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新人教版高中物理必修一课件：4.3 牛顿第二定律

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人教版高中物理必修1 第四章第3节《牛顿第二定律》课件(共22张PPT)

人教版高中物理必修1 第四章第3节《牛顿第二定律》课件(共22张PPT)

牛
顿 第
F=kma
二
定 力的单位：
律
若规定 1N=1kg.m/s2 则K=1
牛顿第二定律的数学表达式：
F=ma
牛 思考与讨论
顿 第 二 定 律
从F=ma可知：无论一个多小的力F都可 以使物体产生加速度a，可是蚂蚁用力却 推不动放在水平地面上的一块砖，这跟 牛顿第二定律有没有矛盾？为什么？
的 理
牛顿第二定律进一步的表述为：
求出a 的加F速合 度为15正0，0N意味 1着.5它m的/ s方2 向 与X轴2 正方m向相1同00，0k即g与初速度方向
相同
小
牛顿定律应用的一 示 意
受 力 分 析
受 力 情 况
图
加 运运 画
速
动动 情分
运 动
度
况析
草 图
简 单 如图所示，在光滑水平面上有一平面直 应 角坐标系，其中x轴正方向指向正东，y 用 轴正方向指向正北方向，坐标原点处放
解
物体的加速度的大小与合外力成
正比.与质量成反比.加速度方向与
合外力方向相同.
表达式： F合=ma
理解: a = mF
(1)同体性: a 、F、m对应于同一物体
牛顿第二定律内容中前半句话
的“物体”是指同一个物体吗?
理解: a = mF
(2)矢量性: a与F 的方向总是相同
牛顿第二定律内容中后半句话： 加速度的方向跟作用力的方向相同。
一质量为2kg的物体。
（1）现对物体施一东偏北600方向的水平力 F1=10N，物体获得的加速度多大？方向如何？
北
y F1
西
0
东
x
南
简 单 如图所示，在光滑水平面上有一平面直 应 角坐标系，其中x轴正方向指向正东，y 用 轴正方向指向正北方向，坐标原点处放

物理人教版(2019)必修第一册4.3牛顿第二定律(共20张ppt)

物理人教版(2019)必修第一册4.3牛顿第二定律(共20张ppt)
＝100 km/h＝27.8 m/s，末速度为0，滑行时间t＝70 s。
根据速度与时间关系式
0 v0
v0
a1＝
＝
t
t
根据牛顿第二定律
mv0
1100kg 27.8m / s
F阻＝ma1＝
＝
＝ 437N
t
70s
汽车受到的阻力是437 N，方向与运动方向相反。
（2）重新起步后，汽车所受的合力为：
这跟牛顿第二定律有没有矛盾？应该怎
样解释这个现象？
高中物理
这不矛盾：
高中物理
牛顿第二定律的五个性质
性质
理解
同体性
F 、 m 、 a 都是对同一物体而言的
因果性
力是产生加速度的原因,只要物体所受的合力不为0，物体就具有加
速度
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
悟理导图
INSPIRED MIND MAP
体验与思考
“探究加速度与力、质量关系”实验结论：
体验与思考
在质量一定时，物体加速度的大小跟它受到的拉力成正比，
即 a∝F；
在拉力一定时，物体加速度的大小跟它的质量成反比，
即a∝

。

F=kma
力的单位：“牛顿”的定义，使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速高中物理OGF
方法2
竖直方向：
FT cos θ－mg＝0 （1）
水平方向：
FT sin θ＝ma
FT
Fy
θ
（2）
解得: a= g tan θ，
列车的加速度与小球相同，大小
为g tan θ ，方向水平向右。

人教版高一物理必修1第4章3.牛顿第二定律 课件

人教版高一物理必修1第4章3.牛顿第二定律 课件

质量不同的物体，所受重力不一样， 它们自由下落时加速度却是一样的。你怎 样解释？
牛顿第二定律
内容:物体加速度与合外力F合成正比.与质量m成
课 反比.加速度方向与合外力方向相同.
堂
理解：F合
=ma
因果性 矢量性 瞬时性 同体性 相对性 统一性
牛顿第二定律解题的一般思路
小 明确研究对象
画
结
力受 的力
分析
FN
F阻
FN
F阻
F
G 汽车减速时受力情况
G 汽车重新加速时的受力情况
某质量为1000kg的汽车在平直路面试车，当达到 108km/h的速度时关闭发动机，经过60s停了下来。 汽车受到的阻力的多大？重新起步加速时牵引力为 2000N，产生的加速度为多大？假定试车过程中汽车 受到的阻力不变。
N
解：沿汽车运动的方向建立坐标系
的方向相同。
A F
分析右图力F与a的方向关系
光滑水平面
同向性(也叫矢量性)
再分析右图：
物体受到拉力F之前静止
物体受到拉力F之后做什么运动？ A
F
撤去拉力F后，物体做什么运动？ 光滑水平面
以化上，分存析在知 瞬瞬道 时时物 对体 应对的的应加关性速系度。 随合力的变化而变
力与加速度同时产生，同时消失
a∝F/m 或 F∝ma
写成等式：F=kma
其中k为比例系数
二、力的单位
我们知道，在国际单位制中，力的单位是牛顿。牛顿这 个单位是根据牛顿第二定律来定义的：
F=kma
如果选取合适的单位，上式中k=1，上式简化成：
F=ma.
使质量是1千克的物体产生1米/秒2加速度的力，叫做1牛顿。
即：1牛=1千克 ·米/秒2

