人教版新教材《牛頓第二定律》課件1

1、4.3牛頓第二定律4.3牛頓第二定律1理解牛頓第二定律的內(nèi)容、表達(dá)式的確切含義(重點(diǎn)難點(diǎn))2知道國(guó)際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的3會(huì)應(yīng)用牛頓第二定律解決簡(jiǎn)單的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題(重點(diǎn)難點(diǎn))學(xué)習(xí)目標(biāo)1理解牛頓第二定律的內(nèi)容、表達(dá)式的確切含義(重點(diǎn)難點(diǎn))物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變就是指速度發(fā)生了變化，即物體產(chǎn)生加速度。力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，即：力是產(chǎn)生加速度的原因.質(zhì)量是物體慣性大小的量度。物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的原因是什么?物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變?cè)趺疵枋?？物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度與誰(shuí)有關(guān)？復(fù)習(xí)回固物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變就是指速度發(fā)生了變化，即物體產(chǎn)生加速度。力即1、質(zhì)量m 一定，加速度a與力F 的關(guān)系a

2、F當(dāng)m一定時(shí)，a和F成正比當(dāng)F 一定時(shí)，a和 成正比a 即2、力F 一定，加速度a與質(zhì)量m 的關(guān)系探究回顧即1、質(zhì)量m 一定，加速度a與力F 的關(guān)系a F當(dāng)m一定時(shí)a F正比于a a Fma Fkma探究總結(jié)：物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的質(zhì)量成反比。比例系數(shù)新課教學(xué)a F正比于a a Fma Fkma探究總結(jié)：物一、牛頓第二定律1.內(nèi)容：物體加速度的大小跟所受的作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。2.數(shù)學(xué)表達(dá)式：F=kma一、牛頓第二定律為了使 F = kma 簡(jiǎn)單一些，取 k =1 ，則： F = ma研究表明： 使質(zhì)量 m = 1 kg 的物

3、體產(chǎn)生 a = 1 m/s2 的加速度所需要的力由F=ma=1 kg1m/s2= 1 kgm/s2把 1 kgm/s2 叫做一個(gè)單位的力1 N = 1 kgm/s2 二、牛頓第二定律與力的單位規(guī)定：物理學(xué)中把使質(zhì)量m=1kg的物體，獲得1m/s2 的加速度的力為“個(gè)單位的力”，即k=1，人們后來(lái)為了紀(jì)念牛頓，1N=1 kgm/s2力單位的由來(lái)定義：4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)為了使 F = kma 簡(jiǎn)單一些，取 k =1 ，則： FF合= maF合 ：

4、物體所受的合外力m ：物體的質(zhì)量a ：物體的加速度國(guó)際單位制，牛頓第二定律簡(jiǎn)化成：a 的方向與F合方向相同4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)F合= maF合 ：物體所受的合外力m ：物體的質(zhì)量a ：物三.對(duì)牛頓第二定律的理解(1)同體性:a 、F、m對(duì)應(yīng)于同一物體 牛頓第二定律內(nèi)容中后半句話： 加速度的方向跟作用力的方向相同。FA光滑水平面F和a都是矢量, 牛頓第二定律F=ma是一個(gè)矢量式, 它反映了加速度方向始終跟合力方向相同. (2)矢量性:a與F 的方

5、向總是相同4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)三.對(duì)牛頓第二定律的理解(1)同體性:a 、F、m對(duì)應(yīng)于同一FA光滑水平面物體受到拉力F之前靜止 物體受到拉力F之后做什么運(yùn)動(dòng)? 撤去拉力F后，物體做什么運(yùn)動(dòng)? F增大、減小時(shí)，a怎樣?物體的加速度隨合力的變化而變化, 存在瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的關(guān)系.(3)瞬時(shí)性: a與F是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,a與F總是同生同滅同變化4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)4.3牛頓第二定律【新教材】人

6、教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)FA光滑水平面物體受到拉力F之前靜止 (4)獨(dú)立性:每個(gè)力各自獨(dú)立地使物體產(chǎn)生一個(gè)加速度(5)因果性:m是內(nèi)因、 F是外因， a由F、m共同決定 (6)相對(duì)性:慣性參照系 (地面系)(7)統(tǒng)一性:統(tǒng)一用國(guó)際制的單位4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)(4)獨(dú)立性:每個(gè)力各自獨(dú)立地使物體產(chǎn)生一個(gè)加速度(5)因果課堂練習(xí)1.下列對(duì)牛頓第二定律的表達(dá)式Fma及其變形公式的理解，正確的是（ ） A.由Fma可知，

