高中物理-牛顿第二定律教学课件设计

课程名称：牛顿第二定律学科：物理年级：高一版本：2003人教版必修一上册主讲教师：工作单位：感谢泰安一中高一物理组！牛顿第二定律(1643-1727)牛顿嫦娥四号“鹊桥”号中继星卫星发射实验：探究加速度与力、质量的关系加速度与力的关系加速度与质量的关系a

∝Fa

∝实验结论：力的单位

人为规定：使质量是1kg的物体产生1m/s2

的加速度的这么大的力定义为1N，即F＝kma

规定1N=1kg.m/s2牛顿第二定律的数学表达式：F=ma牛顿第二定律的理解思考与讨论从F=ma可知：无论怎样小的力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？牛顿第二定律1、内容:

物体的加速度的大小与合外力F合成正比.与质量m成反比.加速度方向与合外力方向相同.F合=ma2、公式：3、对牛顿第二定律的理解：同体性矢量性瞬时性独立性因果性局限性三、理解：F合=ma【例1】如图1所示，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是（）A．向右做加速运动

B．向右做减速运动

C．向左做加速运动 D．向左做减速运动AD(2)矢量性:a与F

的方向总是相同GFNF(3)因果性:合外力F是产生加速度a的原因，加速度a是合外力F作用的结果。【例3】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，物体受到的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成正比；B．由m=F/a可知，物体的质量与其所受的合力成正比，与其运动的加速度成反比；C．由a=F/m可知，物体的加速度与其受的合力成正比，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的合力求得.CD

【例4】对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力F，当力刚开始作用瞬间（）A．物体立即获得速度 B．物体同时获得加速度C．物体同时获得速度和加速度 D．由于物体没有来得及运动，所以速度和加速度都为零(4)

瞬时性(同时性):a与F总是同时产生同时变化同时消失B【例5】如图所示，天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球。两小球均保持静止。当突然剪断细绳时，上面的小球A与下面的小球B的加速度为(

)A．aA＝g，aB＝gB．aA＝g，aB＝0C．aA＝2g，aB＝0D．aA＝0，aB＝gCmgF=mgAmgF=mgT=2mg(5)独立性:每个力各自独立地使物体产生一个a【例5】一质量为1kg的物体在光滑水的平面上F1F23m/s2，水平向右若物块只受到一水平向右的外力F1=3N，则该物块产生的加速度a1=

若物块只受到一水平向左的外力F2=4N，则物块产生的加速度a2=4m/s2,水平向左若F1和F2共同作用在该物块上，则物块产生的加速度为1m/s2,水平向左牛顿第二定律1、内容:

物体的加速度的大小与合外力F合成正比.与质量m成反比.加速度方向与合外力方向相同.F合=ma2、公式：3、对牛顿第二定律的理解：同体性矢量性瞬时性独立性因果性局限性

【例6】一个物体，质量是4kg，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20N，这个物体的加速度是多少？正交分解法平行四边形法F1F2OFxyOF1F2有没有其他方法？OF1F2a2a1axyOF1F2解：如图，可知：F1x=F1cos60°，F1y=F1sin60°F2x=F1cos60°，F2y=F1sin60°F1y=F2y所以F合

=F1x+F2x=10N由F=ma

得a=F合

/m=5m/s2方向与F合相同，即F1、F2沿角平分线的方向。

【例7】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)汽车减速时的受力情况GF阻N汽车重新加速时的受力情况GF阻NF牵500N

1.5m/s2用牛顿第二定律解题的一般步骤1、确定研究对象。2、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。4、选取正方向，根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解。3、求出合力（注意单位和方向）。局限性:宏观低速，惯性参照系。【例8】一个物块质量为m，放在一个倾角为θ的斜面上，物体从斜面顶端由静止开始加速下滑（1）若斜面光滑，求物体的加速度？（2）若斜面粗糙，已知动摩擦因数为μ，求物体的加速度？θ（1）以物块为研究对象进行受力分析。GFNxyG1G2F合=G1=mgsinθF合=maa=gsinθ(2)以物块为研究对象进行受力分析θGFNG1G2fF合=G1-f=mgsinθ-μmgcosθF合=maa=gsinθ-μgcosθ小结一、牛顿第二定律内容及表达式三、运用牛顿第二定律解题，及解题方法二、对牛顿第二定律的理解：

同体性矢量性瞬时性独立性局限性因果性【例1】2013年6月20日，航天员王亚平进行了太空授课，她用天宫一号上的质量测量仪现身说教。航天员聂海胜把自己固定在支架一端，王亚平轻轻拉开支架然后把手松开，支架便在弹簧的作用下回复原位。LED显示器上显示聂海胜的质量是74kg。此次测质量的原理你认为是利用了（）A．二力平衡 B．牛顿第二定律 C．能量守恒定律D．惯性三、基本应用B练习【例2】一个物块质量为m，放在一个倾角为θ的斜面上，物体从斜面顶端由静止开始加速下滑（1）若斜面光滑，求物体的加速度？（2）若斜面粗糙，已知动摩擦因数为μ，求物体的加速度？θ（1）以物块为研究对象进行受力分析。GFNxyG1G2F合=G1=mgsinθF合=maa=gsinθ(2)以物块为研究对象进行受力分析θGFNG1G2fF合=G1-f=mgsinθ-μmgcosθF合=maa=gsinθ-μgcosθ解:取物体为研究对象，受力分析如图所示，建立直角坐标系．在水平方向上：Fcos37°－Ff＝ma①在竖直方向上：FN＝mg＋Fsin37°②又因为：Ff＝μFN③联立①②③得：a