2017-2018学年人教版必修1 4.3 牛顿第二定律 教案
2017-2018学年人教版必修1 4.3 牛顿第二定律 教案第2页

  选取合适的单位,上式可以,简化。前面已经学过,在国际单位制中力的单位是牛顿.其实,国际上牛顿这个单位是这样定义的:质量为1 kg的物体,获得1 m/s2的加速度时,受到的合外力为1 N,即1 N=1 kg·m/s2 .

  可见,如果各量都采用国际单位,则k=1,F=ma

  这就是牛顿第二定律的数学表达式.

  师:牛顿第二定律不仅描述了F、m、a的数量关系,还描述了它们的方向关系,结合上节课实验的探究,它们的方向关系如何?

  生:质量m是标量,没有方向.合力的方向与加速度方向相同.

  师:对,我们如何用语言把牛顿第二定律表达出呢?

  生:物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同.

  师:加速度的方向与合外力的方向始终一致,我们说牛顿第二定律具有同向性。

  [讨论与交流]

  (多媒体演示课件)一个物体静止在光滑水平面上,从某一时刻开始受到一个方向向右、大小为5 N的恒定外力作用,若物体质量为5 kg,求物体的加速度.若2 s后撤去外力,物体的加速度是多少?物体2 s后的运动情况如何?

  学生进行分组讨论

  师:请同学们踊跃回答这个问题.

  生:根据牛顿第二定律F=ma,可得a=F/m,代入数据可得a=lm/s2,2s后撤去外力,物体所受的力为零,所以加速度为零.由于物体此时已经有了一个速度,所以2 s以后物体保持匀速直线运动状态.

  师:刚才这位同学说2s后物体不再受力,那么他说的对不对呢?

  生:不对.因为此时物体仍然受到重力和水平地面对它的支持力.

  师:那么在这种情况下的加速度又是多少呢?

  生:仍然是零,因为重力和支持力的合力为零,牛顿第二定律中物体所受的力是物体所受的合力,而不是某一个力.

  师:非常好.以后我们在利用牛顿第二定律解题时一定要注意这个问题,即用物体所受的合力进行处理.

  [课堂训练]

讨论a和F合的关系,并判断下面哪些说法不对,为什么.