4.3 牛顿第二定律 课件高一上学期物理人教版必修第一册

力与运动的交响：探秘牛顿第二定律从口袋实验到太空探索🧪

小实验，大定律；一牛顿，通天地

🚀两样小物件，发现大秘密Part.01导入新课实验1：橡皮筋+橡皮-轻轻拉（小力）→松手→观察-用力拉（大力）→松手→观察实验2：同一拉力，不同物体-拉橡皮（质量小）-拉笔（质量大）你发现了什么？

上节课的实验表明，小车的加速度a跟它所受的作用力成正比，与它的质量m成反比。那么，对于任何物体都是这样的吗？定律诞生前的三次心跳

如果我们多做几次实验，每次实验的点都可以拟合成直线，而这些直线与坐标轴的交点又都十分接近原点，如图甲。图甲猜想图乙实际规律很可能就是这样的定律诞生前的三次心跳

到此为止，我们的结论仍然带有猜想和推断的性质。只有根据这些结论推导出的很多新结果都与事实一致时，这样的结论才能成为“定律”。

由此看来，科学前辈们在根据有限的实验事实宣布某个定律时，既需要谨慎，也需要勇气。推断与勇气一个公式，两个关系Part.02

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。这就是牛顿第二定律。m一定：a∝

FF∝ma

F一定：a∝m1a∝mFF=kma

k为比例系数牛顿第二定律不仅阐述了力、质量和加速度三者的数量关系，还明确了加速度和力的方向关系。k到底有多大呢？1N，到底有多大？Part.03F＝kma中k的数值取决于F、m、a的单位的选取。当k=1时，质量m=1kg的物体，在某力作用下获得a=1m/s2的加速度所需要的力：F=ma=1kg×1m/s2=1kg·m/s2把1kg·m/s2

叫做“一个单位”的力力F的单位就是千克米每二次方秒后人为了纪念牛顿，把它称作“牛顿”，用符号N表示.使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力为1N。1N＝1kg·m/s2F＝ma

在质量的单位取千克（kg），加速度的单位取米每二次方秒（m/s2），力的单位取牛顿（N）时，牛顿第二定律可以表述为：五把钥匙，打开牛顿第二定律的大门Part.04来自蚂蚁的困惑：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，这和牛顿第二定律是不是矛盾？咦，

F＝ma，加速度去哪了？亲，这里的F指的是合力推力F静摩擦力f1.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。牛顿第二定律2.表达式:F合

＝ma（当各物理量均取国际单位时，k=1）4.定义：使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力叫做1N。合外力质量加速度1个单位的力=1牛顿(N)=1kg·m/s23.适用范围：牛顿第二定律只适用于惯性参考系(一般指地面)。🧭

矢量性：F=ma是一个矢量式，a与F的方向总是相同;⚡瞬时性（同时性）：

a与F是瞬时对应关系（含大小和方向），即a与F同时产生，同时变化，同时消失。加速度与力一样可以突变，而速度是无法突变的;🧠

独立性：每个力各自独立地能使物体产生一个加速度，与物体是否受其他力无关。🧩

同体性：

a、F、m对应于同一物体;

🔍

因果性：力是产生加速度的原因，合外力不为零时一定有加速度；5.牛顿第二定律的“五把钥匙”6.三步法，打通力与运动确定研究对象受力分析求合力F=ma桥梁运动学公式运动情况分析求加速度是解决有关运动和力问题的基本思路，正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键。(1)由牛顿第二定律可知，加速度大的物体所受的合外力一定大。(

)(2)牛顿第二定律说明了质量大的物体其加速度一定小。(

)(3)任何情况下，物体的加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致。(

)(4)在国际单位制中，公式F＝kma中，k＝1。(

)(5)两单位N/kg和m/s2是等价的。(

)×

×

√

√

√

『判一判』三大挑战，谁与争锋Part.05题目1·新能源汽车(特斯拉ModelS)一辆特斯拉ModelSPlaid(约2.2吨)以最大加速度启动，若忽略阻力，估算此时轮胎提供的总牵引力约为多少？案例互动练习0-100km/h加速2.1秒最大峰值马力1020匹🧩解题步骤提示1.求加速度2.受力分析3.列方程4.算推力案例互动练习题目2·冲天而起的神舟载人飞船火箭发射总质量≈480吨起飞最大推力>600吨2026年新型重复使用火箭总质量500吨，发射10秒内匀加速至100m/s，计算火箭起飞推力为多少？🧩解题步骤提示1.求加速度2.受力分析3.列方程4.算推力案例互动练习题目3·六旋翼农业植保无人机农业植保无人机质量m=20kg，重力加速度g取10m/s²。计算①悬停时的加速度与旋翼升力；②以2m/s²匀加速爬升时的旋翼升力。🧩解题步骤提示1.求加速度2.受力分析3.列方程4.算推力太空中的体重秤Part.06

在宇宙空间，所有物体处于完全失重的情况。天平、台秤无法使用。通过本节课的学习你知道怎样测质量吗？F=ma，已知力F，并测出加速度a，就可以算出物体的质量m

——动力学方法测质量第一代质量测量仪第二代质量测量仪科技前沿01太空授课2013年，航天员王亚平在天宫一号中进行太空授课，演示了包括质量测量在内的一系列物理实验，激发了无数青少年的科学热情。02月球探索未来，在月球基地建设中，精确测量物资和设备的质量至关重要。动力学测质量的方法将在月球资源开发中发挥关键作用。03原理延伸无论是太空站的微重力环境，还是月球的低重力环境，牛顿第二定律都是我们理解和改造世界的根本依据。从天宫到月球一句话，一个公式，一个世界Part.07这节课你学到了什么？