第3節(jié)　牛頓第二定律 教學(xué)設(shè)計

第3節(jié)牛頓第二定律[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1．知道牛頓第二定律的內(nèi)容、表達(dá)式的確切含義．(重點)2．知道國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的．3．能應(yīng)用牛頓第二定律解決簡單的動力學(xué)問題．(難點)知識點1牛頓第二定律的表達(dá)式1．牛頓第二定律的內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同．2．表達(dá)式：F＝kma，式中k是比例系數(shù)，F(xiàn)指的是物體所受的合力．3．物理意義：牛頓第二定律不僅闡述了力、質(zhì)量和加速度三者數(shù)量間的關(guān)系，還明確了加速度的方向與力的方向一致．[判一判]1．(1)由牛頓第二定律可知，加速度大的物體所受的合外力一定大．()(2)牛頓第二定律說明了質(zhì)量大的物體其加速度一定?。?)(3)任何情況下，物體的加速度的方向始終與它所受的合外力方向一致．()提示：(1)×(2)×(3)√[想一想]1．(1)如圖甲所示，賽車車手要想贏得比賽，除了賽車手的技術(shù)高超外，賽車本身也是贏得比賽的關(guān)鍵．要想使賽車啟動獲得較大的加速度，該如何設(shè)計賽車？為什么？,甲)(2)如圖乙所示，用一個力推大石頭，沒有推動，大石頭沒有產(chǎn)生加速度，為什么？要使大石頭產(chǎn)生加速度應(yīng)該滿足什么條件？,乙)提示：(1)設(shè)計賽車時要有大的加速度，一方面需要有強(qiáng)大動力的發(fā)動機(jī)，另一方面在保障安全的前提下減小賽車的質(zhì)量．(2)大石頭沒有運(yùn)動的原因是推力與摩擦力相等，大石頭受到的合外力為0，加速度為0.要使大石頭產(chǎn)生加速度，則應(yīng)加大推力，推力大于摩擦力時，合外力不為0，才能產(chǎn)生加速度．知識點2力的單位1．比例系數(shù)k的意義(1)在F＝kma中，k的數(shù)值取決于F、m、a的單位的選?。?2)在國際單位制中k＝1，牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為F＝ma，式中F、m、a的單位分別為N、kg、m/s2．2．國際單位：力的單位是牛頓，簡稱牛，符號N．3．1N的定義：將使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的力規(guī)定為1N，即1N＝1__kg·m/s2．[判一判]2．關(guān)于牛頓第二定律表達(dá)式F＝kma中的比例系數(shù)k.(1)力F的單位用N時等于1.()(2)在國際單位制中才等于1.()(3)加速度單位用m/s2時等于1.()提示：(1)×(2)√(3)×[想一想]2．取質(zhì)量的單位是千克(kg)，加速度的單位是米每二次方秒(m/s2)，根據(jù)牛頓第二定律中加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，我們應(yīng)該怎樣確定力的單位？提示：表達(dá)式F＝kma中，k為比例系數(shù)，那么F的單位應(yīng)該與ma的單位一致，即力的單位為kg·m/s2.1．(對牛頓第二定律的理解)(多選)關(guān)于牛頓第二定律，下列說法中正確的是()A．加速度和力的關(guān)系是瞬時對應(yīng)關(guān)系，即a與F同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失B．物體只有受到力作用時，才有加速度，但不一定有速度C．