《牛頓第二定律》運動和力的關系PPT課件
第一部分內容：學習目標
1.知道牛頓第二定律的內容、表達式的確切含義．(重點)
2．知道國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的．
3．能應用牛頓第二定律解決簡單的動力學問題．(難點)
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牛頓第二定律PPT，第二部分內容：新知初探
一、牛頓第二定律
1．內容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成_____比，跟它的質量成_____比，加速度的方向跟作用力的方向______．
2．表達式
(1)表達式：F＝______，式中k是比例系數，F指的是物體所受的______．
(2)國際單位制中：F＝______．
二、力的單位
1．比例系數k的意義
(1)在F＝kma中，k的選取有一定的____________．
(2)在國際單位制中k＝______，牛頓第二定律的數學表達式為____________，式中F、m、a的單位分別為______、______、______．
2．國際單位：力的單位是______，簡稱______，符號______．
3．1 N的定義：將使質量為1 kg的物體產生1 m/s2的加速度的力規定為1 N，即1 N＝____________．
自我檢測
思維辨析
(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．( )
(4)關于牛頓第二定律表達式F＝kma中的比例系數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.( )
基礎理解
(1)(2019•殷都校級月考)根據牛頓第二定律，下列敘述正確的是( )
A．物體加速度的方向可能跟它所受合力的方向相反
B．物體所受合力必須達到一定值時，才能使物體產生加速度
C．物體加速度的大小跟它所受的任一個力的大小都成正比
D．當物體的質量改變時，若所受合力的水平分力不變則物體水平加速度大小與其質量成反比
提示：選D.根據牛頓第二定律，物體加速度的方向跟它所受合力的方向相同，故A錯誤；物體所受合力不為零就一定產生加速度，故B錯誤；物體實際加速度的大小與它所受的所有力的合力成正比，故C錯誤；采用正交分解法可知，當物體的質量改變時，若所受合力的水平分力不變則物體水平加速度大小與其質量成反比，故D正確．
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牛頓第二定律PPT，第三部分內容：師生互動
對牛頓第二定律的理解
問題導引
如圖所示，小明用力拉地面上的箱子，但箱子沒動，請思考：
(1)根據牛頓第二定律，有力就能產生加速度，但為什么箱子一直沒動呢？
(2)如果箱底光滑，當拉力作用在箱子上的瞬間，箱子是否立刻獲得加速度？是否立刻獲得速度？
要點提示 (1)牛頓第二定律F＝ma中的力F指的是物體受的合力，盡管小明對箱子有一個拉力作用，但箱子受的合力為零，所以不能產生加速度．
(2)加速度與力之間是瞬時對應關系，有力就立刻獲得加速度，但速度的獲得，需要一段時間，故不能立刻獲得速度．
【核心深化】
1．表達式F＝ma的理解
(1)單位統一：表達式中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是該力產生的加速度．
2．牛頓第二定律的六個性質
性質 理解
因果性 力是產生加速度的原因，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關系，同時產生，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
獨立性 作用在物體上的每一個力都產生加速度，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別
定義式 a＝ΔvΔt
它給出了測量物體的加速度的方法
決定式 a＝Fm
它揭示了物體產生加速度的原因及影響物體加速度的因素
關鍵能力1 對牛頓第二定律內容的理解
(多選)下列對牛頓第二定律的表達式F＝ma及其變形公式的理解，正確的是( )
A．由F＝m/a可知，物體所受的合外力與物體的質量和加速度成正比
B．由m＝F/a可知，物體的質量與其所受的合外力成正比，與其運動的加速度成反比
C．由a＝F/m可知，物體的加速度與其所受的合外力成正比，與其質量成反比
D．由m＝F/a可知，物體的質量可以通過測量它的加速度和它所受到的合外力而求得
關鍵能力2 合外力、速度和加速度的關系
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的彈簧．現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
[思路點撥] 加速度的變化要看所受合外力的變化，而速度的變化要看速度方向與加速度方向之間的關系，所以此題最好先找出物體A運動過程中的平衡位置，然后再分析平衡位置左右兩側各物理量的變化情況．
總結提升
1．關于對牛頓第二定律理解的三大誤區
誤認為先有力，后有加速度
物體的加速度和合外力是同時產生的，不分先后
誤認為質量與力成正比，與加速度成反比
物體的質量m是由自身決定的，與物體所受的合外力和運動的加速度無關
誤認為作用力與m和a都成正比
物體所受合外力的大小是由物體的受力情況決定的，與物體的質量和加速度無關
2．直線運動中加速度與速度的關系
【達標練習】
1．(多選)關于牛頓第二定律，下列說法中正確的有( )
A．公式F＝ma中，各量的單位可以任意選取
B．某一瞬間的加速度只決定于這一瞬間物體所受合外力，而與這之前或之后的受力無關
C．公式F＝ma中，F表示物體所受合力，a實際上是作用于該物體上每一個力所產生的加速度的矢量和
D．物體的運動方向一定與它所受合外力方向一致
2.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
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牛頓第二定律PPT，第四部分內容：隨堂知能演練
1．小孩從滑梯上滑下的運動可看做勻加速運動，第一次小孩單獨從滑梯上滑下，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．a1＝a2 B．a1<a2
C．a1>a2 D．無法判斷a1與a2的大小
2．(多選)初始時靜止在光滑水平面上的物體，受到一個逐漸減小的水平力的作用，則這個物體運動情況為( )
A．速度不斷增大，但增大得越來越慢
B．加速度不斷增大，速度不斷減小
C．加速度不斷減小，速度不斷增大
D．加速度不變，速度先減小后增大
3.(多選)如圖，物塊a、b和c的質量相同，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上的細線懸掛于固定點O.整個系統處于靜止狀態．現將細線剪斷，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．a1＝3g B．a1＝0
C．Δl1＝2Δl2 D．Δl1＝Δl2
4．(2019•溫州期中)如圖甲所示為四旋翼無人機，它是一種能夠垂直起降的小型遙控飛行器，目前正得到越來越廣泛的應用．一架質量m＝2 kg的無人機，能提供向上最大的升力為32 N．現讓無人機在地面上從靜止開始豎直向上運動，25 s后懸停在空中，執行拍攝任務．前25 s內運動的v－t圖象如圖乙所示，在運動時所受阻力大小恒為無人機重的0.2，g取10 m/s2.求：
(1)從靜止開始豎直向上運動，25 s內運動的位移；
(2)加速和減速上升過程中提供的升力；
(3)25 s后懸停在空中，完成拍攝任務后，關閉升力一段時間，之后又重新啟動提供向上最大升力．為保證安全著地，求無人機從開始下落到恢復升力的最長時間t.(設無人機只做直線下落)
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