人教版高中物理必修1-4.3牛顿第二定律

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？

第四章牛顿运动定律第四节牛顿第二定律一、教学目标1、知识与技能：1．理解牛顿第二定律的内容、知道表达式的确切含义．2．知道牛顿第二定律如何简化，如何确定K值。

3．初步学会应用牛顿第二定律进行计算。

2、过程与方法：1．通过对上节课实验结论的总结，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。

2．培养学生的概括能力、分析能力和判断推理能力．3、情感态度与价值观：1．渗透物理学研究方法的教育----实验、归纳、总结．2．通过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活并服务于生活，激发学生学习物理的兴趣．二、教材分析1、本节课的地位和作用：（1）牛顿第二定律是动力学的核心规律，是高一教材的重点和中心内容，在高中物理力学部分占有很重要的地位，因而理解牛顿第二定律就显得特别关键。

本节内容是在前一节实验基础上得出加速度和力、质量三者间的关系，然后为解决比例系数而得出力的单位问题，而后再辅之于例题。

这样处理，知识点过渡自然。

一方面，为应用牛顿第二定律打下基础，另一方面体现了知识服务于生活的精神。

（2）与旧教材相比，把实验独立出来了，可以大大缓解本节课的压力；而例题中，加进了方法分析，突出体现了能力的培养。

2、本节课教学重点与难点：重点：牛顿第二定律的特点难点：（1）牛顿第二定律四性的理解及力、速度、速度变化、加速度间的关系（2）正交分解法的灵活应用。

三、教学思路与方法本节课教学思路：1、由学生回忆上节课的探究结论（F、m、a的关系）2、探究结论如何用数学表达式表示a ∝ F/m ,F = kma3、探究最简单的表达式F=ma4、通过各种探究、理解牛顿第二定律5、探究利用牛顿第二定律解决实例的步骤和方法。

本节课的教学方法有：探究、讲授、讨论、练习。

四、教学建议1．在理解牛顿第二定律的确切含义时，要正确处理好学生的一个难点---力、速度、速度的变化量、加速度几者之间的关系；总结归纳出牛顿第二定律的四性（矢量性、瞬时性、因果性、同体性）。

（２） [画]画受力分析图
对研究对象的受力情况和运动情况进行分析， 画出受力图 （３）[列]列方程
选取适当坐标系，一般以加速度方向为X正 方向, 求合力
（４）[解]求解结果（特别注意和牛顿第三定律的结合
矢量性
• 1．如图，光滑斜面固定于水平面，滑块A、B 叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止， A上表面水平。则在斜面上运动时，B受力的示 意图为（ ）
FN
FN
FN
FN
B
A
Ff
Ff
Ff
Ff
G （A）
G （B）
G
G
（C） （D）
A
• 2.如图所示，放在固定斜面上的物块以加速 度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一
竖直向下的恒力，则 ( )
• A. 物块可能匀速下滑
• B. 物块仍以a加速度匀加速下滑
• C. 物块将以大于a的加速度匀加速下滑
• D. 物块将以小于a的加速度匀加速下滑
别为(
)
• A．g g g
• B．0 g g
• C．0 3g/2 3g/2
• D．0 0 3g
m
• 3．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上， 另一端与置于水平面上质量为m的物体接触（未连接）， 弹簧水平且无形变。用水平力，缓慢推动物体，在弹性
限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止。撤去F后， 物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0。物体与水 平面间的动摩擦因数为μ，
重力加速度为g。则 BD
同时性
1．受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上做直线 运动，其v－t图线如图所示，则 ( )
A．在0～t1秒内，外力F大小不断增大 B．在t1时刻，外力F为零 C．在t1～t2秒内，外力F大小可能不断减小 D．在t1～t2秒内，外力F大小可能先减小后增大

教学设计：新2024秋季高中物理必修第一册人教版第四章运动和力的关系《牛顿第二定律》教学目标（核心素养）1.物理观念：理解并掌握牛顿第二定律的内容、公式及物理意义，能够运用牛顿第二定律描述物体运动状态变化与所受合外力之间的关系。

