《牛顿第二定律》新教材1课件

1、牛顿第二定律牛顿第二定律教学目标能准确表述牛顿第二定律。能根据对1N的定义，理解牛顿第二定律的数学关系式是如何从F=kma变成F=ma的 。知道牛顿第二定律是针对质点使用的，因此关系式中的F应是质点所受的合力。能从同时性、矢量性等各方面深入理解牛顿第二定律，理解为什么说牛顿第二定律是连接运动学和动力学的桥梁能运用牛顿第二定律分析和处理简单的问题。初步体会牛顿第二定律在认识自然过程中的有效性和价值。教学目标能准确表述牛顿第二定律。能根据对1N的定义，理解教学重点教学难点理解牛顿第二定律的力指的是合力掌握牛顿第二定律的简单应用初步掌握两种题型的解题思路，懂得利用牛顿第二定律把运动和力联系起来教学重

2、点教学难点理解牛顿第二定律的力指的是合力掌握牛顿第实验：探究加速度与力、质量的关系a F如何将这个关系用等式表示呢？实验：探究加速度与力、质量的关系a F如何将这个关系用等知道牛顿第二定律内容知道1N 的规定当使用国际单位制时，牛顿第二定律写成F=ma牛顿第二定律知道牛顿第二定律内容知道1N 的规定当使用国际单位制时牛顿第二定律内容：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比例式表示：或等式表示：F =kma比例系数指物体所受的合力牛顿第二定律内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质牛顿第二定律小资料：17世纪时，人类还没有规定多大的力作为力的

3、单位。因此，在F=kma这个关系式中，k的选取就有一定的任意性。F =kma可见，如果都用国际单位制的单位，在上式中就可以使k=1，上式简化成牛顿第二定律的数学表达式：F ma牛顿第二定律小资料：17世纪时，人类还没有规定多大的力作为力牛顿第二定律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。适用范围：牛顿第二只定律只适用于惯性参考系，惯性参考系是指相对于地面静止或匀速的参考系牛顿第二定律只适用于宏观（相对于分子、原子）、低速（远小于光速）运动的物体。F合= ma牛顿第二定律牛顿第二定律更一般的表述：物体的加速度跟所受的合牛顿第二定

4、律的理解牛顿第二定律中指出加速度与力成正比，能否说成力与加速度成正比，为什么？力是产生加速度的原因a的定义式a=v/ t反映的是速度变化快慢的物理量，速度变化量v 的大小由加速度a和时间t 决定。a的决定式a=F/m加速度a由物体所受合外力F和质量m决定。因果性牛顿第二定律的理解牛顿第二定律中指出加速度与力成正比，能否说在牛顿第二定律的表达式 F = ma 中，哪些是矢量，哪些是标量？这两个矢量的方向关系是怎么样？牛顿第二定律的理解m 是标量，F 和 a 是矢量“力是产生加速度的原因”，故加速度 a 的方向和合力 F 的方向是一致的。即物体的加速度方向由物体所受合力的方向决定。矢量性在牛顿第二

5、定律的表达式 F = ma 中，哪些是矢量，哪些从牛顿第二定律的内容分析，F、m、a是对于几个物体而言的？牛顿第二定律的理解牛顿第二定律：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、m、a 都是属于同一个物体的，研究对象是统一的。同体性从牛顿第二定律的内容分析，F、m、a是对于几个物体而言的？牛放在光滑水平面上的物体，在水平拉力F 作用下由静止开始运动， (1)如果力F 逐渐减小到 0 的过程中，物体的加速度将怎样变化？ 速度将怎样变化？(2)当力F 减到 0 时，加速度为_，速度达到_牛顿第二定律的理解加速度逐渐减小到 0，速度逐渐增大0最大加速度与

6、合外力存在着瞬时对应关系：某一时刻的加速度总是与那一时刻的合外力成正比；有力即有加速度；合外力消失，加速度立刻消失。加速度与合外力同时产生，同时消失，同时变化瞬时性放在光滑水平面上的物体，在水平拉力F 作用下由静止开始运动，牛顿第二定律的理解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，这个性质叫做力的独立性原理。物体的合加速度等于各个分力分别产生的加速度的矢量和。独立性0(1) 物体产生的加速度是多大？牛顿第二定律的理解物体受到几个力的作用时，每个力各自独立地使牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗？牛顿第二定律的理解牛顿第一定律说明维持物体的速度不需要力，

7、改变物体的速度才需要力。牛顿第一定律定义了力，而牛顿第二定律是在力的定义的基础上建立的，如果我们不知道物体在不受力情况下是怎样的运动状态，要研究物体在力的作用下是怎么运动的，显然是不可能的，所以牛顿第一定律是研究力学的出发点，是不能用牛顿第二定律替代的，也即不是牛顿第二定律的特例牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗？牛顿第二定律的理解牛顿第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？没有矛盾， (1)从平衡角度来看，因为提不动，所以静止，则合外力为0，所以加速度也为0； (2)从力的角度来看，

