沪教版高中物理必修一第15讲：牛顿第二定律（教师版

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1、牛顿第二定律或彦大脑体操）■，鼻作业完成情况）念教学目标）1.掌握牛顿第二定律的内容、公式；2.掌握验证牛顿第二定律的重要实验；3.学会用正交分解、矢量三角形等儿何方法计算加速度；4.理解牛顿第二定律和第一定律的联系。，也趣味引入）知识梳理）■一、牛顿第二定律1.内容：物体的加速度跟物体所受合外力成正比，跟物体的质量成反比；a的方向少F合的方向总是相同。2.表达式：F=或a=揭示了：①力与的因果关系，力是产生原因和改变物体运动状态的原因；②力与a的定量关系3.对牛顿第二定律理解：（1）F=ma中的F为物体所受到的力•（2）F=ma中的m,当对哪个物体受力分析，就是哪

2、个物体的质量，当对一个系统（几个物体组成一个系统）做受力分析时，如果F是系统受到的合外力，则m是系统的合质量.（3）F=ma中的F与a有瞬时对应关系，F变a则变，F大小变，a则大小变，F方向变a也方向变.（4）F=ma中的F与a有矢最对应关系，a的方向一定与F的方向相同。（5）F=ma中，可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度，也叮以求某一个方向合外力的加速度.（6）F=ma中，F的单位是牛顿，m的单位是kg,a的单位是m/s?.（7）F=ma的适用范围:宏观、低速4.理解吋应应掌握以下儿个特性°（1）矢最性F=tna是一个矢量方程，公式不但表示了大小关系，还表示

3、了方向关系。（2）瞬时性a与F同时产生、同时变化、同时消失。作用力突变，a的大小方向随着改变，是瞬时的对应关系。（3）独立性（力的独立作用原理）F合产生a合；Fx合产生ax合；Fy合产生ay合'当物体受到几个力作用时，每个力各自独立地使物体产生-•个加速度，就象其它力不存在一样，这个性质叫力的独立作用原理。因此物体受到儿个力作用，就产生儿个加速度，物体实际的加速度就是这儿个加速度的矢量和。（4）同体性F=ma中F、m、a各戢必须对应同一个物体（5）局限性适用于惯性参考系（即所选参照物必须是繇止或匀速自线运动的，一般取地面为参考系）；只适用于宏观、低速运动情况，不适用

4、于微观、高速情况。牛顿运动定律的应用1.应用牛顿运动定律解题的一般步骤：选取研究对象(2)分析所选对彖在某状态(或某过程川)的受力情况、运动情况(3)建立直角坐标：其中之一坐标轴沿的方向然后各力沿两轴方向正交分解(4)列出运动学方程或第二定律方程尸合円合；Fx合二ax合：尸丫合円丫合用a这个物理量把运动特点和受力特点联系起来(5)在求解的过程屮，注意解题过程和最后结果的检验，必要时对结果进行讨论.1.物理解题的一般步骤：(1)审题：解题的关键，明确己知和侍求，特别是语言文字中隐着的条件(如：光滑、匀速、恰好追上、距离最大、共同速度等)，看懂文句、及题述的物理现象、状

5、态、过程。(2)选取研究对象：可以是单个物体，也可以是儿个物体组成的系统"(用整体法或隔离法)；寻找所研究物理状态和过程。(3)分析所选对象在菜状态(或菜过程中)的受力情况、运动情况、做功情况及能量的转化情况，画出受力或运动草图。(4)依对象所处状态或过程中的运动、受力、做功等特点；选择适当的物理规律。(T二、及运动学公式；动量定理及动量守恒定律；动能定理及机械能守恒定律)在运用规律前:设出题屮没有的物理量,建立坐标系，规定正方向等。(5)确定所选规律运动用何种形式建立方程(冇时要运用到几何关系式)(6)确定不同状态、过程下所选的规律，及它们之间的联系，统一写出方程

6、，并给予序号标明。(7)统一单位制，求解方程(组)代入数据求解结果。(8)检验结果，必要时要进行分析讨论，最后结果是矢量的还要说明其方向。2.力、加速度、速度的关系F合的方向决定了a的方向。F合与a的大小关系是F=ma,不论速度是大、还是小、或为零，都有a。只有F合=0加速度才能为零，一般情况下，合力与速度无必然的联系。合力与加速度同向时，物体加速。反向时，减速O力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，产生a的原因。即：力O加速度O速度变化(运动状态变化)(4)某时刻的受力决定了某时刻的a,加速度大小决定了单位时间内速度变化量的大小，与速度大小无必然联系。(5)

7、a的定义式和决定式的区别定义式a=竺定义为速度的变化量与所用时

8、'可的比值；决定式3=电说明了a与所受的F合和m有关。tni3.动力学的两大基本问题求解：受力惜况是运动悄况联系力和运动的桥梁是a关键：分析清楚受力情况和运动情况。弄清题给物理情境，a是动力学和运动学公式的桥梁受力悄况O牛顿第二定律OaO运动学公式O运动借况4.连接体处理方法：连接体：由两个或几个物体组成的物体系统，称连接体。特点：各个物体具冇共同的加速度。隔离体：把其中某个物体隔离出來，称为隔离体。整体法：连接体各物体具有共同的加速度，求整体的加速度可把连接体视为一个整体。隔离法：求连接体间的相互