2.科学思维：通过实例分析和问题解决，培养学生运用牛顿第二定律进行逻辑推理和定量计算的能力，提升分析问题和解决问题的能力。

3.科学探究：引导学生通过实验观察、数据收集和分析，验证牛顿第二定律的正确性，培养科学探究精神和实验设计能力。

4.科学态度与责任：激发学生对物理学的兴趣，培养严谨的科学态度，同时认识到牛顿第二定律在日常生活和工程技术中的广泛应用，增强社会责任感。

教学重点•牛顿第二定律的内容、公式及物理意义。

•运用牛顿第二定律解决物体运动状态变化的问题。

教学难点•理解加速度与合外力之间的瞬时对应关系，即力的改变瞬间引起加速度的改变。

•准确分析物体受力情况，并正确应用牛顿第二定律进行定量计算。

教学资源•多媒体课件：包含牛顿第二定律的动画演示、实例分析、实验视频等。

•实验器材：小车、斜面、打点计时器、纸带、砝码、弹簧秤等，用于验证牛顿第二定律的实验。

•黑板或白板及书写工具：用于板书关键概念和解题步骤。

•学生作业本：用于记录课堂笔记和练习。

教学方法•讲授法：通过教师讲解，引导学生理解牛顿第二定律的基本概念。

•演示法：利用多媒体或实验器材演示牛顿第二定律的应用，帮助学生直观理解。

•实验探究法：组织学生进行实验，验证牛顿第二定律的正确性，培养实验能力。

•讨论法：针对复杂问题，组织学生讨论交流，促进思维碰撞。

教学过程导入新课•生活实例引入：播放一段汽车启动和刹车的视频，引导学生观察汽车速度的变化，提问：“是什么力量导致了汽车速度的变化？”引出力与运动状态变化的关系，进而引出牛顿第二定律。

新课教学1.牛顿第二定律的提出：•回顾牛顿第一定律，强调物体运动状态改变需要力的作用。

•引出牛顿第二定律的表述：物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。

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

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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4、应用
1、根据牛顿第二定律，即使再小的力也 可以产生加速度，那么我们用一个较小的 力来水平推桌子，为什么没有推动呢?这 和牛顿第二定律是不是矛盾?
不矛盾，因为牛顿第二定律中的力是合力．
2、牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗？
牛顿牛第顿一第定一律定律说明维持物体的速度不需要力， 1改、变定物性定体义的了速力度的才概需念要2力、定。义牛了顿惯第性一的定概律念 定义 3了建、力 立定， 的义了而 ，惯牛如性顿果系第 我的二 们概定 不念律 知4是 道、定在 物性力 体力的 在和定不运义受动的力的基情关系础况上下 牛是顿怎第样二的定运律动状态，要研究物体在力的作用下 是是在怎力么的运定动义的的基，础显上然建是立不的可。能的，所以牛顿第 牛第一二顿二定定第定律律一 律代是定 代替研律 替的究是 的研 ，，力究也也学力即即的学不不出的是是发出牛牛点发顿顿，点第，二第是是定二不不律定能能 的律用用 特的牛牛 例特顿顿。例第。
长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。努力，终会有所收获，功夫不负有心人。以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。前进的路上 照自己的不足，学习更多东西，更进一步。穷则独善其身，达则兼济天下。现代社会，有很多人，钻进钱眼，不惜违法乱纪；做人，穷，也要穷的有骨气！古之立大 之才，亦必有坚忍不拔之志。想干成大事，除了勤于修炼才华和能力，更重要的是要能坚持下来。士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己任，不亦重乎?死而后已， 理想，脚下的路再远，也不会迷失方向。太上有立德，其次有立功，其次有立言，虽久不废，此谓不朽。任何事业，学业的基础，都要以自身品德的修炼为根基。饭 而枕之，乐亦在其中矣。不义而富且贵，于我如浮云。财富如浮云，生不带来，死不带去，真正留下的，是我们对这个世界的贡献。英雄者，胸怀大志，腹有良策， 吞吐天地之志者也英雄气概，威压八万里，体恤弱小，善德加身。老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志老去的只是身体，心灵可以永远保持丰盛。乐 其乐；忧民之忧者，民亦忧其忧。做领导，要能体恤下属，一味打压，尽失民心。勿以恶小而为之，勿以善小而不为。越是微小的事情，越见品质。学而不知道，与 行，与不知同。知行合一，方可成就事业。以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。若是天下人都能互相体谅，纷扰世事可以停歇。志不强者智不达，言不 越高，所需要的能力越强，相应的，逼迫自己所学的，也就越多。臣心一片磁针石，不指南方不肯休。忠心，也是很多现代人缺乏的精神。吾日三省乎吾身。为人谋 交而不信乎?传不习乎?若人人皆每日反省自身，世间又会多出多少君子。人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。给世界和身边人，多一点宽容，多一份担 为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平。立千古大志，乃是圣人也。丹青不知老将至，贫贱于我如浮云。淡看世间事，心情如浮云天行健，君子以自强不息。地 载物。君子，生在世间，当靠自己拼搏奋斗。博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。进学之道，一步步逼近真相，逼近更高。百学须先立志。天下大事，不立 川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚做人，心胸要宽广。其身正，不令而行；其身不正，虽令不从。身心端正，方可知行合一。子曰:“知者不惑，仁者不忧，勇者不惧 进者，不会把时间耗费在负性情绪上。好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。力行善事，有羞耻之心，方可成君子。操千曲尔后晓声，观千剑尔后识器做学问和学 次的练习。第一个青春是上帝给的；第二个的青春是靠自己努力当眼泪流尽的时候，留下的应该是坚强。人总是珍惜未得到的，而遗忘了所拥有的。谁伤害过你，谁 要。重要的是谁让你重现笑容。幸运并非没有恐惧和烦恼；厄运并非没有安慰与希望。你不要一直不满人家，你应该一直检讨自己才对。不满人家，是苦了你自己。 久的一个人，而是心里没有了任何期望。要铭记在心；每一天都是一年中最完美的日子。只因幸福只是一个过往，沉溺在幸福中的人；一直不知道幸福却很短暂。一 看他贡献什么，而不应当看他取得什么。做个明媚的女子。不倾国，不倾城，只倾其所有过的生活。生活就是生下来，活下去。人生最美的是过程，最难的是相知， 幸福的是真爱，最后悔的是错过。两个人在一起能过就好好过！不能过就麻利点分开。当一个人真正觉悟的一刻，他放下追寻外在世界的财富，而开始追寻他内心世 若软弱就是自己最大的敌人。日出东海落西山，愁也一天，喜也一天。遇事不转牛角尖，人也舒坦，心也舒坦。乌云总会被驱散的，即使它笼罩了整个地球。心态便 明灯，可以照亮整个世界。生活不是单行线，一条路走不通，你可以转弯。给我一场车祸。要么失忆。要么死。有些人说：我爱你、又不是说我只爱你一个。生命太 了明天不一定能得到。删掉了关于你的一切，唯独删不掉关于你的回忆。任何事都是有可能的。所以别放弃，相信自己，你可以做到的。、相信自己，坚信自己的目 受不了的磨难与挫折，不断去努力、去奋斗，成功最终就会是你的！既然爱，为什么不说出口，有些东西失去了，就在也回不来了！对于人来说，问心无愧是最舒服 ，表明他人的成功，被人嫉妒，表明自己成功。在人之上，要把人当人；在人之下，要把自己当人。人不怕卑微，就怕失去希望，期待明天，期待阳光，人就会从卑 封存梦想去拥抱蓝天。成功需要成本，时间也是一种成本，对时间的珍惜就是对成本的节约。人只要不失去方向，就不会失去自己。过去的习惯，决定今天的你，所 决定你今天的一败涂地。让我记起容易，但让我忘记我怕我是做不到。不要跟一个人和他议论同一个圈子里的人，不管你认为他有多可靠。想象困难做出的反应，不 ，而是面对它们，同它们打交道，以一种进取的和明智的方式同它们奋斗。他不爱你，你为他挡一百颗子弹也没用。坐在电脑前，不知道做什么，却又不想关掉它。 ，让时间帮你决定。如果还是无法决定，做了再说。宁愿犯错，不留遗憾。发现者，尤其是一个初出茅庐的年轻发现者，需要勇气才能无视他人的冷漠和怀疑，才能 志，并把研究继续下去。我的本质不是我的意志的结果，相反，我的意志是我的本质的结果，因为我先有存在，后有意志，存在可以没有意志，但是没有存在就没有 ，人类的福利，可以使可憎的工作变为可贵，只有开明人士才能知道克服困难所需要的热忱。立志用功如种树然，方其根芽，犹未有干；及其有干，尚未有枝；枝而 意志的出现不是对愿望的否定，而是把愿望合并和提升到一个更高的意识无论是美女的歌声，还是鬓狗的狂吠，无论是鳄鱼的眼泪，还是恶狼的嚎叫，都不会使我动 幸的灾难，已经开始了的事情决不放弃。最可怕的敌人，就是没有坚强的信念。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。意志若 如何，它都帮助了暴力。有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。意志坚强，只有刚强的人，才有神圣的意志，凡是战斗的人，才能取得胜利。卓越的人的一 和艰难的遭遇里百折不挠。疼痛的强度，同自然赋于人类的意志和刚度成正比。能够岿然不动，坚持正见，度过难关的人是不多的。钢是在烈火和急剧冷却里锻炼出 硬和什么也不怕。我们的一代也是这样的在斗争中和可怕的考验中锻炼出来的，学习了不在生活面前屈服。只要持续地努力，不懈地奋斗，就没有征服不了的东西。

4.3 牛顿第二定律【课标要求】通过实验，探究物体运动的加速度与物体受力、物体质量的关系。

理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生产生活中的现象。

【教学背景】1.教材分析（1）地位和作用：牛顿第二定律是在实验的基础上建立起来的重要规律；是牛顿第一定律的延续；是将运动学和力学联系起来的桥梁；是整个动力学理论的核心规律、解决问题的基础。

要理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生产生活中的现象的重要前提就是理解并应用牛顿第二定律解决问题。

（2）教学内容上的认识：以上节实验为基础进行归纳总结，获得牛顿第二定律内容；并理解其几个特性；突出了力的单位“1牛顿”的物理意义；通过例题分析，体会牛顿第二定律的桥梁作用。

2.学情分析（1）知识基础：由牛顿第一定律知：力是改变物体运动状态的原因，不受力运动状态不改变，学生则会疑问：受力之后运动状态具体怎么改变呢？此外，已经通过实验获得：“a∝F、a∝ 1/m”的结论，自然就想知道是不是对于任意物体都有这样的结论，有没有相应表达式定量描述？（2）非智力因素：学生有较强的好奇心和求知欲，有将自己的见解与他人交流的愿望，具有团队精神等。

【教学目标】1.通过上节探究实验的结论，分析得出牛顿第二定律的内容及表达式；（科学探究）2.从合力与加速度的同时性、矢量性等方面理解牛顿第二定律；（物理观念）3.根据1N的定义，理解牛顿第二定律的数学表达式是如何从F=kma变成F=ma的，体会单位的产生过程。

（科学思维）4.运用牛顿第二定律分析和处理实际生活中的问题，理解牛顿第二定律是连接运动与力之间关系的桥梁。

（物理观念、科学思维）5.体会物理的实用价值，培养学生关注生活、关注实际的态度。

（科学态度）【教学重、难点及其突破】1.重点：正确理解并运用牛顿第二定律2.难点：体会牛顿第二定律是确立运动与力之间关系的桥梁，体会定律中的因果性、瞬时性等特征。

3.突破：通过创设演示实验情境，让学生通过观察直观现象理解其因果性、瞬时性、矢量性。

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

下面通过实验探究这两个间题。
一、实验方案
加速度a与力F的关系
1、实验目的 加速度a与力F的关系
控制变量法
1、测量哪些量
a、F、m
2、实验设计
m：天平
2、怎么测量 a: 打点计时器
3、利用表格分析数据
F: 物体所受的协力
二、参考案例
绳拉小车的力是小车受到的协力吗？
F拉
f阻
不是，所以要
平衡摩擦力
平衡摩擦力：
解：没有矛盾，牛顿第二定律中的力指的是合外 力，当我们用力提一个很重的箱子，却提不 动它，因为拉力和重力平衡了，协力为0，所 以加速度为0。
F拉
F合 0
mg
2使、它一产个生物a体2＝受6m到/FS12＝的4加N速的度力，，需产要生施a1加＝多2m大/Fs的2支的力加? 速度，要
解：
（1）确定研究对象
F2 y
F2
（4）根据牛二定律 列方程F合=ma。
（4）根据牛二定律列方程F合=ma。
Y轴：F合 正半轴 负半轴 F1y F2y =0
X轴：F合 正半轴 -负半轴 （F1x F2x） 0 ma
F1x F1 cos 45
F2x F2 cos 45
y F1 y
F1
代入数据得: F1 cos45 F2 cos45 ma 0
二力平衡
mg
mg
（4）根据牛顿第二定律列方程F合=ma。
例2：一个物体，质量是2㎏，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10N，这个物体的加速度是
多少？
Y
解：
F1 y
F1
（1）确定研究对象
（2）对这个物体进 行受力分析
F1x X

用
牛
1、确定研究对象
顿
第 二 定
2、分析受力、运动情况， 画出受力分析图
律 解
3、求合力
题 的 一
4、选正方向，根据
牛顿运动定律和运动学 公式建立方程并求解
般
步 注意:各量统一用国际单位制的单位.
骤
例2.一个物体，质量是2㎏，受到互成 120o角的两个力F1和F2的作用,此外没有 其他的力.这两个力的大小都是10N，这 个物体产生的加速度是多大?
如
F1
何
求 合
0 600
F
力？
y
F1
600
0 600
x
F2 平行四边形法
F2 正交分解法
1、求合力的两种方法： 力的平行四边形法 力的正交分解法
牛顿第二定律 在某一方向上的应用
1、下列说法中正确的是 （ C ）
A、物体所受合力为零时,速度一定为零；
B、物体所受合力越大,物体的加速度越大, 速度也越大;
C、物体的加速度方向一定与物体所受合力 的方向相同;
D、根据m = F/a ,物体的质量跟力成正比, 跟 加速度成反比.
❖2.一个物体受到F1=4N的力， 产生a1=2m/s2的加速度，要使它产生 a2=6m/s2的加速度，需要施加多大的 力？
❖3.甲乙两辆实验小车，在相同的力作 用下，甲车产生的加速度为1.5m/s2， 乙车产生的加速度为4.5m/s2，甲车的 质量是乙车的几倍？
不矛盾，因为牛顿第二定律 中的力是合力．
3.理解: F合=ma
(1)同体性: a 、F、m对应于同一物体
“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”的“物体”是指同一个物体

同向性
消失 产生 ，同时_____ 变化 ，同时____ 瞬时性 物体的加速度与物体所受合力同时_____ 独立性 同体性 相对性 加速度 作用在物体上的每个力都能独立地产生各自的_______ 同一物体 而言的 加速度、合外力、质量是针对_________ 物体的加速度必须是对静止或做匀速直线运动的参考系而言的
(2)合外力与加速度的大小关系是F=ma，只要合外力不为零， 不管速度是大还是小，都存在加速度。合外力与加速度是瞬时
对应的，对一个确定的物体，合外力与加速度同时产生，同时
变化，同时消失。速度与合外力无必然联系，只有速度的变化 率才与合外力有必然的联系。
2.试结合下表探究牛顿第二定律的六性。
因果性 加速度 的原因 力是产生_______ 合力 的方向总是相同 物体加速度的方向与物体所受______
沿加速度)为x轴方向，垂直于合力的方向(即垂直于加速度)为
y轴的方向，将所有的力沿这两个相互垂直的方向分解，则在 x 轴方向各力的分力分别为 F1x、F2x、F3x„在y轴方向各力的分 力分别为F1y、F2y、F3y„求出这两个方向上的合力，再合成就 是所有力的合力。
二、力的单位
1.公式F=ma成立的条件 国际 单位制中相应的单位。 单位必须统一为_____
2.力的国际单位
牛顿 ，符号是___ N ，使质量为 国际单位制中，力的单位是_____ 1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力，称为1 N，即1 N= 1 kg·m/s2 。 ___________
【判一判】 (1)物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合外力大小决 定，与物体的速度大小无关。( )
牛顿第二定律的简单应用 1.如果物体受几个力的共同作 用，求物体的加速度有哪些方 法？ 提示：方法一：先求物体所受 几个力的合力，再求合力产生

Ff＝macos θ
解法二：建立如图乙所示的直角坐标系(水平向右为x轴正方向 ，竖直向上为y轴正方向)。由于人的加速度方向是沿扶梯向上 的，这样建立直角坐标系后，在x轴方向和y轴方向上各有一个 加速度的分量，其中x轴方向的加速度分量ax＝acos θ，y轴方 向的加速度分量ay＝asin θ，根据牛顿第二定律有 x轴方向：Ff＝max；y轴方向：F N－mg＝may 解得：F N＝mg＋masin θ，Ff＝macos θ。 答案：mg＋masin θ macos θ
正比于
a∝F a ∝ m1
a∝
F m
F ∝ma
F ＝kma
k 为比例系数
2、数学表达式：F=kma
当各物理量均选国际单位时，k = 1
使质量是1 kg的物体产生1m/s2加速度的力 人为规定 :1 N = 1 kg·m/s2
上式简化成：F=ma
7
对牛顿第二定律的理解
1．牛顿第二定律的六个特性
同体性 F＝ma中F、m、a都是对同一物体而言的
①a＝ΔΔvt 是加速度的定义式，它给出了测量物体的加速度的方法，这 是物理上用比值定义物理量的方法。
②a＝mF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。
注意：物体的加速度的方向与物体所受的合外力是瞬时对
应关系，即a与合力F方向总是相同，但速度v的方向不一
定与合外力的方向相同。
三、小结：今天，我们一起学习了这首诗，理请了诗人由现实到回忆，再到现实的抒情结构，体会诗人起伏跌宕的感情旋律。三十年
代末的上海，一位著名诗物人见体到了的艾加青，速曾激度动是的说相，德对国有于莱惯茵河性，法参国考有塞系那河而，言埃及的有尼，罗即河，牛那么顿，第我可二以骄定傲律的说，中国

人教版物理必修一 4.3 牛顿第二定律(共15张PPT)(共15张PPT)请同学们做好学习准备：1、刻度尺、笔记本、练习本、课本等学习用品2、登入智慧课堂系统、调试好平板物理课堂即将开始---------4.3牛顿第二定律实验：探究加速度与力、质量的关系方法：控制变量法m一定，a与F的关系F一定，a与m的关系新课导入4小车质量m一定，不同拉力F下小车的加速度a。

小车外力F一定，不同质量m下小车的加速度a。

小车质量m（g）小车加速度（m/s2）2023.463001.084000.795000.62小桶和砝码质量m（g）小桶和砝码重力F(N)小车加速度a（m/s2）30g0.2940.5940g0.3920.7950g0.4901.0660g0.5881.22以a为纵轴，F 为横轴，做出a-F图像以a为纵轴，m为横轴，做出a-m图像以a为纵轴，1/m为横轴，做出a-1/m图像m一定，a与F成正比F一定，a与1/m成正比，即a与m成反比k为比例系数当k=1时，质量是1 kg的物体在某力的作用下产生1m/s2的加速度，这个力定义为1kg·m/s2，为了纪念牛顿，把它称为1牛顿，用符号N表示牛顿第二定律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，加速度的方向跟作用力的方向相同。

2、表达式：F＝ma3、力的单位：国际单位牛顿，符号N1N=1kg·m/s2F合＝ma1、如图所示，质量m=1kg的物体静止在光滑的水平面上，受到水平力F1和F2的作用，F1=5N，F2=3N（1）物体此时受哪些力作用？（2）物体的加速度多大，由什么力产生？（3）物体的加速度方向和所受力的方向有何关系？（4）运动一段时间后，同时撤去F1和F2，加速度和速度都变为零吗？重力、支持力、外力F1和F2a=2m/s2，物体的加速度是由合外力产生的加速度方向与合外力方向相同加速度消失，物体以撤去力时的速度做匀速直线运动牛顿第二定律的理解瞬时性同体性矢量性或NGF1F1为m对M的推力F合＝ma4.同体性：F＝ma中F、m、a都是对同一物体而言1.矢量性：F＝ma是一个矢量式，a与F 的方向相同3.瞬时性：F＝ma中a与F是瞬时对应关系牛顿第二定律的理解2.因果性：力F是产生加速度a的原因A.在牛顿第二定律F=kma 式中，比例常数k的数值在任何情况下都等于1B.静止在光滑水平面上的物体，受到水平推力的瞬间，立刻获得加速度，也立刻获得速度。

牛顿第二定律更一般的表述是：
物体的加速度跟所受的外力的协力 成正比，跟物体的质量成反比 加速度的方向跟合外力的方向相同 数学表达式是：F合=ma
F、m、a 是对于同一个物体而言的 同体性
a 的方向与F 的方向一定相同
矢量性
F 和a 时刻对应：同时产生、同 时消失、同时变化
瞬时性 独立性
每个力各自独立地使物体产生一个加速度
比， 跟加速度成反比
www.jxjyzyX X
例1：某质量为1100kg的汽车在平直路面上 试车，当到达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。
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。
解题步骤： １.研究对象： ２.受力分析
木块
y
vN
Ｆ
f
x
３.建立坐标系
４.由F合＝ma 列方程（组）
G
５.解方程（组）
www.jxjyzyX X
例2：一个物体，质量是2㎏，受到互成120o
依题意作受力分析图(如图所示)，球所受的合外力 为
F合＝mgtan37° 由牛顿第二定律F合＝ma可求得球的加速度为
a＝Fm合＝gtan37°＝7.5m/s2 加速度方向水平向右． 车厢可能水平向右做匀加速直线运动，也可能水平 向左做匀减速直线运动． (2)由图可得，线对球的拉力大小为 F＝coms3g7°＝1×0.810N＝12.5N.
下列说法正确的是：（A） A、物体合外力减小时，加速度一定减小 B、物体速度为零，合外力一定为零 C、物体合外力为零时，速度一定为零 D、物体合外力减小时，速度一定减小 E、物体的运动方向一定跟合外力的方向相同 F、物体的加速度大小不变一定受恒力作用 G、根据m = F/a ，物体的质量跟外力成正

4.3《牛顿第二定律》教学设计课标要求：理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生活中有关现象、解决有关问题。

知道国际单位制中力的单位。

活动建议：根据牛顿第二定律，设计一种能显示加速度大小的装置。

一、教材分析：教科书中牛顿第二定律的内容以两节的形式呈现，其目的是要强调实验探究的重要性和突出牛顿第二定律在力学中的重要地位。

本节开始以问题的形式引入，强调可以从上一节的探究实验数据来寻找加速度与力、质量的关系，然后引导学生通过分析基于数据的图线来获取规律，进一步总结出牛顿第二定律。

在“力的单位”中，通过力的单位的定义分析了牛顿第二定律的数学表达式是如何从F=kma变成F=ma的。

通过这样的安排，学生不仅能体会到单位的产生过程，更能体会到科学的严谨性和准确性。

本节用了两道联系生活实际的例题来引导学生学会利用牛顿第二定律分析和解决问题，以此让学生体会物理的实用性。

二、学情分析：学生已经学习了牛顿第一定律，对力和运动的相互作用观有了初步的认识，并通过第二节课的实验，得出了当质量一定时，加速度与力的关系，当力一定时，加速度与质量的关系，引导学生从图像出发推导牛顿第二定律的表达式水到渠成。

学生通过前段时间的学习，初步掌握了运动模型构建和受力分析方法，具备求合力的基本能力，对高中物理的建模有了一定的能力。

三、教学目标：物理观念：（1）能准确表述牛顿第二定律的内容；（2）理解牛顿第二定律表达式的意义；（3）知道国际单位制中力的单位"牛顿"是怎样定义的。

科学思维：(1)会应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题；(2)根据图像科学推理出实验探究结果的定量表达式F=kma并且通过1N的定义推导出F=ma科学探究：（1）通过分析探究实验的数据，能够得出牛顿第二定律的数学表达式；（2）设计一种能显示加速度大小的装置。

科学态度与责任：培养分析数据、从数据获取规律的能力，能利用牛顿第二定律解决一些生活中的物理问题。

知识收获： 牛顿第二定律 探究过程： 生活 思考 实验分析 数学推理 问题探究 感悟理解 实际 应用 内 容： 表达式： F
ma
a与F的关系:同一性 矢量性 瞬时性
思想方法： 运用牛顿第二定律解决动力学问题的方法步骤
作业布置：
1. 课本P78第3、4、5题做到作业本 2. 阅读课本“科学漫步”，上网观看山
等式： F=kma 当各物理量均选国际单位时，k=1 (3)1N定义：使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力 叫做1N。 即
1N 1kg.m / s 2
问题探究1：F= ma中F的物理意义
一个人用力推一个很重的箱
子，却怎么也推不动，这一现
象跟牛顿第二定律有无矛盾？ 为什么？ 答：没有矛盾。用力推一很重的物体时，物
4.3
牛顿第二定律
观 察 思 考
分析实验 归纳推理
1、质量m一定，加速度a与力F的关系
a
0
a∝ F
F
2、力F一定，加速度a与质量m的关系
a
0
1 m
1 a∝ m
牛顿第二定律:
（1）内容：物体的加速度大小跟它受到的作用力成正比， 跟它的质量成反比。 （2）表达式：
F a F= ma 或 m
F ma
F2 正交分解法
1.关于牛顿第二定律，下列说法正确的是( AB ) A.物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合外力大 小决定，与物体的速度大小无关
B.物体加速度的方向只由它所受合外力的方向决定，与
速度方向无关
C.物体所受合外力的方向和加速度的方向及速度方向总
是相同的 D.一旦物体所受合外力为0，则物体的加速度立即为0， 其速度也一定立即变为0