物理高中必修第一册《3 牛顿第二定律》名校精品教案下载

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一、牛顿第二定律的表达式

1．牛顿第二定律：物体加速度的大小跟它受到的作用力成 eq ﹨o(□,﹨s﹨up4(1)) 正比，跟它的质量成 eq ﹨o(□,﹨s﹨up4(2)) 反比，加速度的方向跟作用力的方向 eq ﹨o(□,﹨s﹨up4(3)) 相同。

2．表达式

(1)比例式形式：a∝ eq ﹨f(F,m) 或F∝ eq ﹨o(□,﹨s﹨up4(4)) ma。

(2)等式形式：F＝ eq ﹨o(□,﹨s﹨up4(5)) kma，式中k是 eq ﹨o(□,﹨s﹨up4(6)) 比例系数，F是物体所受的 eq ﹨o(□,﹨s﹨up4(7)) 合力。

二、力的单位

1．F＝kma中k的数值取决于F、m、a的单位的选取。当k＝1时，质量为1 kg的物体在某力的作用下获得1 m/s2的加速度，则这个力F＝ma＝ eq ﹨o(□,﹨s﹨up4(1)) 1_kg·m/s2，力F的单位就是千克米每二次方秒，把它称作“牛顿”，用符号N表示。

2．在质量的单位取千克(kg)，加速度的单位取米每二次方秒(m/s2)，力的单位取牛顿(N)时，牛顿第二定律可以表述为： eq ﹨o(□,﹨s﹨up4(2)) F＝ma。

判一判

(1)加速度的方向决定了合外力的方向。(　　)

(2)加速度的大小跟合外力成正比，跟物体的质量成反比。(　　)

(3)牛顿第二定律表达式F＝kma中的比例系数k，在国际单位制中才等于1。(　　)

提示：(1)×　(2)√　(3)√

想一想

静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，在拉力刚开始作用的瞬间，物体是否立即有加速度？是否立即有较大速度？

提示：力是产生加速度的原因，力与加速度具有瞬时对应关系，故在力刚开始作用的瞬间，物体立即获得加速度；但由公式Δv＝aΔt可知，必须经过一段时间加速，物体才能获得较大速度。

课堂任务 　牛顿第二定律的理解

仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。

活动1：通过上一节的实验，我们知道物体的加速度与物体受到的合力成正比，与物体的质量成反比。那么如何用数学式子来表示这个结论？

提示：由结论可知a∝ eq ﹨f(F,m) ?F∝ma，引入比例系数k可得F＝kma。

活动2：上式为牛顿第二定律的表达式，我们知道质量的单位是kg，加速度的单位是m/s2，根据上述表达式如何确定力的单位？

提示：F＝kma中，质量取1 kg，当在某个力的作用下获得1 m/s2的加速度时，F＝kma＝k·1 kg·m/s2。由此式可知，只有当k的数值确定时，力F的单位才能确定，取k＝1，则力的单位为kg·m/s2。

活动3：初中物理我们学过托起两个鸡蛋所用的力大约是1 N，但没有明确定义力的单位，试用自由落体运动分析1 N与此处的1 kg·m/s2的关系。