必修一 牛顿第二定律 (学案)_1

1 / 8 必修一 牛顿第二定律 (学案 ) 本资料为 WoRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址 m 必修一牛顿第二定律 (学案 ) 课前预习学案 一、预习目标 理解牛顿第二定律一般表达的含义 ,知道物体运动的加速度方向与合外力方向一致 二、预习内容 实验：探究加速度与力、质量的关系 （ 1）当保持物体质量不变时， ¬¬¬¬。用数学式子表示就是： aF。 （ 2）当保持物体受力不变时，。用数学式子表示就是： a1/m。 三、提出疑惑 同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑 ，请把它填在下面的表格中 疑惑点疑惑内容 课内探究学案 一、学习目标 1.掌握牛顿第二定律的内容和公式，理解公式中各物理量的意义及相互关系。 2.知道在国际单位制中力的单位 “ 牛顿 ” 是怎样定义的。 3.能初步应用牛顿第二定律解决一些简单问题。 2 / 8 学习重难点：掌握牛顿第二定律的内容和公式，理解公式中各物理量的意义及相互关系。能初步应用牛顿第二定律解决一些简单问题。 二、学习过程 自主探究： 学生自主阅读课本 74页的内容，并回答下列问题： 1.牛顿第二定律的内容是怎样表述的？ 2.它 的比例式如何表示？ 3.式中各物理量的单位是什么，其中力的单位 “ 牛顿 ” 是怎样定义的？ 4.当物体受到几个力的作用时，式中的 F 指什么？此时比例式如何表示？ 学生归纳总结： 1.内容：物体的加速度跟成正比，跟成反比，加速度的方向跟方向相同。 2.比例式：或者，也可以写成等式：。 3.力的单位：式中 k 是比例系数，取 k=1，当物体的质量是m=1kg,在某力的作用下它获得的加速度是 a=1m/s2 时，F=ma=1kg1m/s2=1kgm/s2 ， 后 人 为 了 纪 念 , 把kgm/s2 称为 “ 牛顿 ” ，用符号 “N” 表示，即1N=1kgm/s2。 注：当式中各物理量都用国际单位制中的单位时 ,那么就有：3 / 8 F=。 4.当物体受到几个力的作用时，式中的 F 指。表达式： F 合= 随堂训练： 关于 a 和 F 合的关系，以下说法正确的是：（） A.物体所受合外力越大，加速度就越大 B.一旦物体受到合外力的作用，物体就具有了加速度和速度 c.合力消失，物体还将继续加速一段 D.物体的加速度方向一定与所受合力方向相同 理解要点： （ 1）因果关系：有合力就有加速度，即力是产生加速度的原因。 （ 2）瞬时 性：当物体所受到的合外力发生变化时，它的加速度随即也要发生变化，同时产生、同时变化、同时消失。 （ 3）矢量性： F=ma 是一个矢量式，物体加速度的方向总与合外力的方向相同。 【典型例题】 【例一】一辆质量为 1000kg的小汽车以 72km/s的速度行驶，关闭发动机，经过 20s匀减速停下来，则需要的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为 2000N，产生的加速度应为多大？（假定行驶过程中汽车受到的阻力不变） 解析：以运动方向为 x 轴正方向，建立如图坐标系 4 / 8 （ 1）汽车减速时的情况，设阻力大小为 f 力： F 合 = f 注意：正方向的选取和用国际单位制统一单位 （ 3）根据牛顿第二定律和运动学规律列方程并求解。 【例二】质量为 2kg的物体放在水平地面上，与水平地面的动摩擦因数为，现对物体作用一向右与水平方向成 37 ，大小为 10N 的拉力 F，使之向右做匀加速运动，求物体运动的加速度 ? 解析：以运动方向为 x 轴正方向，建立如图坐标系 把力 F 分别沿 x 轴和 y 轴方向进行分解，它们的分力为： Fx=Fcos37=8NFy=Fsin37=6N x 方向： F 合 =Fx f=Fx FN y 方向： Fy FN G=0则： F 合 = 由牛顿第二定律 F 合 =ma，得： a=F合 /m=/s2 即：加速度的大小为 /s2，方向与 F 方向相同。 三、反思总结 这节课我们学习了：内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟质量成反比。 加速度的方向跟作用力方向相同。 牛顿运动定律数学表达式： F 合 =ma 5 / 8 意义：（ 1）因果关系（ 2）瞬时性（ 3）矢量性 应用：（ 1）已知运动求力（ 2）已知力求运动 四、当堂检测 1.关于 a 和 F 合的关系，以下说法正确的是：（） A只有物体受到力的作用，物体才具有加速度 B物体所受力越大，加速 度越大，速度也越大 c力随时间改变，加速度也随时间改变 D力和运动方向相反，物体一定做减速运动 E当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小 2.一辆质量为 1000kg 的小汽车以 10m/s 的速度行驶，刹车滑行 10m后停下来，则需要的阻力是多大？ 3.一物体从空中静止下落，在 5s内下落 75m， m=1kg，则： （ 1）物体的加速度是多少？（ 2）所受阻力是多大？ 课后练习与提高 、 B、 c 三球大小相同， A 为实心木球， B 为实心铁球， c 是质量与 A一样的空心铁球，三球同时 从同一高度由静止落下，若受到的阻力相同，则（ ） A B 球下落的加速度最大 B c 球下落的加速度最大 c A 球下落的加速度最大 D B 球落地时间最短， A、 c 球同落地 6 / 8 2.如图所示，两个质量相同的物体 1 和 2，紧靠在一起放在光滑的水平面上，如果它们分别受到水平推力 F1 和 F2的作用，而且 F1 F2，则 1 施于 2 的作用力的大小为（ ） A F1B F2 c（ F1+F2） /2D（ F1-F2） /2 3.如图所示， A、 B 两条直线是在 A、 B 两地分别用竖直向上的力 F 拉质量分别为 mA、 mB 的物体得出的两个加速 度 a 与力 F 的 关系图线，由图线分析可知（ ） A两地的重力加速度 gA gB B mA mB c两地的重力加速度 gA gB D mA mB 4.如图所示，质量为 60kg的运动员的两脚各用 750N 的水平力蹬着两竖直墙壁匀速下滑，若他从离地 12m高处无初速匀加速下滑 2s 可落地，则此过程中他的两脚蹬墙的水平力均应等于（ g=10m/s2） A 150NB 300N c 450ND 600N 5.如图所示，一倾角为 的斜面上放着一小车，小车上吊着小球 m，小车在斜面上下滑时，小球与车相 对静止共同运动，当悬线处于下列状态时，分别求出小车下滑的加速7 / 8 度及悬线的拉力。 （ 1）悬线沿竖直方向。 （ 2）悬线与斜面方向垂直。 （ 3）悬线沿水平方向。 参考答案 当堂检测答案： 2.解析：以运动方向为 x 轴正方向，画出受力分析图，求合力 F 合 =f 已知： m=1000kg， v0=10m/s， v=0， x=10m a=(v2 v02)/2x= 5m/s2 由牛顿第二定律 F 合 =ma，得： f=ma=1000 （ 5） N= 5000N 即：阻力的大小为 5000N， “ ” 表示方向与运动方 向相反 3.解析：以运动方向为