(13)粵教版高一物理必修1第四章牛頓第二定律的應(yīng)用一同步教案

1、 教學(xué)課題粵教版高一物理必修1第四章牛頓第二定律的應(yīng)用一同步教案教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)： 梳理牛頓第二定律的內(nèi)容，理解合力與加速度大小和方向的關(guān)系，掌握對(duì)物體列牛頓第二定律的方法，復(fù)習(xí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律與運(yùn)動(dòng)圖像的含義，復(fù)習(xí)物體的受力分析。能力目標(biāo)： 掌握牛頓第二定律的解題步驟和方法情感態(tài)度價(jià)值觀： 知道牛第二定律是物體受力與物體運(yùn)動(dòng)的紐帶教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：“N”的含義，牛頓第二定律的矢量性，應(yīng)用牛頓第二定律解決已知受力求解物體的運(yùn)動(dòng) 難點(diǎn)： 受力分析、運(yùn)動(dòng)與牛頓第二定律的綜合應(yīng)用教學(xué)過(guò)程(一) 牛頓第二定律的理解知識(shí)梳理1、牛頓第二定律：（1）內(nèi)容：物體的加速度跟受到的作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比(2

2、) 數(shù)學(xué)表達(dá)式： a 或 Fma. 等式：F kma，F(xiàn)ma(F合ma)，k1的條件：F、m、a的單位均選國(guó)際單位 公式的理解：a物體同時(shí)受到幾個(gè)力的作用，公式中的F應(yīng)為合力；b加速度a的方向始終與力F的方向相同；可以選取兩個(gè)相互正交的方向，分別列出牛頓第二定律的分量形式，即：FxmaxFymay.(3)1 N的定義：使質(zhì)量是1_kg的物體產(chǎn)生1_m/s2加速度的力，規(guī)定為1 N.例題精講【例1】思考判斷正誤(1)牛頓第一定律是牛頓第二定律在合外力為零時(shí)的特例( )(2)我們用較小的力推一個(gè)很重的箱子，箱子不動(dòng)，可見(jiàn)牛頓第二定律不適用于較小的力( )(3)加速度的方向跟合力的方向沒(méi)必然聯(lián)系(

3、)牛頓第一、二定律綜合理解(1)牛頓第一定律并不是牛頓第二定律F合0時(shí)的特殊情形，因?yàn)榕ｎD第一定律所描述的是物體不受外力的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，是一種理想情況(2)牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ)，第一定律指出了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，從而完善了力的內(nèi)涵；而第二定律則進(jìn)一步定量地給出了決定物體加速度的原因【例2】對(duì)靜止在光滑水平面上的物體施加一水平拉力，當(dāng)力剛開(kāi)始作用的瞬間()A物體立即獲得速度 B物體立即獲得加速度C物體同時(shí)獲得速度和加速度 D物體未來(lái)得及運(yùn)動(dòng)，所以速度、加速度都為零【例3】 判斷下列說(shuō)法中正確的是（ ） A物體所受合外力為零時(shí)，其速度必然為零 B物體所受合外力越大，

4、則加速度就越大，速度也必越大 C物體的速度、加速度、合外力三者的方向總是相同的 D速度的方向可能與加速度的方向不相同，但是加速度的方向與合外力的方向永遠(yuǎn)相同【例4】如圖所示，一輛有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的小車上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車上，右端與一小球相連，設(shè)在某一段時(shí)間內(nèi)小球與小車相對(duì)靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài)，若忽略小球與小車間的摩擦力，則在此段時(shí)間內(nèi)小車可能是( )A向右做加速運(yùn)動(dòng)B向右做減速運(yùn)動(dòng)C向左做加速運(yùn)動(dòng) D向左做減速運(yùn)動(dòng)【例5】(雙選)雨滴在下降過(guò)程中，由于水汽的凝聚，雨滴質(zhì)量將逐漸增大，同時(shí)，由于下落速度逐漸增大，所受空氣阻力也將越來(lái)越大，最后雨滴將以某一速度勻速下降在雨滴下降的過(guò)程