任何情況下，加速度的方向總與合外力的方向相同，但與速度v的方向不一定相同D．當(dāng)物體受到幾個力作用時，可把物體的加速度看成是各個力單獨(dú)作用所產(chǎn)生的分加速度的合成解析：選ACD.加速度與力的關(guān)系是瞬時對應(yīng)關(guān)系，即a與F同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失，故A正確；力是產(chǎn)生加速度的原因，物體所受的合力不為0時，才有加速度，靜止的物體在合力作用瞬時立即產(chǎn)生加速度，而瞬時速度為零，故B錯誤；加速度是矢量，加速度方向與合外力的方向相同，也與物體速度變化的方向相同，但與速度v的方向不一定相同，故C正確；加速度是矢量，其合加速度滿足矢量合成的法則平行四邊形定則，即物體的加速度等于所受各力單獨(dú)作用在物體上時產(chǎn)生加速度的矢量和，故D正確．2．(對牛頓第二定律的理解)(多選)關(guān)于速度、加速度、合力的關(guān)系，下列說法正確的是()A．原來靜止在光滑水平面上的物體，受到水平推力的瞬間，物體立刻獲得加速度B．加速度的方向與合力的方向總是一致的，但與速度的方向可能相同，也可能不同C．在初速度為0的勻加速直線運(yùn)動中，速度、加速度與合力的方向總是一致的D．合力變小，物體的速度一定變小解析：選ABC.力和加速度存在瞬時對應(yīng)關(guān)系，則原來靜止在光滑水平面上的物體，受到水平推力的瞬間，物體立刻獲得加速度，A正確；加速度的方向與合力的方向總是一致的，加速度的方向與速度的方向可能相同，也可能不同，B正確；在初速度為0的勻加速直線運(yùn)動中，加速度與合力的方向一致，速度與加速度方向一致，C正確；合力變小，加速度變小，若加速度和速度同向，則物體的速度仍然變大，D錯誤．3．(牛頓第二定律的應(yīng)用)小孩從滑梯上滑下的運(yùn)動可看作勻加速運(yùn)動，第一次小孩單獨(dú)從滑梯上滑下，加速度為a1，第二次小孩抱上一只小狗后再從滑梯上滑下(小狗不與滑梯接觸)，加速度為a2，則()A．a(chǎn)1＝a2B．a(chǎn)1<a2C．a(chǎn)1>a2D．無法判斷a1與a2的大小解析：選A.設(shè)小孩的質(zhì)量為m，與滑梯的動摩擦因數(shù)為μ，滑梯的傾角為θ，小孩下滑過程中受到重力mg、滑梯的支持力N和滑動摩擦力f，根據(jù)牛頓第二定律得：mgsinθ－f＝ma，N＝mgcosθ，又f＝μN(yùn)，聯(lián)立得：a＝g(sinθ－μcosθ)，可見，加速度a與小孩的質(zhì)量無關(guān)，則當(dāng)?shù)诙涡『⒈弦恢恍」泛笤購幕萆匣聲r，加速度與第一次相同，即有a1＝a2.4．(牛頓第二定律的應(yīng)用)(多選)質(zhì)量為1kg的物體受到2N的水平拉力作用從靜止開始沿光滑水平面運(yùn)動．下列說法正確的是()A．物體的加速度大小為1m/s2B．物體的加速度大小為2m/s2C．運(yùn)動1s時間，物體的速度大小為2m/sD．運(yùn)動1s時間，物體的速度大小為4m/s解析：選BC.根據(jù)牛頓第二定律，可得F＝ma，代入數(shù)據(jù)，解得a＝2m/s2，A錯誤，B正確；根據(jù)速度時間公式，可得v＝at，代入數(shù)據(jù)，可得運(yùn)動1s時間，物體的速度大小為v＝2m/s，D錯誤，C正確．探究一對牛頓第二定律的理解【情景導(dǎo)入】1．加速度方向取決于合力方向還是速度方向？2．你了解賽車嗎？如圖所示是一輛方程式賽車，車身結(jié)構(gòu)一般采用碳纖維等材料進(jìn)行輕量化設(shè)計，比一般小汽車的質(zhì)量小得多，而且還安裝了功率很大的發(fā)動機(jī)，可以在4～5s的時間內(nèi)從靜止加速到100km/h.