新版必修1：43牛顿第二定律-课件.ppt

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？

(2)力与速度无因果关系：合外力与速度方向可以同 向，可以反向．合外力与速度方向同向时，物体做 加速运动，反向时物体做减速运动．
课堂讲义
(3)两个加速度公式的区别
a＝ΔΔvt 是加速度的定义式，是比值法定义的物理量，a 与 v、Δv、Δt 均无关；
a＝mF 是加速度的决定式，它提示了产生加速度的原因 及决定因素：加速度由其受到的合外力和质量决定．
加速
牛顿第二定律 ：F＝ma a 逐渐减小
速度增大的 越来越慢
课堂讲义
二、牛顿第二定律的简单应用 1．解题步骤 (1)确定研究对象． (2)进行受力分析和运动情况分析，作出受力和运动 示意图． (3)求合力F或加速度a. (4)根据F＝ma列方程求解．
课堂讲义
2．解题方法 (1)矢量合成法：若物体只受两个力作用时，应用平 行四边形定则求这两个力的合力，加速度的方向即 是物体所受合外力的方向． (2)正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分 解法求物体的合外力．
预习导学
一、牛顿第二定律 1． 合力 合力方向 2． ma 矢 相同 3． 1 m/s2
[想一想]：从牛顿第二定律可知，无论多么小 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 第二定律有无矛盾？为什么？
答案 不矛盾；
F合＝0
牛顿第二定律中的力是指合外力．
a＝0
①建立坐标系时，通常选取加速度的方向作为某一坐标轴 的正方向(也就是不分解加速度)，将物体所受的力正交分 解后，列出方程 Fx＝ma，Fy＝0. ②特殊情况下，若物体的受力都在两个互相垂直的方向上，
也可将坐标轴建立在力的方向上，正交分解加速度 a.根据
牛顿第二定律FFxy＝＝mmaayx求合外力．

弹力能突变
（形变量微小） 恢复需要时间短
五、瞬时性问题 3.基本思路
①分析原状态下物体受力 ➢ 列方程（平衡；F=ma）
②分析当状态变化瞬间，哪些力变化，哪些力不变
剪断细绳、剪断弹簧、抽出木板、撤去某力等 ③分析状态变化瞬间的F合，利用F合=ma求瞬时a
【例】(多选)甲、乙二个小球均处于静止状态,甲、乙间通过轻
③瞬时性：a与F合对应同一时刻,同时产生、变化、消失。 ④同体性：F=ma中，F、m和a对应同一物体（同一系统）。
物体受到的每一个力都产生加速度，且彼此 ⑤独立性：独立互不影响。
物体的实际加速度是这些加速度的矢量和。
2.加速度二个公式的比较
决定式 a F
大小： a F, a 1
m
m 方向： a与F合方向一致
2.牛顿的定义：使质量为1kg的物体产生1m/s2的 加速度的力叫1N。
3.国际单位制中，牛顿第二定律的表达式 F ma 注：①利用牛二 F ma 计算时，统一为国际单位
②a一般以地面为参考系 ③F一般指合力
三、对牛顿第二定律的理解 1.五个性质 ①因果性：F是产生a的原因。
②矢量性：F=ma是矢量式，应用时应先规定正方向。 a与F合的方向相同
为2m、m,重力加速度为g,将甲与乙间的弹簧剪断瞬间,二个小球
的加速度大小为( BC )
A.a甲＝1.5g C.a乙＝g
B.a甲＝0 D.a乙＝0
➢ 合成法 （适用于二力）
利用 F合 ma ，由a的方向确定F合
的方向，以F合为对角线做平行四 边形
【例】某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球， 在列车以某一加速度渐渐启动的过程中，细线就会偏 过一定角度并相对车厢保持静止，通过测定偏角的大 小就能确定列车的加速度在某次测定中，悬线与竖直 方向的夹角为θ，求列车的加速度。

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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A.5m/s2 B.3m/s2
பைடு நூலகம்
C.2m/s2
D.0.5m/s2
练 习
在光滑水平面上的木块，在水平 方向上受到一个方向不变、大小从零 逐渐增加到某一固定值的外力作用时， 这一过程木块将做 ( )
A、匀减速运动
B、匀加速运动 C、速度逐渐减小的变加速运动
D、速度逐渐增大的变加速运动
小 结
一、牛顿第二定律内容及表达式 二、对牛顿第二定律的理解： 同体性、瞬时性、矢量性
牛顿第二定律的数学表达式
牛顿第二定律
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
F合 ＝ma
加速度
合外力
质量
对牛顿第二定律的理解 F、m、a 是对于同一个物体而言的
F 和a 时刻对应：同时产 生、同时消失、同时变化
同体性
瞬时性
a 的方向与F 的方向一定 相同
F
3，将木块分成质量分别为m1=6Kg、 m2=4kg的A、B两块，仍在推力 F=10N作用下一起向右运动，求A对 B的作用力大小FAB。
A B
F
4，一工人用200N的力按如图所
示推一个原来静止的重500N的 物体，物体与地的动摩擦因数 是0.20，求物体的加速度和4S 末的速度。
300
作业：
问题与练习
1,一个质量为200g的物体受 3个恒力作用在水平地面上保 持静止,如果撤去一个方向向 东,大小为1N的力,则物体加 速度大小是_____,方向 _________.
2、放在水平桌面上的一木块，其质量 为m ,在水平向右的推力F作用下，向 右运动，分别求出水平面光滑与不光 滑时(动摩擦因数为ū）木块的加速度。