7、物體所受的合外力與物體的質(zhì)量成正比，與物體的加速度成正比； B.由m 可知，物體的質(zhì)量與其所受的合外力成正比，與其運(yùn)動(dòng)的加速度成反比； C.由a 可知，物體的加速度與其所受的合外力成正比，與其質(zhì)量成反比； D.由m 可知，物體的質(zhì)量可以通過(guò)測(cè)量它的加速度和它所受到的合外力而求得。 CD4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)課堂練習(xí)1.下列對(duì)牛頓第二定律的表達(dá)式Fma及其變形公式的課堂練習(xí)2.如圖，一物體質(zhì)量為m=100 kg，放于貨車上，隨車一起沿平直公路勻加速

8、運(yùn)動(dòng)，加速度大小為 a = 1m/s2，已知物體與車底板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 = 0.3，求物體所受的摩擦力。mgFNaFf解：物體隨車一起向右做加速運(yùn)動(dòng)，其加速度水平向右由加速度與合力方向相同必水平向右，則物體受力如圖所示，據(jù)牛頓第二定律，在水平方向上有：Ffma100 kg1.0 m/s2100 N即物體所受靜摩擦力大小為100 N，方向水平向右.4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)課堂練習(xí)2.如圖，一物體質(zhì)量為m=100 kg，放于貨車上，BFA課堂練習(xí)3.

9、如圖，質(zhì)量為m= 2kg的物塊A放置在水平木板B上，A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)1 = 0.2，B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2 = 0.3，B的質(zhì)量為M = 4kg，現(xiàn)用水平拉力F = 10N拉A，試求A未滑出B之前，A、B的加速度分別是多少？（g = 10m/s2） FfB解：以A為研究對(duì)象，則其受力如圖所示.在水平方向，由牛頓第二定律：F-FfB=ma在豎直方向：FNB=mg解得：a=3NmgFNBFfB=1FNB4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)BFA課堂練習(xí)3

10、.如圖，質(zhì)量為m= 2kg的物塊A放置在水平課堂練習(xí)4.如圖，質(zhì)量為m= 2kg的物塊A放置在水平木板B上，A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)1 = 0.2，B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2 = 0.3，B的質(zhì)量為M = 4kg，現(xiàn)用水平拉力F = 10N拉A，試求A未滑出B之前，A、B的加速度分別是多少？（g = 10m/s2） BAFf平面MgF壓AFfAFN以B為研究對(duì)象，則其受力如圖所示.在豎直方向：FN=F壓A+Mg，解得： Ff平面=18N，F(xiàn)f平面=2FNF壓A=FNB=mgFfA=4N，F(xiàn)f平面FfA，所以B靜止，即加速度為0.4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件

11、(共26張PPT)4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)課堂練習(xí)4.如圖，質(zhì)量為m= 2kg的物塊A放置在水平木板B課堂練習(xí)5.臺(tái)階式電梯與地面的夾角為，一質(zhì)量為 m 的人站在電梯的一臺(tái)階上相對(duì)電梯靜止，如圖所示。則當(dāng)電梯以加速度 a 勻加速上升時(shí)，求： 人受到的摩擦力是多大? 人受電梯的支持力是多大？ mgFNFfa解：以人為研究對(duì)象，則其受力如圖所示.在水平方向，由牛頓第二定律得：Ff=macos在豎直方向，由牛頓第二定律得：FN-mg=masin解得：Ff=macos，F(xiàn)N=m（g+asin）4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高

12、中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)課堂練習(xí)5.臺(tái)階式電梯與地面的夾角為，一質(zhì)量為 m 的人站課堂練習(xí)6.在平直路面上，質(zhì)量為1 100kg的汽車在進(jìn)行研發(fā)的測(cè)試，當(dāng)速度達(dá)到100km/h時(shí)取消動(dòng)力，經(jīng)過(guò)70s停了下來(lái)，汽車受到的阻力是多少？重新起步加速時(shí)牽引力為2 000N，產(chǎn)生的加速度是多少？假定試車過(guò)程中汽車受到的阻力不變.汽車重新加速時(shí)的受力情況汽車減速時(shí)受力情況GFNF阻F阻FFNG4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)4.3牛頓第二定律【新教材】人