你知道為什么要使賽車具備質(zhì)量小、功率大兩個特點嗎？提示：1．加速度方向取決于合力的方向．如圖所示，光滑水平面上物體受一大小不變、方向向右的力F1的作用，物體的加速度a1方向向右．一段時間后，只改變F1的方向，即改為向左，這時物體速度v的方向向右，但是加速度的方向向左．2．賽車的質(zhì)量小，賽車的運(yùn)動狀態(tài)容易改變；功率大，可以為賽車提供較大的動力．因此，這兩大特點可以使賽車提速非?？?加速度大)．1．對表達(dá)式F＝ma的理解(1)單位統(tǒng)一：表達(dá)式中F、m、a三個物理量的單位都必須是國際單位．(2)F的含義：F是合力時，加速度a指的是合加速度，即物體的加速度；F是某個力時，加速度a是該力產(chǎn)生的加速度．2．牛頓第二定律的六個性質(zhì)性質(zhì)理解因果性力是產(chǎn)生加速度的原因，只要物體所受的合力不為0，物體就具有加速度矢量性F＝ma是一個矢量式，物體的加速度方向由它受到的合力方向決定，且總與合力的方向相同瞬時性加速度與合外力是瞬時對應(yīng)關(guān)系，同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失同體性F＝ma中F、m、a都是對同一物體而言的獨(dú)立性作用在物體上的每一個力都產(chǎn)生加速度，物體的實際加速度是這些加速度的矢量和相對性物體的加速度是相對于慣性參考系而言的，即牛頓第二定律只適用于慣性參考系3.兩個加速度公式的區(qū)別(1)a＝eq\f(Δv,Δt)是加速度的定義式，它給出了測量物體的加速度的方法，這是物理上用比值定義物理量的方法定義的公式．(2)a＝eq\f(F,m)是加速度的決定式，它揭示了物體產(chǎn)生加速度的原因及影響物體加速度的因素．【例1】如圖所示，在粗糙的水平桌面上，有一個物體在水平力F作用下向右做勻加速直線運(yùn)動．現(xiàn)在使力F逐漸減小直至為零，但方向不變，則該物體在向右運(yùn)動的過程中，加速度a和速度v的大小變化為()A．a(chǎn)不斷減小，v不斷增大B．a(chǎn)不斷增大，v不斷減小C．a(chǎn)先增大再減小，v先減小再增大D．a(chǎn)先減小再增大，v先增大再減小[解析]物體在豎直方向受到重力和支持力，二力平衡，合力在水平方向上．水平方向物體受到水平力F和滑動摩擦力，摩擦力不變，力F方向不變，在F逐漸減小到等于摩擦力的過程中，合力減小，但合力方向與速度方向一致，速度一直增大，即物體做加速度減小的加速運(yùn)動；力F從等于摩擦力再減小直至為零過程中，物體的合力又從零開始增大，但合力方向與速度方向相反，物體做減速運(yùn)動，由牛頓第二定律可知，加速度大小與合力成正比，所以a先減小再增大，v先增大再減小，D正確．[答案]D[針對訓(xùn)練1]如圖所示，靜止在光滑水平面上的物體A，一端靠著處于自然狀態(tài)的彈簧．現(xiàn)對物體作用一水平恒力，在彈簧被壓縮到最短的這一過程中，物體的速度和加速度變化的情況是()A．速度增大，加速度增大B．速度增大，加速度減小C．速度先增大后減小，加速度先減小后增大D．速度先增大后減小，加速度先增大后減小解析：選C.力F作用在A上的開始階段，彈簧彈力kx較小，合力與速度方向同向，物體速度增大，而合力(F－kx)隨x增大而減小，加速度也減小，當(dāng)F＝kx以后，隨物體A向左運(yùn)動，彈力kx大于F，合力方向與速度反向，速度減小，而加速度a隨x的增大而增大，綜上所述，C正確．探究二牛頓第二定律的應(yīng)用【情景導(dǎo)入】1．如何理解加速度與合力的瞬時對應(yīng)關(guān)系？2．如圖所示，籃球離開手后的瞬間，這樣畫籃球的受力和加速度對嗎？(不計空氣阻力)提示：1.合力隨時間改變時，加速度也隨時間改變．2．受力正確，加速度錯誤，加速度方向應(yīng)豎直向下．