第3节牛顿第二定律核心素养物理观念科学思维科学探究科学态度与责任1.掌握牛顿第二定律的内容和表达式。2.理解公式中各物理量的意义及相互关系。3.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。1.能运用牛顿第二定律解决有关问题。2.建构物理模型并运用牛顿第二定律解决问题。通过实验，归纳物体的加速度跟它的质量及合外力的关系。能运用牛顿第二定律解决实际问题。知识点一牛顿第二定律的表达式[观图助学]绳子的拉力大于物块的重力，气球做什么运动？怎么求气球的加速度？(g取10m/s2)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.表达式：F＝kma，k是比例系数，F是物体所受的合力。[思考判断](1)由牛顿第二定律知，合外力大的物体的加速度一定大。(×)(2)牛顿第二定律说明了质量大的物体其加速度一定小。(×)(3)任何情况下，物体的加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致。(√),知识点二力的单位1.比例系数k的意义：F＝kma中k的数值由F、m、a三个物理量的单位共同决定，若三量都取国际单位，则k＝1，所以牛顿第二定律的表达式可写成F＝ma。2.力的单位：牛顿，符号是N。3.1N的物理意义：使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力，称为1N，即1N＝1__kg·m/s2。[思考判断](1)比例式F＝kma中的k一定为1。(×)(2)比例式F＝kma中的k可以是其他常数。(√)(3)在国际单位制中k才等于1。(√)(4)两单位N/kg和m/s2是等价的。(√),若m的单位是g、a的单位是cm/s2，那么k≠1。核心要点对牛顿第二定律的理解[观察探究]你了解赛车吗？如图所示是一辆方程式赛车，车身结构一般采用碳纤维等材料进行轻量化设计，比一般小汽车的质量小得多，而且还安装了功率很大的发动机，可以在4～5s的时间内从静止加速到100km/h。你知道为什么要使赛车具备质量小、功率大两个特点吗？答案赛车的质量小，赛车的运动状态容易改变；功率大，可以为赛车提供较大的动力。因此，这两大特点可以使赛车提速非常快(加速度大)。[探究归纳]1.表达式F＝ma的理解(1)单位统一：表达式中F、m、a三个物理量的单位都必须是国际单位。(2)F的含义：指的是物体所受的合力。2.牛顿第二定律的五个性质性质理解因果性力是产生加速度的原因，只要物体所受的合力不为零，物体就具有加速度矢量性F＝ma是一个矢量式。物体的加速度方向由它受的合力方向决定，且总与合力的方向相同瞬时性加速度与合外力是瞬时对应关系，同时产生，同时变化，同时消失同体性F＝ma中F、m、a都是对同一物体而言的独立性作用在物体上的每一个力都产生加速度，物体的实际加速度是这些加速度的矢量和[试题案例][例1](多选)对牛顿第二定律的理解正确的是()A.由F＝ma可知，F与a成正比，m与a成反比B.牛顿第二定律说明当物体有加速度时，物体才受到外力的作用C.加速度的方向总跟合外力的方向一致D.当外力停止作用时，加速度随之消失解析F＝ma是牛顿第二定律的表达式，F是物体受到的合外力，与a、m无关，m是物体的固有属性，与a无关；当物体受到外力作用时，不一定产生加速度；a与F同时产生、同时消失、同时存在、同时改变；a与F的方向相同。综上所述，可知选项A、B错误，C、D正确。答案CD关键点拨合外力、加速度、速度的关系(1)力与加速度为因果关系：力是因，加速度是果。只要物体所受的合外力不为零，就会产生加速度。加速度与合外力方向相同，大小与合外力成正比。(2)力与速度无因果关系：合外力方向与速度方向可以相同，可以相反.还可以有夹角。合外力方向与速度方向相同时，物体做加速运动，相反时物体做减速运动。(3)两个加速度公式的区别a＝是加速度的定义式，是比值定义法定义的物理量，a与v、Δv、Δt均无必然联系；a＝是加速度的决定式，加速度由其受到的合外力和质量决定。[针对训练1](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、同时消失的B.物体只有受到力的作用时，才有加速度，才有速度C.任何情况下，加速度的方向总与合外力方向相同，也总与速度的方向相同D.当物体受到几个力的作用时，可把物体的加速度看成是各个力...