人教版高中物理必修1 4.3 牛顿第二定律(共12张PPT)

人教版高中物理必修1 4.3 牛顿第二定律(共12张PPT)
二、加速度和质量的关系：
小车 钩码 位移
1 0.2kg 0.04kg 392cm
2 0.4kg 0.04kg 196cm
分析推理：
a：由公式 S=1/2 at2 得到在时间t一定时， 位移s和 加速度a成正比； S1 / S 2 = a 1/ a 2. b：由实验现象得到：小车的位移与他们的质量成
反比； S1/S2=m 2/m 1.
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F合=ma.
从牛顿第二定律的公式我们可以看出：物 体质量不变，A:合外力恒定不变时，加速 度恒定不变，物体就做匀变速直线运动； B:合外力随着时间的改变，加速度也随着 时间的改变；C:合外力为零时，加速度为 零，物体就处于静止状态或做匀速直线运 动。
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作业: P53 3 . 4. 5. 8
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高中物理4-3《牛顿第二定律》课件新人教版必修

高中物理4-3《牛顿第二定律》课件新人教版必修
选取正方向或建立坐标系， 通常以加速度方向为正方向
用牛顿第二定律解题的一般步骤
汽车重新加速时的受力情况
例1：某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车，当达到100km/h的速度时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度应为多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。
（A）
思考
牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗？
从牛顿第二定律知道，无论怎样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物体时却提不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾？应该怎样解释这个现象？
3
2
1
确定研究对象。
根据牛顿第二定律列方程求 解，必要时进行检验或讨论。
分析物体的受力情况和运动情 况，画出研究对象的受力分析图。
汽车减速时受力情况
G
FN
F阻
F
FN
G
F阻
正交分解法
平行四边形法
例2：一个物体，质量是4㎏，受到互成120o角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是20N，这个物体的加速度是多少？
F1
F2
0
F
x
y
0
F1
F2
【当堂训练】如图，位于水平地面上质量为m的木块，在大小为Ｆ，方向与水平方向成角的拉力作用下，沿地面作匀加速直线运动．若木块与地面之间的动摩擦因数为，求：木块的加速度。
G
N
f
x
y
解题步骤：
１.研究对象：
木块
２.受力分析
３.建立坐标系
４.由F合＝ma 列方程（组）
５.解方程（组）
Ｆ
v
谢谢大家！
§4.3牛顿第二定律

高中物理人教版必修1 第四章第三节 牛顿第二定律(共16张PPT)

高中物理人教版必修1 第四章第三节 牛顿第二定律(共16张PPT)
各个力都满足F=ma每个力都独立产生各自的
加速度，这些加速度的矢量和，即为物体具
有的合加速度。
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4.同体性：F=ma中，F，m，a这三个物理
量均是针对同一物体的。
5.因果关系：公式F=ma表明，只要物体所
Ｆ
Ｆ
Ｆ
y
ＦN
v
f
Fx x
f
Fx
x
G
Fy G Ｆ
Fx F cos 30 Fy F sin 30 Fx F cos 30 Fy F sin 30
列方程（在y轴上没有运动） 列方程（在y轴上没有运动）
在y方向上：FN Fy G(1) 在y方向上：FN G Fy
在x方向上：Ｆ合＝ Fx f
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5）F沿水平推 (G=20N Ｆ=20N f=4N)
3.斜面 G=20N 1）光滑
ＦN
2）粗糙 f=6N
ＦN
v
Gx
Gy
vБайду номын сангаас
Gx
f
Gy
G
G
Gx G sin 30 Gy G cos 30
列方程（在y轴上没有运动） 列方程（在y轴上没有运动）
在y方向上：FN Gy 在y方向上： FN Gy
在x方向上：Ｆ合＝ Gx 在x方向上：Ｆ合＝ Gx f