1．應(yīng)用牛頓第二定律解題的一般步驟2．兩種“模型”“繩”或“線”類“彈簧”或“橡皮筋”類不同只能承受拉力，不能承受壓力彈簧既能承受拉力，也能承受壓力；橡皮筋只能承受拉力，不能承受壓力將繩和線看作理想化模型時，無論受力多大(在它的限度內(nèi))，繩和線的長度都不變，但繩和線的張力可以發(fā)生突變由于彈簧和橡皮筋受力時，其形變較大，形變恢復(fù)需經(jīng)過一段時間，所以彈簧和橡皮筋的彈力不可以突變相同質(zhì)量和重力均可忽略不計，同一根繩、線、彈簧或橡皮筋兩端及中間各點的彈力大小相等3.解決此類問題的基本方法(1)分析原狀態(tài)(給定狀態(tài))下物體的受力情況，求出各力大小(若物體處于平衡狀態(tài)，則利用平衡條件；若處于加速狀態(tài)，則利用牛頓第二定律)．(2)分析當(dāng)狀態(tài)變化時(燒斷細(xì)線、剪斷彈簧、抽出木板、撤去某個力等)，哪些力變化，哪些力不變，哪些力消失(被剪斷的繩、彈簧中的彈力，發(fā)生在被撤去物接觸面上的彈力都是立即消失)．(3)求物體在狀態(tài)變化后所受的合外力，利用牛頓第二定律求出瞬時加速度．【例2】如圖所示，小車的頂棚上用繩線吊一小球，質(zhì)量為m＝1kg，車廂底板上放一個質(zhì)量為M＝3kg的木塊，當(dāng)小車沿水平面勻加速向右運(yùn)動時，小球懸線偏離豎直方向30°，木塊和車廂保持相對靜止，重力加速度g取10m/s2，求：(1)小車運(yùn)動的加速度大小；(2)木塊受到的摩擦力大小．[解析](1)小球的加速度與小車加速度相等，因此對小球受力分析得mgtanθ＝ma解得a＝eq\f(10\r(3),3)m/s2.(2)根據(jù)牛頓第二定律，木塊受到的摩擦力Ff＝Ma＝10eq\r(3)N.[答案](1)eq\f(10\r(3),3)m/s2(2)10eq\r(3)N【例3】如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體靜止放在水平地面上，已知物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，現(xiàn)給物體施加一個與水平面成37°角的斜向上的拉力F＝5N．g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)求物體與地面間的摩擦力大??；(2)求物體的加速度大小；(3)若經(jīng)過5s撤去拉力F，物體還能滑行多遠(yuǎn)？[解析](1)對物體受力分析如圖所示，物體與地面間的摩擦力大小為Ff＝μ(mg－Fsin37°)解得Ff＝3.4N.(2)水平方向，由牛頓第二定律有Fcos37°－Ff＝ma1解得a1＝0.3m/s2.(3)5s末速度v＝a1t＝1.5m/s設(shè)經(jīng)過5s撤去拉力F后加速度大小為a2，由μmg＝ma2，解得a2＝2m/s2設(shè)還能滑行的距離為x02－v2＝－2a2x解得x＝0.5625m.[答案](1)3.4N(2)0.3m/s2(3)0.5625m[針對訓(xùn)練2](2021·高考全國卷甲，T14)如圖，將光滑長平板的下端置于鐵架臺水平底座上的擋板P處，上部架在橫桿上．橫桿的位置可在豎直桿上調(diào)節(jié)，使得平板與底座之間的夾角θ可變．將小物塊由平板與豎直桿交點Q處靜止釋放，物塊沿平板從Q點滑至P點所用的時間t與夾角θ的大小有關(guān)．若由30°逐漸增大至60°，物塊的下滑時間t將()A．逐漸增大 B．逐漸減小C．先增大后減小 D．先減小后增大解析：選D.設(shè)PQ的水平距離為L，由運(yùn)動學(xué)公式可知eq\f(L,cosθ)＝eq\f(1,2)gt2sinθ，可得t＝eq\r(\f(4L,gsin2θ))，可知θ＝45°時，t有最小值，故當(dāng)θ從由30°逐漸增大至60°時，下滑時間t先減小后增大．