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高中物理 第四章 力与运动 第四节 牛顿第二定律学案 粤教版必修1-粤教版高中必修1物理学案

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第四节 牛顿第二定律[学习目标] 1.了解数据采集器在探究牛顿第二定律实验中的作用.2.理解牛顿第二定律的内容和公式的确切含义.3.知道力的国际单位“牛顿”的定义,理解 1N 大小的定义.4.会用牛顿第二定律的公式处理力与运动的问题.一、数字化实验的过程及结果分析1.数据采集器:通过各种不同的传感器,将各种物理量转换成电信号记录在计算机中.2.位置传感器记录的实验结果(1)保持滑块的质量 m 不变、改变拉力 F ,可得到滑块的速度-时间图象,经分析可得,物体的加速度与合外力之间的关系:a ∝ F .(2)保持拉力 F 不变,改变滑块的质量 m,可得到滑块的速度-时间图象,经分析可得,物体的加速度和质量的关系:a∝.二、牛顿第二定律及其数学表示1.内容:物体的加速度跟所受合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同.2.表达式:a=k,当物理量的单位都使用国际单位制单位时,表达式为 F=ma.3.力的单位“牛顿”的定义:国际上规定,质量为 1kg 的物体获得 1m/s 2 的加速度时,所受的合外力为 1N.1.判断下列说法的正误.(1)由 F=ma 可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比.( × )(2)公式 F=ma 中,各量的单位可以任意选取.( × )(3)使质量是 1kg 的物体产生 1m/s2的加速度的力叫做 1N.( √ )(4)公式 F=ma 中,a 实际上是作用于物体上每一个力所产生的加速度的矢量和.( √ )(5)物体的运动方向一定与它所受合外力的方向一致.( × )2.光滑水平桌面上有 A、B 两个物体,已知 mA=2mB.当用 F=10N 的水平力作用在 A 上时,能使 A 产生 5m/s2的加速度,当用 2F 的水平力作用在 B 上时,能使 B 产生的加速度为 m/s2.答案 20一、对牛顿第二定律的理解(1)由牛顿第二定律可知,无论多么小的力都可以使物体产生加速度,可是,我们用力提一个很重的箱子,却提不动它,这跟牛顿第二定律有无矛盾?为什么?(2)从匀速上升的气球上掉下一个物体(不计空气阻力),物体离开气球的瞬间,物体的加速度和速度情况如何?答案 (1)不矛盾.因为牛顿第二定律中的力是指合外力.我们用力提一个放在地面上很重的箱子,没有提动,箱子受到的合力 F=0,故箱子的加速度为零,箱子仍保持不动,所以上述现象与牛顿第二定律并没有矛盾.(2)物体离开气球瞬间物体只受重力,加速度大小为 g,方向竖直向下;速度方向向上,大小与气球速度相同.1....

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