高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第二定律教学ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第二定律教学ppt课件，共43页。PPT课件主要包含了牛顿第二定律，目标体系构建，课前预习反馈，成正比，成反比，作用力的方向相同，kma，合外力，ms2，kg·ms2等内容，欢迎下载使用。
1．理解牛顿运动定律。2．能用牛顿运动定律解释生活生产中的有关现象、解决有关问题。
1．内容：物体加速度的大小跟作用力_________，跟物体的质量_________，加速度的方向跟___________________。2．表达式(1)表达式：F＝_________，式中k是比例系数，F是物体所受的_________。(2)国际单位制中：F＝_______。
1．国际单位：_______，简称_____，符号为________。2．“牛顿”的定义：使质量为1 kg的物体产生______________的加速度的力，称为1 N，即1 N＝_____________________。3．比例系数k的含义：关系式F＝kma中的比例系数k的数值由F、m、a三量的单位共同决定，三个量都取国际单位，即三量分别取______、________、____________作单位时，系数k＝_____。
『微训练』1．根据预习内容，判断下列说法正误：(1)由牛顿第二定律可知，加速度大的物体所受的合外力一定大。( 　　)(2)牛顿第二定律说明了质量大的物体其加速度一定小。( 　　)(3)任何情况下，物体的加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致。( 　　)(4)在国际单位制中，公式F＝kma中，k＝1。( 　　)(5)两单位N/kg和m/s2是等价的。( 　　)
2．如图所示，小明用力拉地面上的箱子，但箱子没动，请思考：(1)根据牛顿第二定律，有力就能产生加速度，但为什么箱子一直没动呢？(2)如果箱底光滑，当拉力作用在箱子上的瞬间，箱子是否立刻获得加速度？是否立刻获得速度？
答案：(1)牛顿第二定律F＝ma中的力F指的是物体受的合力，尽管小明对箱子有一个拉力作用，但箱子受的合力为零，所以不能产生加速度。(2)加速度与力之间是瞬时对应关系，有力就立刻获得加速度，但速度的获得，需要一段时间，故不能立刻获得速度。
要点提炼1.牛顿第二定律的六个特性
物体的加速度的方向与物体所受的合外力是瞬时对应关系，即a与合力F方向总是相同，但速度v的方向不一定与合外力的方向相同。
典例剖析 (多选)(2023·山东淄博高一校考期末)如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住物体m。现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体可以一直运动到B点。如果物体受到的阻力恒定，则下列说法不正确的是( 　　　　)A．物体从A到O先加速后减速B．物体从A到O加速运动，从O到B减速运动C．物体运动到O点时所受合力为0D．物体从A到O的过程加速度逐渐减小
解析：物体从A到O的过程中，弹力先大于阻力，物体向右做加速运动。当物体足够靠近O点时，弹力小于阻力，则物体向右做减速运动，从O到B所受弹力和摩擦力均与运动方向相反，即物体做减速运动，故A正确，与题意不符；B错误，与题意相符；物体运动到O点时合力是滑动摩擦力，方向水平向左，故C错误，与题意相符；在A点合力水平向右，在O点合力水平向左，因此从A到O过程中存在一个转折点，该点的加速度为零。从A到O加速度大小先变小后变大，故D错误，与题意相符。本题选不正确的故选BCD。
思维升华：1.力与加速度为因果关系：力是因，加速度是果。只要物体所受的合外力不为零，就会产生加速度。加速度与合外力方向相同，大小与合外力成正比。2．力与速度无因果关系：合外力方向与速度方向可以相同，可以相反，还可以有夹角。合外力方向与速度方向相同时，物体做加速运动，相反时物体做减速运动。
(2023·河南郑州高一统考期末)关于牛顿第二定律，下列说法正确的是( 　　)
对牛顿第二定律的简单应用
要点提炼1.应用牛顿第二定律解题的步骤
典例剖析 (多选)(2023·内蒙古高一期末)如图所示，水平面上有一小车正在向左运动，在车厢顶上吊一小球，小球悬线与竖直方向夹角α并保持不变，质量为m的木块相对车厢静止，则下列说法正确的是( 　　)A．小车的加速度大小为gtan αB．小车的加速度大小为gsin αC．车正在做匀加速直线运动D．木块所受摩擦力大小为mgtan α