[A級——合格考達(dá)標(biāo)練]1．(多選)(2022·長春市二十九中月考)關(guān)于牛頓第二定律，下列說法中正確的是()A．牛頓第二定律的表達(dá)式F＝ma在任何情況下都適用B．某一瞬時的加速度，只能由這一瞬時的外力決定，而與這一瞬時之前或之后的外力無關(guān)C．物體的運(yùn)動方向一定與物體所受的合外力的方向一致D．在公式F＝ma中，若F為合力，則a等于作用在該物體上的每一個力產(chǎn)生的加速度的矢量和解析：選BD.牛頓第二定律適用于宏觀物體的低速運(yùn)動，故A錯誤；加速度與合外力具有瞬時對應(yīng)性，所以某一瞬時的加速度，只能由這一瞬時的外力決定，而與這一瞬時之前或之后的外力無關(guān)，故B正確；根據(jù)牛頓第二定律可知物體的加速度方向一定與物體所受的合外力的方向一致，但運(yùn)動方向不一定與合外力方向一致，故C錯誤；在公式F＝ma中，若F為合力，則a等于作用在該物體上的每一個力產(chǎn)生的加速度的矢量和，故D正確．2．由牛頓第二定律知，無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度，可是當(dāng)我們用一個力推桌子沒有推動時是因為()A．牛頓第二定律不適用于靜止的物體B．桌子的加速度很小，速度增量很小，眼睛不易覺察到C．推力小于摩擦力，加速度是負(fù)值D．推力、重力、地面的支持力與摩擦力的合力等于零，物體的加速度為零，所以物體仍靜止解析：選D.牛頓第二定律中的力應(yīng)理解為物體所受的合力．用一個力推桌子沒有推動，是由于桌子所受推力、重力、地面的支持力與摩擦力的合力等于零，物體的加速度為零，所以物體仍靜止，故D正確，A、B、C錯誤．3.(2022·上海市洋涇中學(xué)期中)長江索道位于中國重慶市，往返于渝中區(qū)的新華路和南岸區(qū)的上新街，如圖所示．當(dāng)索道向右上方勻加速提升纜車車廂，若忽略空氣阻力，則下列有關(guān)纜車車廂的受力圖正確的是()解析：選A.由于索道向右上方勻加速提升纜車車廂，故可得纜車車廂的受力為拉力和重力，拉力斜向右，B、C、D錯誤，A正確．4．質(zhì)量為m的物體從高處靜止釋放后豎直下落，在某時刻受到的空氣阻力為f，加速度為a＝eq\f(1,3)g，則f的大小是()A．f＝eq\f(1,3)mg B．f＝eq\f(2,3)mgC．f＝mg D．f＝eq\f(4,3)mg解析：選B.由牛頓第二定律得mg－f＝ma，得，f＝mg－ma＝eq\f(2,3)mg.5.如圖所示，一個小球從豎直立在地面上的輕彈簧正上方某處自由下落，在小球與彈簧開始接觸到彈簧被壓縮到最短的過程中，小球的速度和加速度的變化情況是()A．加速度越來越大，速度越來越小B．加速度和速度都是先增大后減小C．速度先增大后減小，加速度方向先向下后向上D．速度一直減小，加速度大小先減小后增大解析：選C.在接觸的第一個階段mg>kx，F(xiàn)合＝mg－kx，合力方向豎直向下，小球向下運(yùn)動，x逐漸增大，所以F合逐漸減小，由a＝eq\f(F合,m)得，a＝eq\f(mg－kx,m)，方向豎直向下，且逐漸減小，又因為這一階段a與v都豎直向下，所以v逐漸增大；當(dāng)mg＝kx時，F(xiàn)合＝0，a＝0，此時速度達(dá)到最大；之后，小球繼續(xù)向下運(yùn)動，mg<kx，合力F合＝kx－mg，方向豎直向上，小球向下運(yùn)動，x繼續(xù)增大，F(xiàn)合增大，a＝eq\f(kx－mg,m)，方向豎直向上，隨x的增大而增大，此時a與v方向相反，所以v逐漸減?。C上所述，小球向下壓縮彈簧的過程中，F(xiàn)合的方向先向下后向上，大小先減小后增大；a的方向先向下后向上，大小先減小后增大；v的方向向下，大小先增大后減?。?.