人教版高一物理必修1课件-4.3牛顿第二定律

人教版高一物理必修1课件-4.3牛顿第二定律

三、对牛顿第二定律的理解
问题情境3.自高空落下的雨滴如果以自由落体运动来算， 那么它到达地面时的速度可达到几百米每秒，这对人 类来说是十分危险的。显然，雨滴在下落过程中要受 到阻力的作用。 设雨滴下落时受到的阻力与下落速率成正比（即 f=kv），请你分析一下雨滴下落过程中的加速度大小 如何变化？方向怎样？
三、对牛顿第二定律的理解与应用
正方向
匀加速7s 0
v a1t1
匀减速70s
28m/s
0
0 v a2t2
FN
f
F
FN f
G
F合 F - f ma1
G
F合 -f ma2
科学漫步 P77
用动力学方法测质量
a
m2
m1
F
四、小结
1.牛顿第二定律： F合 ma
2.利用牛顿第二定律解题的一般步骤：
F
三、牛顿第二定律的应用
某品牌汽车的技术参数
轴距 [ mm ] 整车质量 [ kg ] 行李箱容积 [ L ] 油箱容积 [ L ] 最高车速 [ Km/h ] 综合油耗[L/100km] 百公里加速时间 [s]
2712 1540 532
70 215 7.8 7.8
三、牛顿第二定律的应用
例2. 某品牌汽车的质量为1500kg，它的百公里加速时 间是7s。司机将车加速到100km/h后就关闭发动机，汽 车经70s停下。假定整个过程中汽车所受阻力不变，那 么汽车所受的阻力多大？加速时的牵引力多大？（为 计算方便，取100km/h=28m/s）
实际物体所受的力往往不止一个， 牛顿第二定律中的F指的是物体所受 的合力。
F合=ma
三、对牛顿第二定律的理解
问题情境2. 一个小球在某处以某一初速度被竖直向上 抛出，经一段时间落回原处， （1）如果不计阻力，小球上升和下落的加速度的大小 和方向都一样吗？

人教版 高一物理 必修1 第三章：4.3 牛顿第二定律(共35张PPT)

人教版 高一物理 必修1 第三章：4.3 牛顿第二定律(共35张PPT)

1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非2、最困难的事情就是认识自己。——希腊3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来5、阅读使人充实，会谈 使人敏捷，写作使人精确。——培根6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎7、自知之明是最难得的知识。——西班牙8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加9、有时候 读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。— —爱尔兰13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利16、 业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云19、自己活着，就是为 了使别人过得更美好。——雷锋20、要掌握书，莫被书掌握;要为生而读，莫为读而生。——布尔沃21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根22、业精于勤，荒于嬉;行 成于思，毁于随。——韩愈23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯 基26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗28、知之者不如 好之者，好之者不如乐之者。——孔子29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华31、只有永远躺在泥坑里的人， 才不会再掉进坑里。——黑格尔32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德33、希望是人生的乳母。——科策布34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若35、学到很多东 西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉 罕·林39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹42、只有 在人群中间，才能认识自己。——德国43、重复别人所说的话，只需要教育;而要挑战别人所说的话，则需要头脑。——玛丽·佩蒂博恩·普尔44、卓越的人一大优点是:在不利与艰难的遭遇里百折不饶。——贝 多芬45、自己的饭量自己知道。——苏46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的 伟大智者。——史美尔49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特51、天下之事常成于困约，而败于奢靡。——陆游52、生命不等于是呼吸，生 命是活动。——卢梭53、伟大的事业，需要决心，能力，组织和责任感。 ——易卜生54、唯书籍不朽。——乔特55、为中华之崛起而读书。——周恩来56、书不仅是生活，而且是现在、过去和未来文化生 活的源泉。——库法耶夫57、生命不可能有两次，但许多人连一次也不善于度过。——吕凯特58、问渠哪得清如许，为有源头活水来。——朱熹59、我的努力求学没有得到别的好处，只不过是愈来愈发觉自 己的无知。——笛卡儿60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地走到底，决不回头。——左拉61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈。——CocoChanel62、少而好学，如日出之阳;壮而好学，如日中之光;志而好 学，如炳烛之光。——刘向63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。——孔丘64、人生就是学校。在那里，与其说好的教师是幸福，不如说好的教师是不幸。——海贝尔65、接受挑战，就可以享受胜利的喜 悦。——杰纳勒尔·乔治·S·巴顿66、节制使快乐增加并使享受加强。——德谟克利特67、今天应做的事没有做，明天再早也是耽误了。——裴斯泰洛齐68、决定一个人的一生，以及整个命运的，只是一瞬之 间。——歌德69、懒人无法享受休息之乐。——拉布克70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德72、家庭成为快乐的 种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原75、内外相应，言行相 称。——韩非76、你热爱生命吗?那么别浪费时间，因为时间是组成生命的材料。——富兰克林77、坚强的信心，能使平凡的人做出惊人的事业。——马尔顿78、读一切好书，就是和许多高尚的人谈话。— —笛卡儿79、读书有三到，谓心到，眼到，口到。——朱熹80、读书之法，在循序而渐进，熟读而精思。——朱熹81、对一个人来说，所期望的不是别的，而仅仅是他能全力以赴和献身于一种美好事业。— —爱因斯坦82、敢于浪费哪怕一个钟头时间的人，说明他还不懂得珍惜生命的全部价值。——达尔文83、感激每一个新的挑战，因为它会锻造你的意志和品格。——佚名84、共同的事业，共同的斗争，可以 使人们产生忍受一切的力量。 ——奥斯特洛夫斯基85、古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。——苏轼86、故立志者，为学之心也;为学者，立志之事也。——王阳明87、读一本好书，就 如同和一个高尚的人在交谈。——歌德88、过去一切时代的精华尽在书中。——卡莱尔89、好的书籍是最贵重的珍宝。——别林斯基90、读书是易事，思索是难事，但两者缺一，便全无用处。——富兰克林 91、读书是在别人思想的帮助下，建立起自己的思想。——鲁巴金92、合理安排时间，就等于节约时间。——培根93、你想成为幸福的人吗?但愿你首先学会吃得起苦。——屠格涅夫94、抛弃时间的人，时 间也抛弃他。——莎士比亚95、普通人只想到如何度过时间，有才能的人设法利用时间。——叔本华96、读书破万卷，下笔如有神。——杜甫97、取得成就时坚持不懈，要比遭到失败时顽强不屈更重要。— —拉罗什夫科98、人的一生是短的，但如果卑劣地过这一生，就太长了。——莎士比亚

