《牛顿第二运动定律》牛顿运动定律PPT课件

《牛顿第二运动定律》牛顿运动定律PPT课件

第一部分内容：课标要求

1．通过上节实验，能得出并准确描述牛顿第二运动定律。

2．理解力的单位的由来，理解关系式F＝kma是如何变成F＝ma的。

3．能运用牛顿第二运动定律分析和处理简单的问题。

4．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。

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牛顿第二运动定律PPT，第二部分内容：自学新教材

一、牛顿第二运动定律及其意义

1．填一填

(1)牛顿第二运动定律：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_____ 方向相同。

(2)牛顿第二定律表达式：

①比例式：F＝_____，式中k是比例系数，F是物体所受的_____。

②国际单位制中：F＝_____。

(3)单位“牛顿(N)”的规定：把使质量为1 kg的物体产生1 m/s2 加速度所用的力规定为1 N，即1 N＝1_____ 。

(4)牛顿第二定律的意义：

①表明了力与加速度总是同时出现，同时消失；力不变则加速度不变，力随时间改变，加速度也随时间改变。

②提供了获取较大加速度的理论依据。

2．判一判

(1)由牛顿第二定律知，合外力大的物体其加速度也一定大。(  )

(2)物体的加速度大，说明它的质量一定小。(  )

(3)任何情况下，物体的加速度方向一定与它所受合外力的方向相同。(  )

(4)比例式F＝kma中的k一定为1。(  )

3．选一选

(1)[多选]下列对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形公式的理解，正确的是(　　)

A．由F＝ma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比

B．由m＝Fa可知，物体的质量与其所受的合力成正比，与其运动的加速度成反比

C．由a＝Fm可知，物体的加速度与其所受的合力成正比，与其质量成反比

D．由m＝Fa可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力而求出

(2)光滑水平桌面上，二力F1＝6 N，F2＝8 N，

共线且反向作用于同一物体，如图所示，

物体产生的加速度为2 m/s2。若在水平桌

面内将F1逆时针转过90°，则物体产生的加速度大小为(　　)

A．2 m/s2　B．10 m/s2

C．0   D.12 m/s2

二、国际单位制

1．填一填

(1)单位制：_____单位和_____单位一起组成单位制。

(2)导出单位：根据物理学_____由基本量推导出的其他物理量的单位为导出单位。

(3)国际单位制：1960年第11届国际计量大会制订的，国际通用的、包括一切计量领域的单位制。

(4)力学中的三个基本物理量是：长度、质量、时间，它们的单位为基本单位，国际单位制中依次是_____、_____、_____。

2．判一判

(1)一般来说物理公式仅能确定各物理量之间的数量关系，不能确定它们之间的单位关系。(  )

(2)各个物理量的单位可以相互导出。(  )

(3)若某个单位符号中包含几个基本单位的符号，则该单位一定是导出单位。(  )

(4)厘米cm、克g、小时h都属于国际单位制单位。(  )

3．想一想

姚明应该算是身高很高的人了，美国篮球职业联赛官方公布姚明身高7.414 7英尺，中国篮协官方公布姚明身高2.26米。两个数据为什么不一样？

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牛顿第二运动定律PPT，第三部分内容：提升新知能

突破点一   对牛顿第二运动定律的理解

牛顿第二定律揭示了加速度与力、质量的关系，指明了加速度大小和方向的决定因素，对牛顿第二定律应从以下五个方面深刻理解：

[典例1]　关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是 (　　)

A．牛顿第二定律的表达式F＝ma在任何情况下都适用

B．某一瞬时的加速度，只能由这一瞬时的外力决定，而与这一瞬时之前或之后的外力无关

C．在公式F＝ma中，若F为合力，则a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的代数和

D．物体的运动方向一定与物体所受的合外力的方向一致

[对点练清]

1．[多选]对牛顿第二定律的理解正确的是 (　　)

A．由F＝ma可知，F与a成正比，m与a成反比

B．牛顿第二定律说明当物体有加速度时，物体才受到外力的作用

C．加速度的方向总跟合外力的方向一致

D．当外力停止作用时，加速度随之消失

2．在光滑的水平面上做匀加速直线运动的物体，当它所受的合力逐渐减小而方向不变时，则物体的(　　)