(多選)如圖所示，當(dāng)小車向右加速運(yùn)動時，物塊M相對車廂靜止于豎直車廂壁上，當(dāng)車的加速度增大時()A．M受靜摩擦力增大B．M對車廂壁的壓力不變C．M仍相對于車廂靜止D．M受靜摩擦力不變解析：選CD.對M受力分析如圖所示，由于M相對車廂靜止，則Ff＝Mg，F(xiàn)N＝Ma，當(dāng)a增大時，F(xiàn)N增大，F(xiàn)f不變，故C、D正確．7．如圖，一小車上有一個固定的水平橫桿，左邊有一輕桿與豎直方向成θ角與橫桿固定，下端連接一質(zhì)量為m的小球P.橫桿右邊用一根細(xì)線吊一相同的小球Q.當(dāng)小車沿水平面做加速運(yùn)動時，細(xì)線保持與豎直方向的夾角為α，已知θ<α，不計空氣阻力，重力加速度為g，則下列說法正確的是()A．小車一定向右做勻加速運(yùn)動B．輕桿對小球P的彈力沿輕桿方向C．小球P受到的合力不一定沿水平方向D．小球Q受到的合力大小為mgtanα解析：選D.對細(xì)線吊的小球研究，根據(jù)牛頓第二定律，得mgtanα＝ma，得到a＝gtanα，故加速度向右，小車向右加速，或向左減速，故A錯誤；設(shè)輕桿對小球的彈力與豎直方向夾角為β，由牛頓第二定律，得：mgtanβ＝ma′，因a′＝a，得到β＝α>θ，則輕桿對小球的彈力方向與細(xì)線平行，故B錯誤；小球P和Q的加速度相同，水平向右，則兩球的合力均水平向右，大小F合＝ma＝mgtanα，故C錯誤，D正確．[B級——等級考增分練]8．質(zhì)量為m的小明坐在秋千上擺動到最高點時，下列說法正確的是()A．秋千對小明的作用力小于mgB．秋千對小明的作用力大于mgC．小明的速度為零，所受合力為零D．小明的加速度為零，所受合力為零解析：選A.秋千擺動到最高點時，受力情況如圖所示，此時小明的速度為零，F(xiàn)＝mgcosθ<mg，合力為mgsinθ，加速度為gsinθ.A正確，B、C、D錯誤．9．(多選)如圖所示，將兩個相同的木塊a、b置于固定在水平面上的粗糙斜面上，a、b中間用一輕質(zhì)彈簧連接，b的右端用細(xì)繩與固定在斜面上的擋板相連．達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時a、b均靜止，彈簧處于壓縮狀態(tài)，細(xì)繩上有拉力．下列說法正確的是()A．細(xì)繩剪斷瞬間，a所受摩擦力也立刻發(fā)生變化B．細(xì)繩剪斷瞬間，b所受摩擦力可能為零C．a(chǎn)所受的摩擦力一定不為零D．b所受的摩擦力一定不為零解析：選BC.細(xì)繩剪斷瞬間，彈簧彈力不能突變，故a受力情況不變，故摩擦力不變，A錯誤；細(xì)繩剪斷瞬間，對b分析，拉力消失，但若重力的分力與彈簧的彈力大小相等、方向相反，摩擦力可能為零，B正確；對a受力分析，彈簧被壓縮，對a的彈力沿斜面向下，故一定受摩擦力，且摩擦力沿斜面向上，C正確；當(dāng)彈簧對b的彈力、細(xì)繩對b的拉力的合力與重力沿斜面方向的分量相等時，b所受摩擦力可能為零，D錯誤．10.(多選)如圖，物塊a、b和c的質(zhì)量相同，a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧S1和S2相連，通過系在a上的細(xì)線懸掛于固定點O，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將細(xì)線剪斷，將物塊a的加速度記為a1，S1和S2相對于原長的伸長分別記為Δl1和Δl2，重力加速度為g.在剪斷的瞬間()A．a(chǎn)1＝3g B．a(chǎn)1＝0C．Δl1＝2Δl2 D．Δl1＝Δl2解析：選AC.剪斷細(xì)線前，對整體由平衡條件可知，細(xì)線承受的拉力F＝3mg，剪斷細(xì)線瞬間，物塊a所受重力和彈簧拉力不變，由平衡條件可知