5、中，下列說(shuō)法中正確的是()A雨滴受到的重力逐漸增大，重力產(chǎn)生的加速度也逐漸增大B雨滴質(zhì)量逐漸增大，重力產(chǎn)生的加速度逐漸減小C由于空氣阻力逐漸增大，雨滴下落的加速度將逐漸減小D雨滴所受重力逐漸增大，但重力產(chǎn)生的加速度不變【例6】（達(dá)·芬奇原理）文藝復(fù)興時(shí)代意大利的著名畫家和學(xué)者達(dá)·芬奇曾提出如下原理：如果力F在時(shí)間t內(nèi)使質(zhì)量為m的物體移動(dòng)一段距離s，正確的是 (1）相同的力在相同的時(shí)間內(nèi)使質(zhì)量是一半的物體移動(dòng)2s的距離；(2）或者相同的力在一半的時(shí)間內(nèi)使質(zhì)量是一半的物體移動(dòng)相同距離；(3）或者相同的力在兩倍的時(shí)間內(nèi)使質(zhì)量是兩倍的物體移動(dòng)相同的距離；(4）或者一半的力在相同的時(shí)

6、間內(nèi)使質(zhì)量是一半的物體移動(dòng)相同的距離；(5）或者一半的力在相同的時(shí)間內(nèi)使質(zhì)量相同的物體移動(dòng)一半的距離 【例7】某物體在水平面上沿直線運(yùn)動(dòng)，受到大小恒為2 N的摩擦阻力作用，當(dāng)對(duì)它施加4 N的水平拉力時(shí)，物體的加速度大小為2 m/s2，當(dāng)水平拉力變?yōu)?0 N時(shí)，物體的加速度多大？物體的質(zhì)量多大？ 【例8】如圖所示，馬拖著一根質(zhì)量為m的光滑樹(shù)干在水平地面上做加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a，已知馬對(duì)樹(shù)干的水平拉力大小為F1，樹(shù)干對(duì)馬的拉力大小為F2，則由牛頓第二定律可知 ()AF2maBF1F2maCF1F2ma DF1ma方法總結(jié)1、 力是產(chǎn)生加速度的原因（因果性），只要物體所受的合力不為0(無(wú)論合力多

7、么小)，物體就產(chǎn)生加速度由于作用在物體上的各個(gè)力，都能各自獨(dú)立產(chǎn)生一個(gè)加速度，各個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和等于合外力產(chǎn)生的加速度（獨(dú)立性）2、加速度與合力是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失（瞬時(shí)性）3、使加速度的方向與合力的方向一致（矢量性），是解決物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵鞏固訓(xùn)練 1下列說(shuō)法中正確的是()A物體的速度越大，表明物體受到的合外力越大B物體的速度變化越大，表明物體受到的合外力越大C物體的速度變化越快，表明物體受到的合外力越大D由牛頓第二定律可得m，所以物體的質(zhì)量跟它受的合外力成正比，跟加速度成反比解析：物體質(zhì)量一定時(shí)，a越大，所受合外力越大質(zhì)量是物體的固有屬性，可通過(guò)F與a的比值求

8、得，但不能說(shuō)m與F成正比，與a成反比答案：C2下列對(duì)牛頓第二定律的表達(dá)式Fma及其變形公式的理解，正確的是()A由Fma可知，物體所受的合力與物體的質(zhì)量成正比，與物體的加速度成反比B由m可知，物體的質(zhì)量與其所受合力成正比，與其運(yùn)動(dòng)的加速度成反比C由a可知，物體的加速度與其所受合力成正比，與其質(zhì)量成反比D由m可知，物體的質(zhì)量可以通過(guò)測(cè)量它的加速度和它所受到的合力而求出3(雙選)質(zhì)量為1 kg的物體受3 N和4 N兩個(gè)共點(diǎn)力的作用，物體的加速度可能是()A5 m/s2 B7 m/s2 C、8 m/s2 D9 m/s24、如圖所示，沿水平方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的車廂中，懸掛小球的懸線偏離豎直方向370

