1.2牛顿运动定律及其应用

牛顿第二定律及应用一、力的单位1.国际单位制中，力的单位是牛顿，符号N。

2.力的定义：使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力，称为1 N，即1 N＝1kg·m/s2。

3.比例系数k的含义：关系式F＝kma中的比例系数k的数值由F、m、a三量的单位共同决定，三个量都取国际单位，即三量分别取N、kg、m/s2作单位时，系数k＝1。

小试牛刀：例：在牛顿第二定律的数学表达式F＝kma中，有关比例系数k的说法，不正确的是()A．k的数值由F、m、a的数值决定B．k的数值由F、m、a的单位决定C．在国际单位制中k＝1D．取的单位制不同, k的值也不同【答案】A【解析】物理公式在确定物理量之间的数量关系的同时也确定了物理量的单位关系，在F＝kma中，只有m的单位取kg，a的单位取m/s2，F的单位取N时，k才等于1，即在国际单位制中k＝1，故B、C 、D正确。

二、牛顿第二定律1.内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比．加速度的方向与作用力方向相同．2.表达式：F＝ma.3.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：F是合力时，加速度a指的是合加速度，即物体的加速度；F是某个力时，加速度a是该力产生的加速度.4.适用范围(1)只适用于惯性参考系(相对地面静止或匀速直线运动的参考系)．(2)只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况．小试牛刀：例：关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是（）A．牛顿第二定律的表达式F= ma在任何情况下都适用B．物体的运动方向一定与物体所受合力的方向一致C．由F= ma可知，物体所受到的合外力与物体的质量成正比D．在公式F= ma中，若F为合力，则a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和【答案】D【解析】A、牛顿第二定律只适用于宏观物体，低速运动，不适用于物体高速运动及微观粒子的运动，故A错误；B、根据Fam合，知加速度的方向与合外力的方向相同，但运动的方向不一定与加速度方向相同，所以物体的运动方向不一定与物体所受合力的方向相同，故B错误；C、F= ma表明了力F、质量m、加速度a之间的数量关系，但物体所受外力与质量无关，故C错误；D、由力的独立作用原理可知，作用在物体上的每个力都将各自产生一个加速度，与其它力的作用无关，物体的加速度是每个力产生的加速度的矢量和，故D正确；故选D。

牛顿运动定律及应用例题和知识点总结牛顿运动定律是经典力学的基础，对于理解物体的运动和受力情况具有至关重要的意义。

接下来，让我们一起深入探讨牛顿运动定律的相关知识点，并通过具体的例题来加深对其的理解和应用。

一、牛顿第一定律牛顿第一定律，也称为惯性定律，其内容为：任何物体都要保持匀速直线运动或静止的状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。

惯性是物体保持原有运动状态的性质，质量是衡量物体惯性大小的唯一量度。

质量越大，惯性越大，物体的运动状态就越难改变。

例如，在一辆行驶的公交车上，当车突然刹车时，站着的乘客会向前倾。

这是因为乘客原本具有向前的运动惯性，而车的刹车力使车的运动状态改变，但乘客的身体由于惯性仍要保持向前运动的趋势。

二、牛顿第二定律牛顿第二定律的表达式为：F ＝ ma，其中 F 表示物体所受的合力，m 表示物体的质量，a 表示物体的加速度。

这一定律表明，物体的加速度与作用在它上面的合力成正比，与物体的质量成反比。

当合力为零时，加速度为零，物体将保持匀速直线运动或静止状态。

例题：一个质量为 2kg 的物体，受到水平方向上大小为 6N 的合力作用，求物体的加速度。

解：根据牛顿第二定律 F ＝ ma，可得 a ＝ F/m ＝ 6/2 ＝ 3m/s²，所以物体的加速度为 3m/s²。

在实际应用中，需要注意合力的计算和方向的确定。

例如，一个物体在斜面上运动，需要将重力分解为沿斜面和垂直斜面的两个分力，然后计算沿斜面方向的合力。

三、牛顿第三定律牛顿第三定律指出：两个物体之间的作用力和反作用力，总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。

作用力和反作用力同时产生、同时消失，且性质相同。

比如，当你用力推墙时，墙也会对你施加一个大小相等、方向相反的反作用力。

例题：一个人在冰面上行走，他向后蹬冰面，冰面对他的反作用力使人向前运动。

如果人对冰面的作用力为 100N，那么冰面对人的反作用力也是 100N。

《牛顿运动定律及其应用》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解牛顿运动定律的基本观点和规律。