人教版高一物理必修1第4章3节牛顿第二定律 课件

人教版高一物理必修1第4章3节牛顿第二定律 课件
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。。
当堂 检测
2、在牛顿第二定律公式F＝kma中，有关比例
常数k的说法正确的是：（C ）
A、在任何情况下都等于1 B、k值是由质量、加速度和力的大小决定的 C、k值是由质量、加速度和力的单位决定的 D、在国际单位制中，k的数值一定等于1
当堂 检测
3．已知甲物体受到2N的力作用时，产生的加速
度为4m/s2，乙物体受到3N的力作用时，产生的
加速度为6m/s2，则甲，乙两物体的质量之比为
m甲 ：m乙等于 （A）
顿 而速度是无法突变的。
第
二 例：在粗糙的水平面上有一个物体，在水平向 定 右的恒力F作用下向右做加速运动，当F撤去后， 律 物体做什么运动？
深
入
f
F
理
粗糙
解
4、同体关系：加速度和合外力(还有质量) 牛 是同属一个物体的。 顿 第 二 定 5、统一关系：F=ma中F、m、a的单位 律 统一为 国际单位 深 入 理 解
解：物块受重力G、支持力N和滑动摩 擦力f的作用，受力分析如图所示
根据牛顿第二定律得
f
N mgsinθ-f=ma
N=mgcosθ
G1 f=µN
G2
解上述方程得
a=gsinθ-mgcosθ 加速度的方向平行于斜面向下。
G
用牛顿第二定律解题的一般步骤：
1、确定研究对象 是哪个物体
2、对这个物体进行受力分析 3、用正交分解法或合成法求合力F合 4、统一单位 5、根据牛顿第二定律列方程。 6、注意解题的规范化

新人教版必修一课件：4.3 牛顿第二定律 (共20张PPT)

新人教版必修一课件：4.3 牛顿第二定律 (共20张PPT)
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
Fma
F 、 m 、 a均 取 国 际 单 位
【牢记】 :
1、F与a的同向性。加速度的方向总与 合外力方向相同
2、F与a的瞬时性 。同时产生，同时变 化，同时消失
3、力的独立性原理 。物体受到几个力的作 用时，每个力各自独 立地使物体产生一个 加速度，就像其他力 不存在一样
4、F可以突变，a可以突变，但v不能突变。
前提测评：
1、牛顿第二定律内容：
。
公式：
。
2、如何正确理解牛顿第二定律？
3、力的国际单位是 ，根据
定义的。当物体的质
量为1Kg，在某力的作用下获得的加速度为1m/s2时，由牛顿第
二定律可得，F=ma=
，我们就把它定义为１牛顿。
4、F （可以或不可以）突变，a 突变பைடு நூலகம்v 突变。
5、牛顿第二只定律只适用于
例2、光滑桌面上有一个物体，质量是2 kg，受到互成 120°角 的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是10N，这两个力 产生的加速度是多大？
F1
F1y
F1
O
F
F1x
O
F2x
F2
F2y F2
例3、某质量为1100kg的汽车在平直路面试车，当达到100km ／h的速度时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力 是多大？重新起步加速时牵引力为2000 N，产生的加速度应 为多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。
a F m
牛顿第二定律：
【定义】：物体加速度的大小跟合外力 成正比，跟物体的质量成反 比，加速度的方向与合外力 的方向相同。
【比例式 】：a F m