8、物体受三个力，支持力、重力、向上提的力。这三个力中每个力都产生了加速度，但相互抵消，所以合加速度也是0F ma指的是物体所受的合力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。可理解牛顿第二定律中的力F 代表的合外力牛顿第二定律中F代表合外力理解牛顿第二定律中的力F 代表的合外力牛顿第二定律中F代表合牛顿第二定律中F 代表合外力某质量为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停了下来。汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度是多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。分析平直路面汽车在竖直方向上合力为0只需考虑

9、水平方向的运动水平方向上，牵引力和阻力的合力就是使车产生加速度的力NfFG牛顿第二定律中F 代表合外力某质量为1100kg的汽车在平直牛顿第二定律中F 代表合外力某质量为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 停了下来。汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度是多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。解：沿汽车运动的方向建立坐标轴（如图所示）汽车受到的阻力为负号表示阻力的方向与坐标轴的方向相反，即与速度的方向相反在试车的第一阶段，汽车做匀变速运动，初速度是 v0=100km/h=27.8m/s，末速度是0，滑行时间t=

10、70s，因此加速度a1为牛顿第二定律中F 代表合外力某质量为1100kg的汽车在平直牛顿第二定律中F 代表合外力某质量为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 停了下来。汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度是多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。解：在重新起步并加速后，汽车除了受到上述阻力外，还受到牵引力FF 的方向与坐标轴的方向一致，取正号。合力是牵引力的大小与阻力的大小之差，即由牛顿第二定律可得汽车的加速度a2在试车的第二阶段，加速度的方向与坐标轴的方向相同，即与速度的方向相同牛顿第二定律中F 代表合外力某质

11、量为1100kg的汽车在平直理解牛顿第二定律的同体性与独立性，并能解决实际问题牛顿第二定律的同体性与独立性理解牛顿第二定律的同体性与独立性，并能解决实际问题牛顿第二定F、m、a 是对于同一个物体而言的每个力各自独立地使物体产生一个加速度同体性独立性F、m、a 是对于同一个物体而言的每个力各自独立地使物体产牛顿第二定律的同体性和独立性一个物体受到F1= 4N 的力，产生a1= 2m/s的加速度，要使它产生a2= 6m/s 加速度，需要施加多大的力？F = ma牛顿第二定律的同体性和独立性一个物体受到F1= 4N 的力甲、乙两辆实验小车，在相同的力的作用下，甲车产生的加速度为1.5m/s，乙车产生

12、的加速度为4.5m/s，甲车的质量是乙车的几倍？牛顿第二定律的同体性和独立性分析统编版优秀公开课课件下载PPT课件人教版高中物理必修一 4.3牛顿第二定律(共35张PPT)人教版部编版统编版优秀公开课课件下载PPT课件人教版高中物理必修一 4.3牛顿第二定律(共35张PPT)人教版部编版甲、乙两辆实验小车，在相同的力的作用下，甲车产生的加速度为1水平路面上质量是30kg的手推车，在受到60N的水平推力时做加速度为1.5m/s的匀加速运动。如果撤去推力，车的加速度是多少？牛顿第二定律的同体性和独立性解：分析题意可知，物体在运动过程中总受到摩擦阻力F阻的作用。取小车的运动方向为正，由牛顿第二定律可

13、知：F- F阻= ma，F阻= F - ma = 60N - 30 1.5N = 15N负号表示这时加速度的方向与推力方向相反统编版优秀公开课课件下载PPT课件人教版高中物理必修一 4.3牛顿第二定律(共35张PPT)人教版部编版统编版优秀公开课课件下载PPT课件人教版高中物理必修一 4.3牛顿第二定律(共35张PPT)人教版部编版水平路面上质量是30kg的手推车，在受到60N的水平推力时做理解牛顿第二定律的矢量性与瞬时性，并能解决实际问题牛顿第二定律的矢量性与瞬时性统编版优秀公开课课件下载PPT课件人教版高中物理必修一 4.3牛顿第二定律(共35张PPT)人教版部编版统编版优秀公开课课件下载

14、PPT课件人教版高中物理必修一 4.3牛顿第二定律(共35张PPT)人教版部编版理解牛顿第二定律的矢量性与瞬时性，并能解决实际问题牛顿第二定F 和a 时刻对应：同时产生、同时消失、同时变化a 的方向与F 的方向一定相同瞬时性矢量性统编版优秀公开课课件下载PPT课件人教版高中物理必修一 4.3牛顿第二定律(共35张PPT)人教版部编版统编版优秀公开课课件下载PPT课件人教版高中物理必修一 4.3牛顿第二定律(共35张PPT)人教版部编版F 和a 时刻对应：同时产生、同时消失、同时变化a 的方向与某光滑水平桌面上有一个物体，质量是2kg，受到互成120角的两个水平方向的力F1和F2的作用，两个力的

15、大小都是10N。这个物体的加速度是多大？牛顿第二定律的矢量性和瞬时性分析F = ma关键在求合力统编版优秀公开课课件下载PPT课件人教版高中物理必修一 4.3牛顿第二定律(共35张PPT)人教版部编版统编版优秀公开课课件下载PPT课件人教版高中物理必修一 4.3牛顿第二定律(共35张PPT)人教版部编版某光滑水平桌面上有一个物体，质量是2kg，受到互成120角某光滑水平桌面上有一个物体，质量是2kg，受到互成120角的两个水平方向的力F1和F2的作用，两个力的大小都是10N。这个物体的加速度是多大？牛顿第二定律的矢量性和瞬时性解：先求F1和F2的合力F合，然后用牛顿第二定律求出加速度以F1和F

16、2的角平分线为x 轴，建立如图所示的坐标系把力F1和F2分别沿x 轴和y 轴的方向分解，它们的分力为F1x和F2x的合力就是F1和F2的合力，即由牛顿第二定律，得加速度加速度的方向与F合的方向相同F1x= F1cos60，F1y= F1sin60F2x= F2cos60，F2y= F2sin60F合=F1x+ F2x= F1cos60 + F2cos60 = 5N + 5N = 10N统编版优秀公开课课件下载PPT课件人教版高中物理必修一 4.3牛顿第二定律(共35张PPT)人教版部编版统编版优秀公开课课件下载PPT课件人教版高中物理必修一 4.3牛顿第二定律(共35张PPT)人教版部编版某光

17、滑水平桌面上有一个物体，质量是2kg，受到互成120角因为加速度是矢量，我们能否利用分解加速度的方法求解力？牛顿第二定律的矢量性和瞬时性如图所示，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？分析： 对物体（人）进行受力分析后，再正交分解； 根据牛顿第二定律：合外力方向与加速度方向相同。统编版优秀公开课课件下载PPT课件人教版高中物理必修一 4.3牛顿第二定律(共35张PPT)人教版部编版统编版优秀公开课课件下载PPT课件人教版高中物理必修一 4.3牛顿第二定律(共35张PPT)人教版部编版因为加速度是矢量，我们能否利用分解加速

18、度的方法求解力？牛顿第如图所示，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？牛顿第二定律的矢量性和瞬时性解 对人受力分析：重力mg、支持力FN、摩擦力Ff（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）。 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，ay=asin30（如图所示）建立方程并求解：x方向：Ff=macos30y方向：FN-mg=masin30所以Ff/（mg）=3/5统编版优秀公开课课件下载PPT课件人教版高中物理必修一 4.3牛顿第二定律(共35

19、张PPT)人教版部编版统编版优秀公开课课件下载PPT课件人教版高中物理必修一 4.3牛顿第二定律(共35张PPT)人教版部编版如图所示，电梯与水平面夹角为30，当电梯加速运动时，人对梯光滑水平桌面上有一个质量是2kg 的物体，它在水平方向上受到互成90角的两个力的作用，这两个力都是14N。这个物体加速度的大小是多少？沿什么方向？牛顿第二定律的矢量性和瞬时性解 根据平行四边形定则，作图可发现合力一定沿其夹角的平分线方向（如图所示），合力大小为：于是产生的加速度为：加速度方向与合力方向相同，即与两个力成45夹角统编版优秀公开课课件下载PPT课件人教版高中物理必修一 4.3牛顿第二定律(共35张PP

20、T)人教版部编版统编版优秀公开课课件下载PPT课件人教版高中物理必修一 4.3牛顿第二定律(共35张PPT)人教版部编版光滑水平桌面上有一个质量是2kg 的物体，它在水平方向上受到求解加速度的常用方法合成法（平行四边形定则）正交分解法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。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：（沿加速度方向）（垂直于加速度方向）统编版优秀公开课课件下载PPT课件人教版高中物理必修一 4.3牛顿第二定律(共35张PPT)人教版部编版统编版优秀公开课课件下载PPT课件人教版高中物理必修一 4.3牛顿第二定律(共35张PPT)人教版部编版求解加速度的常用方法合成法（平行四边形定则）正交分解法若物体用牛顿第二定律解题的一般步骤确定研究对象；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；建立直角坐标系，把力或加速度分解在 x 轴或 y 轴上；分别沿 x 轴方向和 y 轴方向应用牛顿第二定律列出方程；统一单位，计算数值。统编版优秀