：F＝kma 中，取 k＝1，m 为 1 g，a 为 1 cm/s2，则 F＝ma＝1 g·cm/s2 ＝1×10－5 kg·m/s2＝1×10－5 N。可见，在厘米·克·秒制单位制中，力的单位不 是牛顿。