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
《运动和力的关系》
复习与回顾
实验：探究加速度与力、质量的关系
控制变量法
加速度与力的关系
a
加速度与质量的关系
a
F
a∝ F
1
m
a∝
1 m
一、牛顿第二定律的表达式
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、力的单位
F ＝k ma
【解析】虽然 F＝ma 表示牛顿第二定律，但 F 与 a 无关，因 a 是由 m 和 F 共同决定的，即 a∝F 且 a 与 F 同时产生、同时消失、同时存在、同时改变；
m a 与 F 的方向永远相同。综上所述，可知选项 A、B 错误，C、D 正确。 【答案】CD
二.对牛顿第二定律的理解
2、第二定律的性质 （1）因果性：F合 是 a 产生的原因 （2）矢量性：a 与 F合 的方向相同
437N
负号表示与运动方向相反
第二阶段，汽车重新起步加速,汽车水平受力如右
F合=F－F阻 =2 000N-437N=1 563N
FN
F阻
F
由牛顿第二定律得：a2
F合 m
1563 m/s2 1100
1.42m/s2
G
加速度方向与汽车运动方向相同
用牛顿第二定律解题的一般步骤
1.确定研究对象； 2.对研究对象进行受力分析 3.求出合力；(力的合成法；正交分解法)
同时消失的 B. 物体只有受到力的作用时,才有加速度,才有速度 C. 任何情况下,加速度的方向总与合外力方向相同,也总与速度的方向相
同 D. 当物体受到几个力的作用时,可把物体的加速度看成是各个力单独作

分析1
分析2
（1）解：规定初速度方向为正方向 由运动学公式：
由牛顿第二定律 F合 ＝ma 阻力大小为500N，负号表示方向与 初速度方向相反。
分析(2)
F阻
FN
F
G 汽车重新加速时的受力情况
F=2 000 N F阻=500N
F合=F-F阻
解：F合=F-F阻=2000N500N=1500N 根据牛顿第二定律 F合=ma 解得:
速度，与其他力无关，而物体实际的加
速度a是每个力的加速度的矢量和。 （3）矢量性：加速度的方向总与合外力方向相同 （4）瞬时性：加速度和力的关系是瞬时对应（含大小
和方向），同时产生，同时变化，同时 消失
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?
A.物体立即获得加速度和速度
B.物体立即获得加速度，但速度仍为零
C.物体立即获得速度，但加速度仍为零
D.物体的速度和加速度均为零
4、下列说法中正确的是（ Ｄ） Ａ 物体所受合力为零，物体的速度必 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 物体的速度方向一定与物体受到的 合力的方向一致．
释疑：
av
如图所示：在一盛满水的
玻璃瓶中，置入一小木块，
将瓶横放在水平桌面上， 木块浮于瓶上部壁顶，处 于静止状态。当用手拉瓶 向右加速运动时，木块将
会怎样运动？
五、总结
一、牛顿第二定律 1、内容：物体加速度大小跟作用力成正比，跟 物体的质量成反比，加速的的方向跟作用力的 方向相同。
2、表达式： F=ma
牛顿第二定律进一步表述：F合=ma 二、对牛顿第二定律F合=ma的理解

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

把某个物体从系统中“隔离”出来，将其作为研究对象进行分析的方法称为隔
离法.
多数情况下是把力正交分解到加速度 的方向上和垂直于加速度的方向上
感谢观看
Thank you
物体位于B 点时，弹簧处于自由伸长状态
A
B
C
物体从A到B的过程中，合
力越来越小，加速度越来
m
越小，某刻合力为零，物
体速度达到峰值，后续物
体将做减速运动
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
a v t
大小
与v、∆v大小无关 由 ∆v/∆t 决定
方向
与∆v方向一致
a F合 m
与 F合 成正比 与 m 成反比
比，加速度的方向跟作用力的方向相同.
（2）表达式：a F 或 F ma ，F kma（各物理量单位未知时），其中 k 为比例系数，F 指m物体所受的合力.
三个物理量对应同一研究对象
当 k = 1 时，牛顿第二定律可以表 述为 F = ma，1 N =1 kg·m/s2
学习目标
情境导入
新课讲解
蚂蚁的困惑： 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，可是蚂 蚁无论怎样用力都推不动一块放在水平地面上的砖头，牛顿第二定律是否错了？
这里的 F 指的 是合力
静摩擦力f 推力F
咦， F＝ma，
加速度去哪 了？
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
合外力决定加速度的大小和方向
物体质量一定时，物体受到的合外力越大，物体的加 速度就越大，但是物体速度不一定越大
在竖直方向有 FT cosθ ＝ mg （1）
Fx