中学联盟河南省镇平县第一高级中学人教版高一物理必修一第四章牛顿第二定律教案

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1、牛顿第二定律（复习课）教案教学目标问题化：1.牛顿第二定律的内容是什么？表达式屮各物理量的关系是怎样的？2.在力与运动的问题中，定律扮演怎样的角色？教学思路：经历过程，体验方法，培养学科意识。教学过程：—.知识回顾1.内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同，2.教学表达式：由以aoo—写成等式就是F=kma,如果式中各物理量都采用国际单位制中的M单位，则k=l,等式简化为F=ma3.力的单位：在国际单位制中，我们规定：使质量为1kg的物体产生1皿・芒的加速度所需的力作为力的量度单位，

2、即为1N,有1N=1kg・m・.s-2.练习：下列对牛顿第二定律的表达式F二ma及其变形公式的理解，正确的是（）①由F=ma可知，物体受到的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比；②由可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，与其运动的加速度成反比；③由a=£鲁可知，am物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比；④由可知，物体的质量可以通过a测量它的加速度和它所受的合外力而求得.A①②B②③C.③④D.①④［解析］物体的质量与物体本身所含物质的多少有关，与物体所受的合外力F和加速度a无关，故②错；物体受到的合外力的大小由施

3、力物体决定，故①错.故正确答案为C.二、问题展现:例1.在消防演习中，消防队员从一根竖直的长直轻绳上由静止0.12253z/s图4-43下，经一段时间(2.5s)落地.为了获得演习中的一些数据，以提高训练质量，研究人员在轻绳上端安装一个力传感器并与数据处理系统相连接，用来记录消防队员下滑过程中轻绳受到的拉力与消防队员重力的比值随时间变化的情况.已知某队员在一次演习中的数据如图4-43所示.问：该消防队员在下滑过程屮的最大速度和落地速度各是多少？(g取lOm/s2)解:由图象可知，该队员先在“=1s内以加速度e匀加速下滑，.然后在勿=1・5

4、s时间内以加速度如匀减速下滑.第1s内，由牛顿第二定律得：加g_Fi—may,所以a=g——=4m/s2.th最大速度:vm=aih=4X1m/s=4m/s,在后1.5s时间内，由牛顿第二定律得：-F2—,。2=说一g=2m/s2・消防队员落地时的速度:v=vm—a2t2.代入数据得e=lm/s.例2.如图4・44所示，在海滨游乐场里有一种滑沙运动.某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由再滑数均图4-44动过静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平的滑道行一段距离到C点停下來，如果人和滑板的总质量为m二60kg,滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动

5、摩擦因为u=0.5,斜坡的倾角&二37°(sin37°=0.6,cos37—0.8),斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运程中空气阻力忽略不计，重力加速度g取10m/s?.求:(1)人从斜坡上滑下的加速度为多大.⑵若由于场地的限制，水平滑道的最大距离BC为L=20.0m,则人在斜坡上滑下的距离AB应不超过多少。解:(1)人在斜坡上受力如图4-45所示，建立图示坐标系，设人在斜坡上滑下的加速度为如，由牛顿第二定律得?ngsinO—Ff},Fni—zngcos0=0,由滑动摩擦力计算公式得F“=“F“，联立解得人滑下的加速度为：ai=g(si

6、n0—“cos0)=10X(0.6—0.5X0.8)m/s2=2m/s2.(2)人在水平滑道上的受力如图4・46所示，由牛顿第二定律得：、Ff2=W2,Fn2—加g=0・平滑道上运动的加速度大小为Q2=“g=bm/s“・设从斜坡匕滑下的距离为S，对AB段和BC段分别由匀变速直线运动的公式，得/_0=2如匚朋，0_井=_202.联立解得=50nt例3.如图4-47所示，在光滑水平地面上，水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的匀加速直线运动.小车质量为M,木块质量为m,加速度大小为n,木块和小车之间的动摩擦因数为u,则在这个过程中，木块受

7、到的摩擦力大小是()mFA.umgB.C.u(M+m)gD.maM+m〔解析〕因为？在力F的作用下一起做无相对滑动的匀加速直线运动，所以取观,M为整体，由牛顿第二定律可知F=(M+w)q,隔离木块加，设木块m受的摩擦力向右，大小为F],由牛顿第二定律得：Ff=如，以上两式联立可得：=其二故正确答案为BD.课堂总结：解决动力学基木问题应把握的关键：1.两类分析…物体的受力情况和运动情况分析2.一个“桥梁”■…物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁。