人教版物理必修一牛顿第二定律 课件

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。
a F a 1
a F m
Fkma
m
2、表达式：
（1）比例式：a
3、理解：
F m
（2）等式：F=kma
4.3 牛顿第二定律
二、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。
4.3 牛顿第二定律 【探究活动3】一辆小车正在水平向右匀加速直线运 动，小车顶上悬挂着与小车相对静止的一个小球，则 小球受到的合力是什么方向？
静止时的小车和小球
4.3 牛顿第二定律 【探究活动4】在光滑斜面上匀加速下滑的物体受到 的合力方向是哪个方向？
θ
4.3 牛顿第二定律 三、力的单位
4.3 牛顿第二定律
匀加速运动恰能使斜面上的物体相对斜面静止，这时
候斜面的加速度应该有多大？ y
FNy
FN
F θ
FNx
x
Gθ
Fy合 FNy-mg0 a F N xF N s3 i0 n m3 g 0 sgin t3 0 a n 3 g
Fx合 FNx ma
m m m3 0 c os 3
4.3 牛顿第二定律
你能总结出应用牛顿第二定律求加速度的步骤吗？
4.3 牛顿第二定律 二、牛顿第二定律
【探究活动1】从牛顿第二定律我们知道，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箱子， 却提不动它。这跟牛顿第二定律有没有矛盾？为什么？
FN
G
4.3 牛顿第二定律
二、牛顿第二定律
【探究活动1】从牛顿第二定律我们知道，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箱子， 却提不动它。这跟牛顿第二定律有没有矛盾？为什么？

则： F = ma
现考察： 使质量 m = 1 kg 的物体
产生 a = 1 m/s2 的加速度
所需要的力
由 F = ma = 1 kg×1m/s2
= 1 kg·m/s2
把 1 kg·m/s2 叫做 一个单位的力
定义：1 牛顿 = 1 千克·米/秒2 1 N = 1 kg·m/s2
牛顿第二定律一般表述
牛顿第二定律表明了物体的加速度与物体所受 合外力的瞬时对应关系，a 为某一瞬时加速度 F 即为该时刻所受的合外力。
放在光滑水平面上的物体，在水平拉力 F 的作用
下以加速度 a1 运动，现将拉力 F 改为 2F（仍然水 平方向）, 物体运动的加速度大小变为a′, 则 ( )
A．a′ = a
B．a ＜ a′ ＜ 2a
C．a′ = 2a
D．a′ ＞2a
若其它条件不变，物体放在粗糙水平面上，那么答 案是 ( )
如图所示，质量为m的物体在两个轻绳的牵引下处于静 止状态，OA与竖直方向成 θ 角，试求： ① 轻绳OA、OB的拉力大小； ② 若轻绳OB断裂，求OB断裂瞬间小球加速度大小； ③ 若OA突然断裂，求OA断裂瞬间小球加速度大小。
是不受力作用的
D．水平飞向球门的足球撞击到门框上后，反向飞
回，是由于足球与门框撞击时受到门框的作用
力，这个力使足球产生了与运动方向相反的加
速度，而改变了运动方向
同时性
物体的加速度a与F只有因果关系，而没有先 后之分，即有加作用在物体上物体就会产生 加速度，F变化，a将同时发生变化（包括大 小和方向）
如图所示质量为 m 的物体静止的水平面 上，试求水平给物体弹力所产生的加速 度以及物体的加速度。
一个物体受到 F1 = 4N 作用时，产生的加速度为a1 = 2m/s2；该物体再受到一个F2 = 6N的力作用时， 物体的加速度是多少？

例题： 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。停下来后汽车又重新起步加速，设加速时牵引 力为2000N，假定试车过程中汽车受到的阻力不变。 求：(1)汽车受到的阻力的大小
(2)汽车重新起步的加速度为多大？
2021年4月1日星期四
人教版高中物理必修1第四章4.3牛顿 第二定 律(共21 张PPT) 【PPT 优秀课 件】-精 美版
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随堂练习：
1.从牛顿第二定律公式m=F/a可得，对某一物体来
说，它的质量A.与外力成正比源自DB.与合外力成正比
C.与加速度成反比
D.与合外力以及加速度都无关
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牛 顿 第 二 定 律
2021年4月1日星期四 人教版高中物理必修1第四章4.3牛顿第二定律(共21张PPT)【PPT优秀课件】-精美版
小结
实 方法:控制变量法
验 验 证
m一定，a∝F
F一定，a∝ 1
18
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练习、下列说法中正确的是（
）
A．同一物体所受合外力越大，加速度越大。
B．同一物体所受合外力越大，速度越大。
C．物体的加速度大小不变一定受恒力作用
若v、F合的方向相同，物体做加速运动 若v、F合的方向相反，物体做减速运动 所以，合外力越大时，速度有可能变大， 有可能变小。所以，B说法错误 加速度是矢量，其方向与合外力方向一致。 加速度大小不变，若方向发生变化时，合外 2力021年方4月1日向星期四必然变化，则为19变力。C说法错。

体加速度的大小（g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）．
解析：选取物体为研究对象，对其受力分析如图所示．
在水平方向：F cos 37°-Ff=ma． ①
在竖直方向：FN+Fsin 37°=mg． ②
又因为Ff=μFN． ③
解①②③可得：a=0.5 m/s2．
牛顿第二定律的应用
● 针对训练 如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，
悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的
质量为1 kg（g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）．
（1）求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；
（2）求悬线对球的拉力大小．
解析：（1）小球和车厢相对静止，它们的加速度
4.3 牛顿第二定律
如果你是一名F1赛车设
计师，要求赛车在起跑
时获得较大的加速度，
可以通过什么实现？
学习目标
●1.掌握牛顿第二定律的文字表述和数学表达式；
●2.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的；
●3.理解并应用牛顿第二定律解决问题。
复习回顾
1、质量m一定，加速度a与力F的关系
合作探究，问题解决
● Q1:取质量的单位是千克（kg），加速度的单位是米每二次方秒（m/s 2 ），根据
上述牛顿第二定律中加速度与力、质量的关系，我们应该怎样确定力的单位？
v
F
Q2：由公式
得出
a
与Δv
成正比，由公式
得出 a 与 F 成正比，两者是否矛盾？
a

a

●
t
m
● Q3: 用较小的力推一个很重的箱子，箱子不动，是否说明牛顿第二定律不适用于

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

1N＝1 kg·m/s2
3.牛顿第二定律的理解与应用位
t
70s
汽车受到的阻力是437 N，方向与运动方向相反。
重新起步后，汽车的受力如图：
F合=F牵－F阻 =2 000N-437N=1 563N
由牛顿第二定律 F合 ma 得
FN
F阻
F牵
x
O
F合 1563N
2
a2

1.42m / s
m 1100kg
G
重新起步产生的加速度是1.42 m/s2，方向与运动方向相同。
C．加速度的方向与合外力的方向一致
D．当外力停止作用时，加速度随之消失
矢量性
瞬时性
力是产生加速度的原因，但是没有
加速度时，也可受力 （F合=0）
【练习2】静止在光滑水平面上的物体，受到一个很小的水平推力，
在力刚开始作用的瞬间，物体是否立即获得加速度？是
否立即获得速度？
力作用的瞬间，物体即获得加速度，力和加速度
要的力：F=ma=1 kg×1m/s2= 1 kg·m/s2
(3)若把 1 kg·m/s2 叫做“一个单位”的力，力F的单位就是千克米每二
次方秒。后人为了纪念牛顿，把它称作“牛顿”，用符号N表示。
在质量的单位取千克(kg)，加速度的单位取米每二次方秒(m/s2)
，力的单位取牛顿(N) 时，牛顿第二定律可以表述为：
a合a合
F牵
牵
Ga2
a
不受力的物体在其中会保持静止和匀速直线
运动状态的参考系。
牛顿运动定律只在惯性参考系内成立
牛顿运动定律只对宏观低速物体成立
【练习1】下列对牛顿第二定律的理解正确的是( CD)
A．由F＝ma可知，F与a成正比，m与a成反比

分析：如图，取消动力后，汽车在平直路面上只受阻力的
作用。
v
F阻
o
x
新知讲解
由于阻力不变，根据牛顿第二定律，汽车在平直路面上运 动的加速度将保持不变。由加速度可以求出汽车受到的阻力。
如图，重新起步后，汽车在平直路面上受到牵引力和阻力。 由于二者大小都不变，所以汽车的加速度恒定不变。根据牛顿第 二定律可以求出汽车运动的加速度：
3、牛顿第二定律更一般的表述： 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。
F合＝kma
牛顿第二定律不仅阐述了力、质量和加速度三者数量间的 关系，还明确了加速度的方向与力的方向一致。
新知讲解
思考与讨论：取质量的单位是千克（kg），加速度的单位是 m/s2，根据上述牛顿第二定律中加速度与力、质量的关系，我们应 该怎样确定力的单位？
新知讲解
三、牛顿第二定律的应用 应用牛顿第二定律解题的一般步骤： 1、确定研究对象。 2、分析研究对象的受力情况，画出受力图。 3、建立直角坐标系，求出合力。 4、根据牛顿第二定律和运动学公式列方程求解。
新知讲解
例题1：在平直路面上，质量为1100kg的汽车在进行研发的测试， 当速度达到100 km/h时取消动力，经过70s停了下来。汽车受到 的阻力是多少？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度是 多少？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。
mv0 t
1100 27.8 70
N
437N
新知讲解
汽车受到的阻力是437N，方向与运动方向相反。重新起步后，
汽车所受的合力为
F合＝2000N－437N＝1563N 由牛顿第二定律可以得到汽车的加速度
a2

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

实验一： 的时间t
由公式
得，
所以我们可以得到：
那么我们需要知道物体经过位移S所需要
材料：物体A和B，两平滑的相同木板，若干钩码。 物体所受合外力恒定,其加速度恒定;合外力为零,加速度为零。
3、牛顿第二定律的性质 然后固定一个滑块的起始位置,使滑块上的挡光片在第一个光电门的出光孔的附近,保证物体一开始运动就开始计时。
=
所以当滑块质量不2变的情况下，滑块的加速度与滑块所受的合 3 1=
4①. 保持物体质量一定，结研究论加速：度和存合外在力 一定的微小误差，但可以近似认
m t m t m t m t m t m t 为相等，即 = 的关系。
小桶、砝码、细绳、定滑轮（替换下滑力） 物体的速度一定越来越大
2 12
2 21
由公式
得，
所以我们可以得到：
（2）过程与方法
归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力 的关系,进而总结出牛顿第二定律。 培养学生的概括能力和分析推理能力。 渗透物理学研究方法的教育。
（3）情感态度与价值观
通过学生之间的讨论、交流与协作探究，培养 团队合作精神。 渗透物理学研究方法的教育。 认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究 的重要方法让学生在探究过程中体验解决问题 的成功喜悦，增进学习物理的情感。
导入新课
由前面的知识我们知道， 在一条直线上运动的物体，其 运动状态的改变是指哪一物理 量的改变？
知识回顾:
想一想
物体运动状态的改变(即速度改变)的原因是 什么呢？
物体运动状态的改变实际上是物体速度发生 了改变，改变的原因是受到了外力的作用。
那么物体运动状态的改变还 与哪些因素有关呢
第四章 牛顿运动定律

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？