2024_2025学年新教材高中物理第5章牛顿运动定律第3节牛顿第二运动定律学案鲁科版必修第一册1.doc
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第3节牛顿其次运动定律
[核心素养·明目标]
核心素养
学习目标
物理观念
驾驭牛顿其次定律的文字内容和数学表达式。知道单位制、基本单位和导出单位的概念。
科学思维
学会利用牛顿其次定律解决实际问题，并且能够从不同角度解决动力学问题，具有质疑和创新意识。
科学探究
学会通过加速度与力、质量关系的数据探究，归纳各物理量之间可能存在的关系，并能说明相关自然现象。
科学看法与责任
敬重客观规律，坚持实事求是，将牛顿运动定律应用于日常生活实际，能相识牛顿运动定律的应用对人类文明进步的推动作用。
学问点一牛顿其次运动定律及其意义
1．内容：物体加速度的大小与所受合外力的大小成正比，与物体的质量成反比，加速度方向与合外力方向相同。
2．表达式：F＝kma，k是比例常数，F是物体所受的合外力。
3．比例系数k的意义：F＝kma中k的数值由F、m、a三个物理量的单位共同确定，若三量都取国际单位，则k＝1，所以牛顿其次运动定律的表达式可写成F＝ma。
4．力的单位：牛顿，符号是N。
5．1N的物理意义：使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度所用的力为1kg·m/s2，称为1N，即1N＝1kg·m/s
比例式F＝kma中的k肯定等于1，这种说法对吗？
提示：不对。
1：思索辨析(正确的画√，错误的打×)
(1)由牛顿其次运动定律知，合外力大的物体的加速度肯定大。 (×)
(2)牛顿其次运动定律说明白质量大的物体其加速度肯定小。 (×)
(3)任何状况下，物体的加速度的方向始终与它所受的合外力方向一样。 (√)
学问点二国际单位制
1．物理关系式的功能：物理学的关系式在确定了物理量之间的关系时，也确定了物理量的单位之间的关系。
2．基本量与基本单位：只要选定几个物理量的单位，就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位，这些被选定的物理量叫作基本量，它们相应的单位叫作基本单位。
3．导出量与导出单位：由基本量依据物理关系推导出来的其他物理量叫作导出量，推导出来的相应单位叫作导出单位。
4．单位制：基本单位与导出单位一起组成单位制。
5．国际单位制：是一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制。
6．国际单位制中的七个基本物理量和相应的基本单位
物理量名称
物理量符号
单位名称
单位符号
长度
l
米
m
质量
m
千克
kg
时间
t
秒
s
电流
I
安
A
物质的量
n，(ν)
摩[尔]
mol
热力学温度
T
开[尔文]
K
发光强度
I，(Iv)
坎[德拉]
cd
可以利用单位，反推出公式正确性和计算结果的正确性。
2：思索辨析(正确的画√，错误的打×)
(1)力的单位牛顿是基本单位。 (×)
(2)质量是基本量。 (√)
(3)物理公式表示了物理量间的数量关系和单位关系。 (√)
考点1牛顿其次定律的理解
在日常生活中，小巧美观的冰箱贴运用广泛，增加了室内的美感。一磁性冰箱贴贴在冰箱的表面上静止。
(1)分析冰箱贴受哪些力？是否有加速度？
(2)若把冰箱贴拿在手里，猛一松手，它是否马上有加速度？若有加速度，请指明其方向？
提示：(1)冰箱贴受重力和竖直向上的摩擦力，磁力和弹力，它们分别是两对平衡力，合力为零，加速度为零。
(2)猛一松手，冰箱贴受重力和空气阻力，合力竖直向下，马上有了竖直向下的加速度。
1．合外力与加速度的关系
2．力与运动的关系
3．牛顿其次运动定律的五特性质
性质
理解
因果性
力是产生加速度的缘由，只要物体所受的合力不为0，物体就具有加速度
矢量性
F＝ma是一个矢量式。物体的加速度的方向由它受的合力的方向确定，且总与合力的方向相同
瞬时性
加速度与合外力是瞬时对应关系，同时产生、同时变更、同时消逝
同体性
F＝ma中F、m、a都是对同一物体而言的
独立性
作用在物体上的每一个力都产生加速度，物体的实际加速度是这些加速度的矢量和
对牛顿其次定律的理解
【典例1】(多选)对牛顿其次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．牛顿其次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样
D．当外力停止作用时，加速度随之消逝
思路点拨：理解上述表格中加速度的“五性”是解决该类问题的关键。
CD[虽然F＝ma表示牛顿其次定律，但F与a无关，因a是由m和F共同确定的，即a∝eq\f(F,m)且a与F同时产生、同时消逝、同时存在、同时变更；a与F的方向恒久相同。综上所述，可知选项A、B错误，C、D正确。]
力与运动的关系
【典例2】如图所示，静止在光滑水平面上的物体A，一端靠着处于自然状态的弹簧。现对物体作用一水平恒力