物理人教版(2019)必修第一册4.3牛顿第二定律(共28张ppt)

物理人教版(2019)必修第一册4.3牛顿第二定律(共28张ppt)

F m
可知，物体的加速度与其所受合力成正比，
与其质量成反比
D．由m F 可知，物体的质量可以通过测量它的加速度
a
和它所受到的合力而求出
三.牛顿第二定律的应用
例3．某质量为1000kg的汽车在平直路面上试车,当 达108km/h的速度时关闭发动机,经过60s停下来,汽 车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为 2000N,产生的加速度应为多大?假定试车过程中汽车 受到的阻力不变.
标量？这两个矢量的方向关系是怎么样的？
a与F方向相同
矢量性
例2．(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，物体所受的合力与物体的质量成正
比，与物体的加速度成反比
B．由可知m F ，物体的质量与其所受合力成正比，
a
与其运动的加速度成反比
C．由a
中就可以使k=1，上式 简化成 F ma
（２）力F单位:国际单位“牛顿”，简称“牛”，符号为N;
（３）“1N”含义：使质量1kg的物体获得1 m/s2的加速度 所需的力，称为1N ；即： 1N=1kg.m/s2 。
例1.『判一判』 (1)由牛顿第二定律可知，加速度大的物体所受的合外力 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。( ) (5)(两4)在单国位际N/单kg位和制m/中s2，是公等式价F的＝。k(ma中，) k＝1。( )
D．购物车将做加速度为a＝4 m/s2的匀加速直线运动
二.对牛顿第二定律的理解
问题1. F、m、a是对于几个物体而言的?
同体性

高中物理人教版必修第一册课件：第四章 第三节 牛顿第二定律

高中物理人教版必修第一册课件：第四章 第三节 牛顿第二定律

三、牛顿第二定律的性质
1. 当F1赛车启动的时候，汽车所受到的加速度方 向如何，与发动机的牵引力方向什么关系？ 2. 当F1赛车启动完成后，松开油门，汽车做什么 运动？这时汽车受到什么力作用，汽车加速度如 何？ 3. 当F1赛车再次踩下油门时，赛车做什么运动？ 速度如何变化？
三、牛顿第二定律的性质
这样根据我们的结论推导出的很多新结果 都与事实一致，我们就可以确定出一般性的规 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。这就是牛顿第二定律。
一、牛顿第二定律
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 (1)比例式：F=kma，式中k是比例系数，F是物体所受的 合力． (2)国际单位制中：F=ma.
二、力的单位制
1．力的国际单位：牛顿，简称牛，符号为N. 2．当k=1时，质量为1kg的物体在某力的作用下获得1m/s2 的加速度。 3．比例系数的意义 (1)在F＝kma中，k取决于F、m、a的单位． (2)在国际单位制中k＝1，牛顿第二定律的表达式为F＝ma， 式中F、m、a的单位分别为牛顿、千克、米每二次方秒．
答案：10.64m/s2， 7448N
例
例
假设赛车的质量为700kg，赛车受到的阻力忽略不计，计算一下赛 车的平均加速度是多少？发动机的平均牵引力是多少？
解析：0-100km/h平均用时：t=（2.48+2.48+2.68+2.80） ÷4=2.61
平均加速度为a=100÷3.6÷2.61≈10.64. 平均牵引力F=ma=700×10.64=7448
上节课的实验结果表明，小车的加速度a与它 所受的作用力F成正比，与它的质量m成反比。那 么对于任何物体都是这样的吗？

人教版高一物理必修一 第四章牛顿第二定律 (15张ppt)

