【物理】2023-2024学年鲁科版必修第一册 牛顿第二运动定律 课件

第3节牛顿第二运动定律核心素养目标物理观念(1)掌握牛顿第二定律的内容及数学表达式。(2)理解公式中各物理量的意义及相互因果关系。(3)知道单位制和国际单位制，知道力学中其他物理量的单位都可以用基本单位导出。科学思维会应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题。科学探究以实验为基础归纳出物体的加速度跟它的质量、所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律的数学表达式。科学态度与责任通过实验探究，渗透物理方法的教育，培养分析问题、解决问题的能力；从认识到实验归纳总结出物理规律并加以运用，体验成功的喜悦，树立学好物理的信心。CONTENTS目录新知预览·抓必备素养浸润·提能力知能演练·重落实课时跟踪检测新知预览·抓必备高效学习夯基固本1知识点一牛顿第二运动定律及其意义1．内容：物体加速度的大小与所受______的大小成正比，与物体的____成反比，加速度方向与合外力方向相同。2．表达式：F＝__。3．单位“牛顿”的定义：使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力规定为1N，即1N＝1____________。4．意义：牛顿第二运动定律既明确了力、质量、加速度三者的数量关系，也明确了加速度与力的方向关系。合外力质量makg·m/s2知识点二国际单位制1．国际单位(1)基本单位：与力学有关的基本单位有________、____________、________。(2)导出单位：根据物理学关系式由______导出的其他物理量的单位。2．意义与作用：用公式计算的时候，如果已知量都采用国际单位制中的单位，计算的结果也必然是__________单位。因此，在计算时所列的等式中，就不必一一写出每个物理量的单位，只要在计算结果的数据后面正确写出所求量的单位即可。米(m)千克(kg)秒(s)基本量国际单位制(1)因为孩子力气较小，所以箱子可能不动。 ()(2)孩子对箱子施力，然后产生了加速度，加速度的产生滞后于力的作用。 ()(3)箱子加速度的方向一定与合外力方向相同。 ()(4)箱子的质量与箱子的加速度成反比。 ()(5)若孩子的推力逐渐减小，则箱子做减速运动。 ()(6)孩子停止用力，则箱子立刻停下来。 ()××√×××素养浸润·提能力互动探究重难突破21．对表达式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，a指的是合加速度，即物体的加速度；F是某个力时，a是该力产生的加速度。【典例1】

(多选)初始时静止在光滑水平面上的物体，受到一个逐渐减小的、方向不变的水平力的作用，则这个物体的运动情况为 (

)A．速度不断增大，但增大得越来越慢B．加速度不断增大，速度不断减小C．加速度不断减小，速度不断增大D．加速度不变，速度先减小后增大解析

水平面光滑，说明物体不受摩擦力作用，物体所受到的水平力即其合外力。水平力逐渐减小，合外力也逐渐减小，由公式F＝ma可知：当F逐渐减小时，a也逐渐减小，但速度逐渐增大，故A、C正确。合外力、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。只要物体所受的合外力不为零，就会产生加速度。加速度与合外力的方向是相同的，大小与合外力成正比。(2)力与速度无因果关系：合外力的方向与速度的方向可以相同，可以相反，还可以有夹角。合外力的方向与速度的方向相同时，物体的速度增大；合外力的方向与速度的方向相反时，物体的速度减小。1．设想能创造一个理想的没有阻力的环境，一个人用水平推力推动停泊在海面的万吨巨轮，则从理论上可以说 (

)A．巨轮惯性太大，所以完全无法拖动B．由于巨轮惯性很大，要经过很长一段时间后才会产生加速度C．一旦施力于巨轮，巨轮同时产生一个加速度D．一旦施力于巨轮，巨轮同时产生一个速度解析：根据牛顿第二定律知，一旦有合力，巨轮立即产生加速度，故A、B错误，C正确。根据a＝知，巨轮的质量很大，合力很小，则加速度很小，根据v＝at知，要经过很长一段时间才会产生明显的速度，故D错误。C

2．关于速度、加速度、合外力的关系，下列说法错误的是 (

)A．原来静止在光滑水平面上的物体，受到水平推力的瞬间，物体同时获得加速度B．加速度的方向与合外力的方向总是相同的，但与速度的方向可能相同，可能不同C．在初速度为0的匀加速直线运动中，速度、加速度与合外力的方向总是一致的D．合外力变小，物体的速度一定变小解析：由牛顿第二定律可知，力与加速度总是同时出现，同时消失，A正确；由牛顿第二定律可知加速度的方向与合外力的方向总是相同的，但加速度的方向与速度的方向没有必然关系，可能相同，可能不同，B正确；在初速度为0的匀加速直线运动中，v、a、F三者的方向相同，C正确；合外力变小，加速度变小，但速度是变大还是变小取决于加速度方向与速度方向的关系，D错误。D

牛顿第二运动定律瞬时性问题的求解思路(1)确定所给问题是绳杆类还是弹簧类，判断弹力能否发生突变。(2)对物体受力分析，可采取“瞻前顾后”法，既要分析运动状态变化前的受力，又要分析运动状态变化瞬间的受力。

知能演练·重落实内化知识巩固技能33．(多选)雨滴从高空由静止下落，其所受空气阻力与速度大小成正比，则在雨滴下落的整个过程中

(

)A．速度不断减小，加速度为零时，速度最小B．速度不断增大，加速度为零时，速度最大C．加速度和速度方向相反D．速度对时间的变化率越来越小，最终为0解析：雨滴所受空气阻力与速度大小成正比，故有f＝kv(k为常量)，雨滴受两个力作用：竖直向下的重力mg和竖直向上的空气阻力f，对雨滴应用牛顿第二定律得mg－kv＝ma，起初雨滴向下加速，速度v增大，加速度a减小，当mg＝kv时，加速度a＝0，速度最大，之后雨滴以最大速度做匀速直线运动，故A、C错误，B正确；因加速度即速度对时间的变化率，所以速度对时间的变化率越来越小，最终为0，故D正确。BD

4．在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹。在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是15m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.75，该路段限速60km/h，g取10m/s2，则汽车刹车前的速度以及是否超速的情况是 (

)A．速度为7.5m/s，超速

B．速度为15m/s，不超速C．速度为15m/s，超速

D．速度为7.5m/s，不超速解析：设汽车刹车后滑动时的加速度大小为a，由牛顿第二定律得μmg＝ma，解得a＝μg。由匀变速直线运动的速度位移关系式得v20＝2as，可得汽车刹车前的速度为v0＝15m/s＝54km/h<60km/h，所以不超速，因此B正确。B

课时跟踪检测42．测量国际单位制规定的三个力学基本