人教版高中物理必修一 （牛顿第二定律）运动和力的关系课件

4.3牛顿第二定律第四章运动和力的关系

知识回顾

物体的运动状态发生变化，即产生加速度。加速度的大小可能与哪些因素有关呢？“力”是促使物体运动状态改变的原因，力似乎“促使”加速度的产生；质量是物体惯性的量度，而惯性是保持运动状态不变的性质，所以质量似乎“阻碍”加速度的产生。牛顿第二定律内容：物体加速度的大小跟合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。比例式：

或

比例式：

或

写成等式：

牛顿第二定律力的单位：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这样定义的：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：

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：

这就是牛顿第二定律的公式。理解公式公式：

理解：同体性：F、m、a是对同一个物体而言F与a的矢量性：加速度的方向总与合外力方向相同F与a的瞬时性：同时产生，同时变化，同时消失练习巩固下列说法正确的是：7.根据m=F/a，物体的质量跟外力成正比，跟加速度成反比。6.物体的加速度大小不变一定受恒力作用；5.物体的运动方向一定跟合外力的方向相同；4.物体合外力减小时，速度一定减小；3.物体合外力为零时，速度一定为零；2.物体速度为零，合外力一定为零；1.物体的质量一定，合外力减小时，加速度一定减小；物体受力只能够决定加速度，速度的大小、方向都不由物体受力而决定两个加速度计算公式的区别

解题步骤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。3、求出合力。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。例题巩固某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车，当达到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。GFNF阻F阻FFNG汽车减速时受力情况汽车重新加速时的受力情况例题巩固如图所示，质量m＝2.0kg的木块静止在水平面上，用大小F＝20N、方向与水平方向成θ＝37°角的力拉木块。已知木块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。g取10m/s2。⑴求木块运动的加速度。⑵若木块运动一段时间后撤去拉力，求撤去拉力后较短时间内木块的加速度。拓展提升牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗？

牛顿第一定律说明维持物体的速度不需要力，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代替的，也即不是牛顿第二定律的特例。课堂小结1.加速度a与F的关系:物体质量一定时,加速度a与合外力F合成正比.2.加速度a与m的关系:物体受合外力一定时,加速度a与m成反比牛顿第二定律1.内容:物体加速度与合外力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.2.公式:F合=ma3.注意点:矢量性,瞬时性,同时性和独力性.第三章相互作用——力3.3

牛顿第三定律

目录一、上节回溯三、小结四、练习二、知识讲解1．滑动摩擦力2．静摩擦力一、上节回溯力的作用是相互的。相互作用的力其大小有什么关系？大人和小孩把手腕很容易就把小孩的手压在桌面上，那么他们施加给对方的力大小相等吗？人们常说以卵击石，鸡蛋打在石头上很容易就碎了，我们能说石头对鸡蛋的力更大吗？问题引入二、知识讲解——作用力和反作用力力是物体对物体的作用。只要谈到力，就一定存在施力物体和受力物体。两物体之间的作用是相互的，即：一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体一定会同时对前一个物体施加了力。作用力和反作用力用手拉弹簧，同时弹簧对手也有一个拉力火箭点火升空，火箭对气体有一个力，同时气体对火箭有一个力。二、知识讲解——作用力和反作用力物体间相互作用的这一对力，通常叫作作用力和反作用力。作用力和反作用力总是互相依赖、同时存在的。我们可以把其中任何一个力叫作作用力，另一个力叫作反作用力。作用力和反作用力二、知识讲解——作用力和反作用力作用力和反作用力之间，大小和方向有什么样的关系呢？问题引入猜想：作用力和反作用力大小相等、方向相反。二、知识讲解——牛顿第三定律如下图进行实验，把A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉测力计A

。实验二、知识讲解——牛顿第三定律通过实验发现，弹簧测力计的示数总是大小相等，方向相反。牛顿经过研究指出：两物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用于同一条直线上。这就是牛顿第三定律。牛顿第三定律思考：马拉车，根据牛顿第三定律车同时也在用大小相等、方向相反的反作用力拉车，那么为什么车能前进？二、知识讲解——牛顿第三定律趣味实验瘦子（站地面）、胖子（站地面）拔河实验瘦子（站地面）、胖子（站滑板）拔河实验（做好安全保护）上面两场拔河，谁能赢？思考：根据牛顿第三定律，两人对绳的力应该是大小相等方向相反的，为什么拔河还能分出胜负呢？二、知识讲解——牛顿第三定律趣味实验我们可以把这个实验简化成质点模型来分析；从图中可以看出，除了二者之间的相互作用力，还有他们各自与地面的摩擦力，摩擦力大的一方能够胜出。F1F2m1m2μ20μ10Ff20Ff10生活中车之所能够前进，是因为摩擦力的存在，驱动轮给地面一个向后的力，地面给车轮一个向前的反作用力。如果架起驱动轮，或是在光滑的平面上，这个摩擦力消失，车就不能再前进了。二、知识讲解——牛顿第三定律分析物体受力的思路（1）根据物体的运动状态的变化分析和判断物体受力情况；（2）根据各种力的特点，从相互作用的角度来分析物体的受力。θGFNFf分析：放在倾斜面上的小物块的受力情况二、知识讲解——受力分析分析物体受力的思路受力分析的步骤：（1）受力分析首先必须明确分析的对象；（2）按照重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序确定物体受到哪些力的作用；（3）依照物体受到各个力的方向，画出受力示意图，为了研究问题简便，应

把物体所受的力集中画在同一个作用点上。注意：受力分析必须明确是在分析研究对象受到的力，而不是研究对象施加给其他物体的力。二、知识讲解——受力分析平衡力与作用力、反作用力的区别平衡力与作用力、反作用力的区别力的特点作用力和反作用力平衡力作用对象作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上力的性质一定是同性质的力不一定是同性质的力产生与消失同时产生同时消失不一定同时产生同时消失大小与方向等大反向等大反向二、知识讲解——受力分析1．作用力和反作用力2．牛顿第三定律3．受力分析三、小结四、练习1．如图所示，油桶放在汽车上，汽车停于水平地面。涉及油桶、汽车、地球三个物体之间的作用力和反作用力一共有几对？这几对力中，油桶受哪几个力？汽车受哪几个力？地球受哪几个力？答：三者之间的作用力和反作用力共有4对：①油桶对汽车的压力和汽车对油桶的支持力；②油桶受到的重力和油桶对地球的吸引力；③汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力；④汽车受到的重力和汽车对地球的吸引力1．如图所示，油桶放在汽车上，汽车停于水平地面。涉及油桶、汽车、地球三个物体之间的作用力和反作用力一共有几对？这几对力中，油桶受哪几个力？汽车受哪几个力？地球受哪几个力？答：以油桶为研究对象，它受到重力和汽车对它的支持力；以汽车为研究对象，它受到重力、地面对它的支持力和油桶对它的压力。以地球为研究对象，它受到汽车对它的压力，油桶和汽车对它的吸引力。四、练习C2．（2021天津和平耀华中学高一上期中）一本书静止在水平桌面上的书，受到的重力为G，桌面对它的支持力为F1，它对桌面的压力为F2，关于这三个力的说法正确的是（）

F1和F2是一对平衡力

G和F2是一对平衡力

F1和F2是一对作用力和反作用力

G和F1是一对作用力和反作用力四、练习B3