人教版高一物理必修一 第四章牛顿第二定律 (15张ppt)
独立性: 每个力各自独立地使物体产生一个加速度。
课 某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车， 本 当达到100km/h的速度时关闭发动机，经过 例 70s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起 1 步加速时牵引力为2000N，产生的加速度应为
多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。
FN F阻
FN
一、牛顿第二定律
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。
知识推广
正比于
a∝ F合
a∝
1
m
a∝
F合 m
F合∝ma F合＝kma
k 为比例系数
假如你是科学家，你能否想个办法把k 消掉？
F ＝k ma
“1N”定义:使质量是1 kg的物体产生1 m/s2 的加 速度的力叫做“一个单位的力”即：定义为1 N。
5.“不怕别人嘲笑奚落的人”理解错误 。菜农 具有憨 厚朴实 ，做事 专注认 真，热 爱生活 ，追求 内心的 宁静， 不为名 利所累 的性格 特点。
6.要求学生仔细阅读文本，结合文本 内容分 析“成长 ”的含 义即可 。注意 从两方 面。一 方面特 教学生 的成长 ；另一 方面： 特教老 师和校 长的心 路历程 的成长 。注意 结合内 容阐述 。
Ff
F
a 2
=F-F f =1 .4 2 m /s2 m
mg
二.牛顿第二定律应用一般步骤 1.确定研究对象；
2.对研究对象进行受力分析及运动过程分析 3.求出合力；(正交分解法或其它方法)
4.根据牛顿第二定律F=ma建立方程并求解。
课 光滑水平面上有一个物体，质量是2㎏，受到 本 互成120o角的两个水平方向的力F1和F2的作用。 例 两个力的大小都是10N。这个物体的加速度是 2 多大？

物理人教版(2019)必修第一册4.3牛顿第二定律(共22张ppt)

物理人教版(2019)必修第一册4.3牛顿第二定律(共22张ppt)

2.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定
义的。
3.能应用牛顿第二定律解决动力学问题。
一、牛顿第二定律的表达式
小车的加速度a与它所受到的作用力F成正比，与它的质量m成反比。
那么，对于任何物体都是这样的吗？
猜想
1.牛顿第二定律的内容
大量的实验和观察到的事实都可以得出与上节课实验同样的结论，由此
联立以上两式，代入数据得：F阻= -437 N
即阻力大小为437 N，方向与运动方向相反
（2）重新起步后对汽车受力分析，由牛顿第二定律：
代入数据，得：a2=1.42 m/s2
即重新起步的加速度大小为a2=1.42 m/s2,
方向与正方向相同
F牵
选取研究对象
解：选汽车为研究对象
规定汽车运动方向为正方向
在水平方向有：Fx ＝FT sinθ，FT sinθ＝ma ②
y
小球的加速度为a＝gtanθ
列车的加速度与小球相同，大小为gtanθ，方向水平向右。
G
x
正交分解法在牛顿第二定律中的应用：
当物体受多个力作用时，常用正交分解法求物体的合外力．通常选取加
速方向作为正方向(不分解加速度)，将物体所受的其他力正交分解后，列方程
规定正方向
（1）对汽车受力分析，如右图，
根据牛顿第二定律： F阻 ma1
由运动学公式，得：0 v0 a1t
受力分析，求合力
联立以上两式，代入数据得：F阻 437 N
即阻力大小为 437 N ，方向与运动方向相反
F=ma
（2）重新起步后对汽车受力分析，
由牛顿第二定律： F牵 F阻 ma2
直方向的夹角为θ，求列车的加速度。
思考：

物理人教版(2019)必修第一册4.3牛顿第二定律(共15张ppt)

物理人教版(2019)必修第一册4.3牛顿第二定律(共15张ppt)

F =ma
合
合外力
质量
1.力的单位： 1 N= 1 kg m/s2
使质量为1kg的物体产生1m/s2的力为1牛顿。
加速度
学习提升
两个加速度公式的区别:

