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人教版高一物理必修一第四章：4.3-牛顿第二定律 导学案设计(无答案)
[课 题] 4.3 牛顿第二定律
[学习目标] 1. 掌握牛顿第二定律的内容和公式，理解公式中各物理量的意义及相互关系.
2. 知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的. 3. 能初步应用牛顿第二定律解决一些简单问题.
[学习重点] 1. 掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式
2. 会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算
一、知识链接:
1.在上一节“实验：探究加速度与力、质量的关系”中采用的是什么方法, 确定的是加速度与哪些物理量之间的关系?
④物体的加速度方向一定与所受合力方向相同( ). 任务二、例题分析
5.课本75页“例题1”中:
①汽车正常行驶时,受到四个力的作用，但在“分析”中却说“使汽车产生加速度的力是牵引力和阻力的合力.” 为什么不考虑汽车的重力和支持力? 这里说的“阻力”包括那些力?
②汽车在竖直方向和水平方向的运动特点如何? 竖直和水平方向受力特点如何(即合力特点)?
③在试车的第一阶段,如何根据初速度、末速度和运动时间求加速度？写出表达式. 若求得的加速度为负值,负号表示什么意思?
④在试车的第一阶段,汽车受到那些力的作用? 使汽车产生加速度的力是什么力? 这个力的方向如何? 加速度方向与这个力方向有什么关系?
⑤在第一阶段和第二阶段汽车所受合力的方向相同吗? 两个阶段的加速度的方向相同吗? 两个阶段的合力方向与汽车的运动方向各有什么关系?
6.课本76页“例题2”中：
①题中给出“光滑水平桌面”表示什么意思？
②为什么物体受到的合力就是F1和F2的合力,而没有考虑重力和支持力？ 物体受到的合力多大？方向如何？
③在例2中是怎样建立坐标系的? 还可以通过什么方法求F1和F2的合力?
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2.确定加速度与力的关系和加速度与质量的关系的实验中, 通过对测量数据的分析以及作出物体运动的a-F图象和a-1/m图象,得到的结论是: ①m一定时，加速度与作用力成 比； ②F一定时，加速度与质量成 比.
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任务一: 牛顿第二定律 力的单位
1.牛顿第二定律的内容什么？它的比例式如何表示的？将这个比例式写成等式F= .
2.在牛顿第二定律的等式 F=kma中, k是什么? 当k=1时,牛顿第二定律的数学表达式是什么? 当物体受到几个力的作用时，式中的F指什么？
3.力的单位“牛顿”是怎样定义的？
4.根据牛顿第二定律判断: 关于a和F合的关系,下列说法是否正确. ①一个物体所受合力越大，加速度就越大；合力不变（包括大小和方向），加速度就不变( ).
②一旦物体受到合外力的作用，物体就具有了加速度和速度( ).
③合力消失，物体还将继续加速一段时间( )
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7.回答课本77页“说一说”提出的问题.
三、小结:
1.牛顿第二定律: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. 数学表达式：F合= ma
2.对牛顿第二定律的理解
①因果关系：有合力就有加速度，即力是产生加速度的原因.
②瞬时性：加速度与合外力是瞬时对应的关系,当物体所受到的合外力发生变化时，它的加速度随
即也要发生变化. 加速度与合外力是同时产生、同时变化、同时消失.
③矢量性：F=ma是一个矢量式，既表示了加速度与合外力的大小关系,也表示了加速度的方向总
与合外力的方向总是相同的.
④同一性:加速度与合外力及质量的关系,是对同一个物体而言的,即F与a是对同一个研究对象而
言.
3.应用牛顿第二定律的一般步骤： ①确定研究对象； ②受力及状态分析；
③取正方向，列方程； ④统一单位,代值求解； ⑤检验结果．
四、当堂练习
A1.牛顿第二定律表明，物体的加速度大小跟_________ 成正比，跟它的________成反比，加速度的方向跟作用力的方向 . 其数学表达式是________或__________．牛顿第二定律不仅确定了加速度和力大小之间的关系，还确定了它们方向之间的关系，即加速度的方向和作用力的方向________．
A2.在国际单位制中，力的单位是牛顿，符号为___ _ ．它是根据牛顿第二定律定义的：使质量为_____kg的物体产生______m/s加速度的力叫做______ ．因此,在应用公式F＝ma进行计算时，F、
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D.物体所受合外力的方向可能和物体加速度的方向相反
B5. 给静止在光滑水平面上的物体施加一个水平拉力,当拉力刚开始作用的瞬间( ) A.物体立即获得速度和加速度 B.物体立即获得加速度，但速度仍为零 C.物体立即获得速度，但加速度仍为零 D.物体的速度和加速度均为零 B6.(多选)关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是( )
A.加速度和力是瞬时对应关系，即加速度与力是同时产生、同时变化、同时消失 B.物体只有受到力作用时，才有加速度，但不一定有速度
C.任何情况下，加速度的方向总与合外力方向相同，但与速度的方向不一定相同
D.当物体受到两个力作用时,可把物体的加速度看成是两个力单独作用时产生的加速度的合成 B7.(多选)一个质量为m＝2 kg的物体静止于光滑的水平面上，现在作用在物体上两个水平拉力F1、
F2，已知F1＝3 N，F2＝4 N，则物体的加速度大小可能是( )
A．0.5 m/s B．2.5 m/s
C．4 m/s D．3.5 m/s
B8. 质量为m＝5 kg的物体放在光滑的水平面上,当用水平力F1＝6 N作用在物体上时，物体的加速度为多大？
C9.水平面上有一质量为1 kg的木块，在水平向右、大小为5 N的力作用下，由静止开始运动．若
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木块与水平面间的动摩擦因数为0.2. 求: 木块运动的加速度.(g取10 m/s)
C10.如图所示，质量为4 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5.物体受到大小为20 N与水平方向成37°角斜向上的拉力F作用时，沿水平面做匀加速运动，求物体加
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速度的大小．(g取10 m/s，sin37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
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m、a的单位必须统一为国际单位制中相应的单位．
A3. (多选)下列对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形公式的理解，正确的是( )A. 由F＝ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成正比B. 由m＝F／a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C. 由a＝F／m可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比
D. 由m＝F／a可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得 A4.(多选)关于物体的加速度和所受合外力的关系,有下列几种说法，其中正确的是( ) A.物体所受的合外力为零，加速度一定为零 B.合外力发生变化时，物体的加速度一定发生变化 C.受恒定合力作用的物体加速度大小一定不变
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