解析：以小球为对象，设小球的质量为m0，根据牛顿第二定律可得m0gtan α＝m0a，解得a＝gtan α，可知小车的加速度大小为gtan α，方向水平向右，与运动方向相反，则小车正在做匀减速直线运动，故A正确，B、C错误；以木块为对象，根据牛顿第二定律可得Ff＝ma＝mgtan α，故D正确。
(2023·辽宁盘锦高一期末)质量为6.0×103 kg的汽车，以2.0 m/s2的加速度做匀加速直线运动。若阻力为3.0×103 N，则汽车的牵引力为( 　　)A．6.0×103 N B．9.0×103 NC．1.2×104 N D．1.5×104 N解析：汽车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有F－Ff＝ma，代入数据解得F＝1.5×104 N，则汽车的牵引力为1.5×104 N，故D正确，A、B、C错误。
要点提炼1.两种模型的特点(1)刚性绳(或接触面)模型：这种不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，形变恢复几乎不需要时间，故认为弹力可以立即改变或消失。(2)弹簧(或橡皮绳)模型：此种物体的特点是形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，在弹簧(或橡皮绳)的自由端连接有物体时其弹力的大小不能突变，往往可以看成是不变的。
2．解决此类问题的基本思路(1)分析原状态(给定状态)下物体的受力情况，求出各力大小(若物体处于平衡状态，则利用平衡条件；若处于加速状态，则利用牛顿运动定律)。(2)分析当状态变化时(烧断细线、剪断弹簧、抽出木板、撤去某个力等)，哪些力变化，哪些力不变，哪些力消失(被剪断的绳、弹簧中的弹力，发生在被撤去物体接触面上的弹力都立即消失)。(3)求物体在状态变化后所受的合外力，利用牛顿第二定律，求出瞬时加速度。
解析：以小球为研究对象，受力分析如图所示
分析瞬时加速度问题的方法和思路(1)加速度和力具有瞬时对应关系，分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析该时刻物体的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度。(2)分析瞬时变化问题的一般思路①分析瞬时变化前物体的受力情况，求出每个力的大小。②分析瞬时变化后每个力的变化情况。③由每个力的变化确定变化后瞬间的合力，由牛顿第二定律求瞬时加速度。
(2023·重庆九龙坡高一期末)如图所示，A、B球通过轻绳相连，A球用轻弹簧悬挂于天花板，开始整个系统处于静止状态。已知A、B球质量相等，重力加速度大小为g。则( 　　)A．剪断轻绳的瞬间，A、B球的加速度大小分别为0、gB．剪断轻绳的瞬间，A、B球的加速度大小分别为g、gC．剪断轻绳后，A球运动到最高点过程中一直做加速度减小的减速运动D．剪断轻绳后，A球运动到最高点过程中一直做加速度增加的加速运动
解析：剪断轻绳的瞬间，绳子拉力瞬间变为零，但是弹簧不突变，仍为初始时弹力，根据整体法，剪断绳前，弹簧处于伸长状态，弹力大小为F弹＝2mg剪断轻绳的瞬间，对A球分析F弹－mg＝maA，解得aA＝g，对B球分析mg＝maB，解得aB＝g，故A错误，B正确；剪断轻绳后，A球在弹簧弹力与重力的共同作用下运动，刚开始弹力大于重力，加速度向上，向上过程弹簧弹力不断减小，由牛顿第二定律F弹－mg＝ma，所以做加速度逐渐减小的加速运动，当弹力等于重力时，加速度减为零，速度向上最大，接着弹力小于重力，加速度向下，开始减速，由牛顿第二定律mg－F弹＝ma，可知，弹簧恢复原长过程，弹力继续减小，所以做加速度逐渐增加的减速运动，故C、D错误。
一、对牛顿第二定律的理解1．(2023·山东省临沂第一中学高一校考期末)关于加速度，下列说法不正确的是( 　　)A．某时刻物体速度为零，其加速度不一定为零B．物体加速度大小与合外力成正比，与物体质量成反比C．物体加速度大小与速度变化量成正比，与时间成反比D．物体加速度方向与速度方向无关
二、牛顿第二定律的简单应用2．(多选)(2023·四川眉山高一期末)一个质量为2 kg的物体，在5个共点力的作用下做匀速直线运动。若同时撤去其中大小分别为4 N和5 N的两个力，其余的力保持不变，此时该物体的加速度大小可能是( 　　)A．1 m/s2 B．2 m/s2C．6 m/s2 D．11 m/s2
三、瞬时加速度问题4．(2023·河北沧州高一期末)如图1所示，竖直放置在水平面上的轻弹簧上放着质量为3 kg的物体A，物体A处于静止状态，若将一个质量为3 kg的物体B轻放在A上的一瞬间，如图2所示，取g为10 m/s2，B对A的压力大小为( 　　)A．0 N B．2 NC．15 N D．30 N