9、角，球和車廂相對(duì)靜止，球的質(zhì)量為1kg. 求： (1）車廂運(yùn)動(dòng)的加速度并說(shuō)明車廂的運(yùn)動(dòng)情況； (2）懸線對(duì)球的拉力 5、一輛汽車滿載西瓜在水平路面上勻速前進(jìn)，突然發(fā)現(xiàn)意外情況，司機(jī)緊急剎車做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a，有一個(gè)質(zhì)量為m的西瓜A，則A受其他西瓜的作用力的大小是()Am(ga) BmaCm Dm6、一物塊位于光滑水平桌面上，用一大小為F、方向如圖所示的力去推它，使它以加速度a向右運(yùn)動(dòng)若保持力的方向不變，而增大力的大小，則()Aa變大Ba不變Ca變小D因?yàn)槲飰K的質(zhì)量未知，不能確定a變化的趨勢(shì) （二）已知受力情況求解物體的運(yùn)動(dòng)情況知識(shí)梳理應(yīng)用牛頓第二定律的解題步驟：1明確研究對(duì)象根據(jù)問(wèn)題

10、的需要和解題的方便，選出被研究的物體研究對(duì)象可以是某個(gè)物體，也可以是幾個(gè)物體構(gòu)成的系統(tǒng)2進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析，畫好受力分析圖、情景示意圖，明確物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程3選取正方向或建立坐標(biāo)系，通常以加速度的方向?yàn)檎较蚧蛞约铀俣确较驗(yàn)槟骋蛔鴺?biāo)軸的正方向4求合外力 5根據(jù)牛頓第二定律F合ma（矢量合成求F合）或（正交分解）列方程求解，必要時(shí)還要對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論例題精講【例1】一位蹦床運(yùn)動(dòng)員僅在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，彈簧床對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力F的大小隨時(shí)間t的變化規(guī)律通過(guò)傳感器用計(jì)算機(jī)繪制出來(lái)，如圖所示重力加速度g取10m/s2，請(qǐng)結(jié)合圖象，求運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大加速度是_m/s2.【例2】跳傘運(yùn)動(dòng)員

11、在下落過(guò)程中，假定傘所受空氣阻力的大小跟下落速度的平方成正比，即Fkv2，比例系數(shù)k20N·s2/m2，跳傘運(yùn)動(dòng)員與傘的總質(zhì)量為72kg，起跳高度足夠高，則：(1)跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中做什么運(yùn)動(dòng)？收尾速度是多大？(2)當(dāng)速度達(dá)到4m/s時(shí)，下落加速度是多大？(g取10m/s2) 【例3】如圖所示，一輕質(zhì)彈簧一端固定在墻上的O點(diǎn)，自由伸長(zhǎng)到B點(diǎn)今用一小物體m把彈簧壓縮到A點(diǎn)(m與彈簧不連接)，然后釋放，小物體能經(jīng)B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)而靜止小物體m與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定，則下列說(shuō)法中正確的是( )A物體從A到B速度越來(lái)越大B物體從A到B速度先增加后減小C物體從A到B加速度越來(lái)越小D物體從A到B

12、加速度先減小后增加【例4】如圖所示，放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻加速下滑，若在物塊上再施加一個(gè)豎直向下的恒力F，則( )A物塊可能勻速下滑B物塊仍以加速度a勻加速下滑C物塊將以大于a的加速度勻加速下滑D物塊將以小于a的加速度勻加速下滑方法總結(jié)物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷方法1明確物體的初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(v0)2明確物體的受力情況(F合)3根據(jù)物體做各種性質(zhì)運(yùn)動(dòng)的條件即可判定物體的運(yùn)動(dòng)情況、加速度變化情況及速度變化情況鞏固訓(xùn)練1、放在光滑水平面上的物體受三個(gè)平行水平面的共點(diǎn)力作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知F2垂直于F3，若三個(gè)力中去掉F1，物體產(chǎn)生的加速度為2.5ms2；若去掉F2，物體產(chǎn)生的加速度為1.