(1)a= 是加速度的定义式,它给出了测量物体的加速度的方

法。

(2)a=是加速度的决定式,它揭示了物体产生加速度的原因及
影响物体加速度的因素。
2、矢量性：加速度的方向与力的方向相同
3、瞬时性：加速度与力同时产生，同时消失，同时变化
4、同体性：加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的。
5、独立性：作用在物体上的每个力各自都产生加速度，物体的
实际加速度是每个力产生的加速度的合加速度
统一性：单位统一
相对性：加速度相对地球或匀速直线运动的物体
局限性：适用于宏观低速的运动，不适用于微观粒子
3、设正方向；
4、判断题目类型；
5、选取直角坐标系列方程。
(1)取加速度方向为
X轴正方向则有：
F x=ma,
Fy=0
(2)斜面上的问题一般取沿斜面方向为X轴。
6、解方程求未知量。
【提升训练】 法一： 正交分解法（沿加速度方向和垂直加速度方向建系）
如图所示，一物体以一定的初速度沿光滑斜面向上滑动，滑到顶点
讨论5、 如果我们用力推一个很重的箱子，却推不动它，有力却没有加
速度，这跟牛顿第二定律矛盾吗？为什么？
独立性：作用在物体上的每一个力都将独立产
生各自的加速度，与物体是否受其他力无关。
合力的加速度即是这些加速度的矢量和。
牛顿第二定律的特性：总结
牛顿第二定律的一般表达式：F=ma
1、因果性：合外力是产生加速度的原因
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（2）公式表示：F=kma
a：如果每个物理量都采用国际单位，k＝1； b：力的单位（牛顿）的定义：使质量为1千克的物体产 生1m/s2的加速度的力叫做1牛顿。
（3）推广：上面我们研究的是物体受到一个力作用的情况， 当物体受到几个力作用时，上述关系可推广为：
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。即F合＝ma。
（２）表达式：Ｆ＝ma
（３）牛顿第二定律的“八性” ①同体性：加速度、合外力和质量是对应于同一个物体的，所以分析 问题时一定要确定好研究对象，把研究对象全过程的受力情况都搞清楚。 ②因果性：力是产生加速度的原因，物体的加速度是力这一外因和质 量这一内因共同作用的结果。 ③矢量性：加速度与合外力都是矢量，它们的方向始终相同，加速度 的方向唯一由合外力的方向决定。 ④瞬时性：物体的加速度跟它所受的合外力之间存在着瞬时对应关系， 加速度随合外力同时产生、同时变化、同时消失。
向相同。
（１）对人受力分析：重力mg、支持力ＦＮ、摩 擦力Ｆ（摩擦力的方向一定与接触面平行，由加速
度的方向可推知F水平向右）。
（２）建立直角坐标系：取水平向右（即F方向）
为x轴正向，此时只需分解加速度，其中ax=acos30°,
F
ay=asin30°。（如图所示）
（３）建立方程并求解：
x方向：F=macos30°
1.应用牛顿第二定律求解加速度的常用方法有哪些？
常用方法有两种，分别是合成法和正交分解法。 (1)合成法（平行四边形定则） 若物体只受两个力作用而产生加速度时，应用力的合成法较简单。 注意合外力的方向就是加速度的方向，解题时只要知道合外力的方向， 就可知道加速度的方向，反之亦然，在解题时要准确作出力的平行四 边形，运用直角三角形进行求解。 (2) 正交分解法 当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，常用正交分解法 解题，多数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上， 有：
2.因为加速度是矢量，我们能否利用分解加速度的方法 求解力？
可以，下面我们通过一个例题来说明这个问题。
如图所示，电梯与水平面夹角为３０°，当电梯加
速运动时，人对梯面的压力是其重力的６／５，则
人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？（解析：
（１）对物体（人）进行受力分析后，再正交分解；
（２）根据牛顿第二定律：合外力方向与加速度方
一个加速度，且力和加速度之间仍遵循牛顿第二定律，就好像 其他力不存在一样。
⑧局限性：牛顿第二定律只能解决物体的低速运动问题，
不能解决物体的高速运动问题，只适用于宏观物体，不适用于 微观粒子。
（４）应用牛顿第二定律解题的基本步骤 ①确定研究对象； ②分析研究对象的受力情况并画出受力图； ③建立直角坐标系，把力或加速度分解在x轴或y轴上； ④分别沿x轴方向和y轴方向应用牛顿第二定律列出方程； ⑤统一单位，计算数值。
y方向：FN-mg=masin30° 所以F/（mg）=3/5。）
定律的实验条件（控制 变量法）
1、m一定时， aFBiblioteka 、F一定时， a1 m
3、把Fma改写成，在 F , m, a取国际单位的
条件下 k 1
牛顿第二定律 内容：物体运动的加速 度与合外力成正比，与 质量成反比，且
加速度与合外力方向相 同
第四章 牛顿运动定律
3 牛顿第二定律
温故而知新
什么是物体运动状态的改变？物体运 动状态发生改变的原因是什么？
大小，方向，大小和方向
运动状态改变―速度的改变―加速度―力 Vt =V0 +at
加速度跟物体所受力的大小及物体质量之间 有什么关系呢？本节课我们就来研究这个问 题。
一、加速度和力的关系：
小车 钩码 位移
二、加速度和质量的关系：
小车 钩码 位移
1 0.2kg 0.04kg 392cm
2 0.4kg 0.04kg 196cm