A．加速度越来越大，速度越来越大

B．加速度越来越小，速度越来越小

C．加速度越来越大，速度越来越小

D．加速度越来越小，速度越来越大

3．[多选]关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是 (　　)

A．加速度和力是瞬时对应关系，即加速度与力是同时产生、同时变化、同时消失的

B．物体只有受到力的作用时，才有加速度，才有速度

C．任何情况下，加速度的方向总与合外力方向相同，也总与速度的方向相同

D．当物体受到几个力的作用时，可把物体的加速度看成是各个力单独作用时产生的各个加速度的矢量和

突破点二   力学单位制的应用

[学透用活]

[典例2]　在解一文字计算题 (由字母表达结果的计算题) 中，一个同学解得s＝F2m(t1＋t2)，用单位制的方法检查，这个结果(　　)

A．可能是正确的

B．一定是错误的

C．如果用国际单位制，结果可能正确

D．用国际单位制，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确

[规律方法]

力学单位制的常见用途

在解题时，若已知量均采用国际单位制，则计算过程中不用写出各个量的单位，只在式子的末尾写出所求量的单位即可，简化了运算过程

物理公式既反映了各物理量的数量关系，同时也确定了各物理量的单位关系。因此在解题中可用单位制粗略判断结果是否正确，如果单位不对，结果一定错误

物理公式在确定各物理量的数量关系时，同时也确定了各物理量的单位关系，所以我们可以根据物理公式中物理量间的关系，推导出物理量的单位

突破点三   牛顿第二定律的简单应用

[学透用活]

1．用牛顿第二定律解决的两类基本问题

(1)已知受力情况确定运动情况。

(2)已知运动情况确定受力情况。

2．求解合外力及加速度的方法

(1)矢量合成法：若物体只受两个力作用时，应用平行四边形定则求这两个力的合力，加速度的方向即是物体所受合外力的方向。

(2)正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法求物体的合外力。

①建立坐标系时，通常选取加速度的方向作为某一坐标轴的正方向(也就是不分解加速度)，将物体所受的力正交分解后，列出方程Fx＝ma，Fy＝0。

②特殊情况下，若物体的受力都在两个互相垂直的方向上，也可将坐标轴建立在力的方向上，正交分解加速度a。根据牛顿第二定律Fx＝maxFy＝may，列方程求解。

[规律方法]

应用牛顿第二定律解题的一般步骤

(1)确定研究对象。

(2)进行受力分析和运动状态分析，画出受力分析图，明确运动性质和运动过程。

(3)求出合力或加速度。

(4)根据牛顿第二定律列方程求解。

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牛顿第二运动定律PPT，第四部分内容：训练新素养

一、用动力学方法测质量

STSE类问题,体现活学活用

大家知道，质量可以用天平来测量。但是在太空，物体完全失重，用天平无法测量质量，那么应该如何测量呢？

由牛顿第二定律F＝ma可知，如果给物体施加一个已知的力，并测得物体在这个力作用下的加速度，就可以求出物体的质量。这就是动力学测量质量的方法。

北京时间2013年6月20日上午10时，我国航天员在天宫一号空间实验室进行了太空授课，演示了包括质量的测量在内的一系列实验。

质量的测量是通过舱壁上打开的一个支架形状的质量测量仪完成的。测量时，航天员把自己固定在支架的一端，另外一名航天员将支架拉开到指定的位置。松手后，支架拉着航天员从静止返回到舱壁(如图)。支架能够产生一个恒定的拉力F；用光栅测速装置能够测量出支架复位的速度v和时间t，从而计算出加速度a。这样，就能够计算出航天员的质量m。

二、典题好题发掘，练典题做一当十

某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球，在列车以某一加速度渐渐启动的过程中，细线就会偏过一定角度并相对车厢保持静止，通过测定偏角的大小就能确定列车的加速度(如图)。在某次测定中，悬线与竖直方向的夹角为θ，求列车的加速度。

[分析]　列车在加速行驶的过程中，小球始终与列车保持相对静止状态，所以，小球的加速度与列车的加速度相同。

对小球进行受力分析，根据力的合成法则求解合力。再根据牛顿第二定律，求出小球的加速度，从而获得列车的加速度。

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