13、 5ms2；若去掉F3，則物體的加速度大小為 （ ） A. 1.0m/s2 B. 2.0m/s2 C. 1.5m/s2 D. 4.0m/s22、（雙選）靜止在光滑水平面上的物體受到一個(gè)水平拉力的作用，該力隨時(shí)間變化的圖線如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（ ） A. 物體在20s內(nèi)平均速度為零 B. 物體在20s末的速度為零 C. 物體在20s末又回到出發(fā)點(diǎn)D. 物體在10s末的速度最大3、質(zhì)量為12kg的箱子放在水平地面上，箱子和地面的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，現(xiàn)用傾角為37°的60N力拉箱子，如圖所示，3s末撤去拉力，則撤去拉力時(shí)箱子的速度為多少？箱子繼續(xù)運(yùn)動(dòng)多少時(shí)間而靜止？4、質(zhì)量m4k

14、g的物塊，在一個(gè)平行于斜面向上的拉力F40N作用下，從靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，如圖所示，已知斜面足夠長(zhǎng)，傾角37°，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)µ0.2，力F作用了5s，求物塊在5s內(nèi)的位移及它在5s末的速度。（g10m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8） 課后作業(yè)1、于牛頓第二定律的下列說(shuō)法中，正確的是( )A物體加速度的大小由物體的質(zhì)量和物體所受合力大小決定，與物體的速度無(wú)關(guān)B. 物體加速度的方向只由它所受合力的方向決定，與速度方向無(wú)關(guān)C. 物體所受合力的方向和加速度的方向及速度方向總是相同的D. 一旦物體所受合力為零，則物體的加速度立即為零

15、，其運(yùn)動(dòng)也就逐漸停止了2根據(jù)牛頓第二定律，下列敘述正確的是( )A物體加速度的大小跟它的質(zhì)量和速度大小的乘積成反比B物體所受合力必須達(dá)到一定值時(shí)，才能使物體產(chǎn)生加速度C物體加速度的大小跟它所受作用力中任一個(gè)的大小成正比D當(dāng)物體質(zhì)量改變但其所受合力的水平分力不變時(shí)，物體水平加速度大小與其質(zhì)量成反比3關(guān)于力的單位“牛頓”，下列說(shuō)法正確的是( )A使質(zhì)量是2 kg的物體產(chǎn)生2 m/s2的加速度的力，叫做1 NB使質(zhì)量是0.5 kg的物體產(chǎn)生1.5 m/s2的加速度的力，叫做1 NC使質(zhì)量是1 kg的物體產(chǎn)生1 m/s2的加速度的力，叫做1 ND使質(zhì)量是2 kg的物體產(chǎn)生1 m/s2的加速度的力，叫做

16、1 N4物體運(yùn)動(dòng)的速度方向、加速度方向和所受合外力的方向的關(guān)系是( )A速度方向、加速度方向和合外力方向總是相同的B加速度跟合外力總是同方向，速度方向與它們的方向可能相同，也可能不同C速度跟加速度總是同方向，但合外力的方向與它們可能相同，也可能不同D物體的速度是由合外力產(chǎn)生的，所以速度方向總跟合外力的方向相同5、物體在兩個(gè)共點(diǎn)力Fl、F2作用下，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，如果Fl、F2隨時(shí)間t 按圖所示的情況變化，那么在0到10s的時(shí)間內(nèi)，物體運(yùn)動(dòng)速度什么時(shí)刻最大（ ) A、10s B. 5s C . 0s D無(wú)法判斷6、一物體重為50N，與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，現(xiàn)如圖所示在同一直線加上水平力Fl 和F2，若Fl =15N 時(shí)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則F2的值可能是（ ） A . 5N B . 25N C . 30N D . 50N7、力F作用在質(zhì)量為ml的物體A上能產(chǎn)生0.8m/s2的加速度，作用在質(zhì)量為 m2的物體B上能產(chǎn)生2.4m/s2的加速度如果把A、B兩個(gè)物體連在一起，力F能使它們產(chǎn)生多大的加速度？8如圖所示，用大小為25N的推力斜向下推一個(gè)靜止在光滑水平地面上的箱子，推力的方向與水平面成370，箱子的質(zhì)量為10kg . 求： ( 1 ）箱子的加速度； ( 2 ) 4s末箱子的速度和位移教案解讀本講是第四章內(nèi)容的重點(diǎn)知識(shí)