分析推理：
a：由公式 S=1/2 at2 得到在时间t一定时， 位移s和 加速度a成正比； S1 / S 2 = a 1/ a 2. b：由实验现象得到：小车的位移与他们的质量成
确，但杆对球的弹力沿什么方向需要具体判断，建 立如图４－３－２所示的坐标系，加速度方向沿x轴
正方向，将Ｆ、Ｇ分解，在y轴方向上，Fcos30°> Ｇcos30°，在y轴方向上小球处于平衡状态，故小
球所受杆的弹力的方向垂直于杆向下。
在x轴方向：Ｆsin30°－（μFN+mgsin30°）＝ma 在y轴方向：FN+mgcos30°＝Ｆcos30°
1 0.2kg 0.02kg 196cm
2 0.2kg 0.04kg 392cm
分析推理：
a：由公式 S=1/2 at2 得到在时间t一定时， 位移s 和加速度a成正比； S1 / S 2 = a 1/ a 2 . b：由实验现象得到：小车的位移与他们所受的拉力 成正比 S1/S2=F1/F2.
c：推理得到结论：对质量相同的物体，物体的加速度跟 作用在物体上的力成正比，即： a1/a 2=F1/F2.
。2021年3月18日星期四2021/3/182021/3/182021/3/18
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/182021/3/18March 18, 2021
一个质量为4kg的物体放在一个水平面上,(1)若平面光滑,
物体受到一个12N的水平拉力.
N
分析:
12N
由F合=ma.得a=F合/m
带入数值有a=12/4=3m/s2
G
(2)若平面光滑,物体受到二个12N的拉力,它们的夹角1200. 分析:
由F合=ma.得a=F合/m
N
F合=2F*cos600=12N
学点2 力的单位
【例2】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，正确的是（ B C ）
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=1 D.在任何情况下k都等于１
【解析】物理公式在确定物理量数量关系的同
时，也确定了物理量的单位，在Ｆ＝kma中，
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/18
谢谢观看
【例1】质量为m＝１ kg的小球穿在斜杆上，球
与杆之间的动摩擦因数μ= ,用拉力Ｆ＝
２０ N竖直向上拉小球使它沿4 3 杆加速上滑， 如图４-３-１所示，求小球的加速度为多 大？（取g=１０ m/s２）
【答案】1.25 m/s2
【解析】以小球为研究对象，小球受重力Ｇ，拉力 Ｆ和滑动摩擦力Ｆ′的作用，这几个力方向较明
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
600
F合
带入数值有a=12/4=3m/s2 G
(3) 平面不光滑摩擦因数为0.1,受到两个大小为12N的拉 力,它们夹角为1200
分析:
由F合=ma.得a=F合/m
F合1=2F*cos600=12N f= uFN=0.1*40=4N F合=F合1 - f= 8N 带入数值有a=8/4=2m/s2
N
f
600
F合1
G
在探究加速度与力、质量的关系中， 我们只探究了物体质量一定时，加速度与 力的定性（正比）关系，力一定时，加速 度与质量成反比的定性关系，那么：
1.怎样进一步确定加速度与力、质量的 定量关系？
2.能否同时确定加速度与力、质量之间 的定量关系？
学点1 牛顿第二定律
（１）内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比， 加速度的方向跟作用力的方向相同。
F合=ma.
从牛顿第二定律的公式我们可以看出：物 体质量不变，A:合外力恒定不变时，加速 度恒定不变，物体就做匀变速直线运动； B:合外力随着时间的改变，加速度也随着 时间的改变；C:合外力为零时，加速度为 零，物体就处于静止状态或做匀速直线运 动。
四、例题分析
学以致用
求物体在下列情况下加速度的大小和方向：
解得a=1.25 m/s2。
图4-3-1 图4-3-2
1
如图４-３-３所示，位于水平地面上的
质量为Ｍ的小木块，在大小为Ｆ、方向
与水平方向成α角的拉力作用下，沿地 面加速运动，若木块与地面之间的滑动
摩擦因数为μ，则木块的加速度为（ D） 图４-３-３
Ａ.Ｆ/Ｍ Ｂ.Ｆｃｏｓα/Ｍ Ｃ.(Ｆｃｏｓα－μＭｇ)/Ｍ Ｄ. [Ｆｃｏｓα－μ（Ｍｇ－Ｆｓｉｎα）]/Ｍ
只有“m”的单位取kg，“a”的单位取m/s2，
“Ｆ”的单位取Ｎ时，k=1，故选项Ｂ、Ｃ正
确。
质量为m的物体放在水平面上，当用大小为F的水平 恒力作用于物体时，产生的加速度大小为a(a≠0)；当 用大小为2F的水平恒力作用在物体上时，产生的加速 度大小为（ B C ） A.可能等于a B.可能等于2a C.可能大于2a D.可能小于2a
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021 9:43:53 AM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/182021/3/182021/3/18Mar-2118-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/182021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021