2. 能够运用牛顿运动定律诠释和解决生活中的力学问题。

3. 培养运用物理知识解决实际问题的能力和科学思维方法。

二、教学重难点1. 教学重点：理解牛顿第一定律和第二定律的基本观点和规律，能够运用其诠释和解决简单的力学问题。

2. 教学难点：理解力和运动的干系，学会运用物理知识解决复杂的实际问题。

三、教学准备1. 准备教学PPT，包括图片、案例、动画等，以形象展示牛顿运动定律的应用。

2. 准备实验器械，进行实验以帮助学生理解力和运动的干系。

3. 准备与牛顿运动定律应用相关的实际问题，供学生讨论和解决。

4. 提醒学生课前预习，准备平时生活中遇到的力学问题。

四、教学过程：（一）引入新课1. 回顾上节课内容，引入运动和力的观点。

2. 提出问题：物体为什么会发生运动？运动的物体如何才能保持静止或匀速运动？3. 引导学生思考，并引出牛顿运动定律的内容和意义。

（二）新课教学1. 讲解牛顿第一定律的内容和意义，让学生了解惯性观点和物体运动状态改变的原因。

2. 介绍牛顿第二定律的内容和意义，让学生了解加速度与力和质量的干系。

3. 通过实验演示，让学生观察和分析加速度、力和质量对物体运动状态的影响。

4. 引导学生思考，讨论和总结应用牛顿运动定律解决实际问题的思路和方法。

（三）教室互动1. 提问学生关于运动和力的相关问题，引导学生思考和回答。

2. 组织小组讨论，让学生讨论实际生活中的力学问题，并尝试用牛顿运动定律进行诠释。

3. 鼓励学生对教室内容提出疑问和建议，以便更好地改进教学。

（四）教室小结1. 总结本节课的主要内容和知识点。

2. 强调牛顿运动定律在实际生活中的应用和意义。

3. 鼓励学生将所学知识应用到实际生活中，提高自己的物理素养。

（五）安置作业1. 要求学生预习下一节内容，并思考如何用牛顿运动定律诠释生活中的力学问题。

2024年物理人教版必修2全套课件一、教学内容1. 第1章：直线运动1.1 速度和速率1.2 匀变速直线运动1.3 图像法描述直线运动2. 第2章：牛顿运动定律2.1 牛顿第一定律2.2 牛顿第二定律2.3 牛顿第三定律3. 第3章：曲线运动与万有引力3.1 曲线运动3.2 万有引力定律3.3 宇宙航行二、教学目标1. 让学生掌握直线运动的速度、速率、加速度等基本概念，理解匀变速直线运动的规律。

2. 使学生了解牛顿运动定律的基本原理，能够运用牛顿定律分析实际问题。

3. 培养学生运用图像法描述直线运动和曲线运动的能力，理解万有引力定律及其应用。

三、教学难点与重点1. 教学难点：匀变速直线运动规律的应用牛顿运动定律在实际问题中的运用万有引力定律的计算2. 教学重点：直线运动的基本概念和规律牛顿运动定律的理解与应用曲线运动的特点及万有引力定律四、教具与学具准备1. 教具：速度传感器、加速度传感器物理实验演示装置（如小车、滑轮等）多媒体设备（投影仪、电脑等）2. 学具：课堂练习册实验器材（如小车、滑轮、计时器等）计算器五、教学过程1. 实践情景引入：通过演示小车在不同加速度下的运动，让学生观察和描述运动现象，引出速度、速率、加速度等概念。

2. 例题讲解：讲解匀变速直线运动的例题，引导学生运用运动规律进行计算。

分析牛顿运动定律在实际问题中的应用，如物体受力分析、运动状态改变等。

3. 随堂练习：设计与教学内容相关的练习题，让学生及时巩固所学知识。

4. 课堂小结：六、板书设计1. 直线运动：速度、速率、加速度的定义和计算匀变速直线运动的规律2. 牛顿运动定律：牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第三定律3. 曲线运动与万有引力：曲线运动的特点万有引力定律及其应用七、作业设计1. 作业题目：计算给定初速度、加速度的匀变速直线运动的位移和速度。

分析物体受力情况，判断物体的运动状态。

计算地球表面物体所受的万有引力。

2. 答案：依据教材和课堂讲解，给出标准答案。

《牛顿运动定律及其应用》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 知识与技能：理解牛顿运动定律的概念和意义，掌握应用牛顿运动定律解决实际问题的能力。

2. 过程与方法：通过实验探究，理解运动和力的关系，培养科学探究的能力。

3. 情感态度价值观：树立科学的物理观念，培养对物理学科的兴趣。

二、教学重难点1. 教学重点：牛顿第一定律、第二定律及其应用。

2. 教学难点：理解运动和力的关系，将牛顿运动定律应用于实际问题。

三、教学准备1. 实验器材：小车、斜面、毛巾、轨道、砝码等。

2. 多媒体素材：关于牛顿运动定律在实际生活中的应用视频。

3. 学习任务单：学生课堂练习用纸。

4. 备课教案：详细的教学计划和步骤。

四、教学过程：1. 引入新课：首先，通过一些实际生活中的物理现象和实验，让学生感知到牛顿运动定律在实际生活中的应用和价值，激发学生的学习兴趣。

例如：物体为什么能够保持匀速直线运动？车速改变时，车的安全带为什么会收紧？学生可能会提出一些初步的想法和猜测，这时可以引导他们进行实验探究。

2. 探究活动：让学生通过实验探究，理解牛顿第一定律的内容和意义，并尝试解释一些常见的物理现象。

在这个过程中，教师可以提供一些实验器材和指导，帮助学生完成实验。

同时，教师还可以引导学生思考一些更深层次的问题，如：为什么物体在不受外力的情况下会保持匀速直线运动？牛顿第一定律是否适用于所有情况？3. 课堂讨论：让学生分组讨论牛顿运动定律在实际生活中的应用，例如在交通、机械制造、航空航天等领域的应用。

教师可以引导学生思考一些实际问题，如：如何利用牛顿运动定律设计更安全、更高效的交通工具？如何利用牛顿运动定律解决机械制造中的一些难题？通过讨论和交流，提高学生的思维能力和团队协作能力。

4. 总结归纳：最后，教师对本次课程进行总结和归纳，强调牛顿运动定律在实际生活中的应用和意义，并引导学生思考如何将所学知识应用到实际生活中去。

同时，教师还可以鼓励学生尝试设计一些简单的实验或模型，验证自己对牛顿运动定律的理解和掌握程度。