13、教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)課堂練習(xí)6.在平直路面上，質(zhì)量為1 100kg的汽車在進(jìn)行研由牛頓第二定律得：解：沿汽車運(yùn)動(dòng)方向建立坐標(biāo)軸第一階段，汽車做勻變速運(yùn)動(dòng)v0=100 km/h=27.8 m/s ，t=70 s ， v=0 m/sF合=FF阻 =2 000N-437N=1 563NGFNF阻第二階段，汽車重新起步加速F阻FFNG4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)由牛頓第二定律得：解：沿汽車運(yùn)動(dòng)方向建立坐標(biāo)軸第一階段，汽車分析

14、物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，畫(huà)出研究對(duì)象的受力分析圖求出合力選取正方向，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律建立方程并求解確定研究對(duì)象四.用牛頓第二定律解題的一般步驟4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，畫(huà)出研究對(duì)象的受力分析圖求五.應(yīng)用牛頓第二定律解題的方法（方法總結(jié)）(1)矢量合成法：若物體只受兩個(gè)力作用，應(yīng)用平行四邊形定則求這兩個(gè)力的合力，物體所受合力的方向即加速度的方向.(2)正交分解法：當(dāng)物體受多個(gè)力作用時(shí)，常用正交分解法求物體所受

15、的合外力.建立直角坐標(biāo)系時(shí)，通常選取加速度的方向作為某一坐標(biāo)軸的正方向(也就是不分解加速度)，將物體所受的力正交分解后，列出方程Fxma，F(xiàn)y0(或Fx0，F(xiàn)yma).特殊情況下，若物體的受力都在兩個(gè)互相垂直的方向上，也可將坐標(biāo)軸建立在力的方向上，正交分解加速度a.根據(jù)牛頓第二定律列方程求解.4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)五.應(yīng)用牛頓第二定律解題的方法（方法總結(jié)）(1)矢量合成法：【牛刀小試1】某同學(xué)在列車車廂的頂部用細(xì)線懸掛一個(gè)小球，在列車以某一加速度

16、漸漸啟動(dòng)的過(guò)程中，細(xì)線就會(huì)偏過(guò)一定角度并相對(duì)車廂保持靜止，通過(guò)測(cè)定偏角的大小就能測(cè)定列車的加速度。在某次測(cè)定中，懸線與豎直方向的夾角為，求列車的加速度。mgFTFa解：方法1以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，其受力如圖.則F=mgtan由牛頓第二定律得：方法2見(jiàn)教材4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)【牛刀小試1】某同學(xué)在列車車廂的頂部用細(xì)線懸掛一個(gè)小球，在列課下討論一小球從豎直在地面上輕彈簧正上某處自由落下,試分析小球從剛接觸彈簧到被壓縮最短過(guò)程中小球的速度、加速度怎樣變化

17、？生活應(yīng)用4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)課下討論一小球從豎直在地面上輕彈簧正上某處自由落下,試分析小【牛刀小試2】2.在光滑水平面上的木塊，在水平方向上受到一個(gè)方向不變、大小從零逐漸增加到某一固定值的外力作用時(shí)，這一過(guò)程木塊將做A. 勻減速運(yùn)動(dòng) B. 勻加速運(yùn)動(dòng)C. 速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng) D. 速度逐漸增大的變加速運(yùn)動(dòng)1.質(zhì)量為1kg 的物體受到兩個(gè)大小分別為2N 和4N 的共點(diǎn)力作用。則物體的加速度大小可能是A. 5m/s2 B. 3m/s2 C.

18、 2m/s2 D. 0.5m/s24.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)【牛刀小試2】2.在光滑水平面上的木塊，在水平方向上受到一個(gè)【牛刀小試3】一個(gè)物體質(zhì)量為m，放在一個(gè)傾角為的斜面上，物體從斜面頂端由靜止開(kāi)始加速下滑，（1）若斜面光滑，求物體的加速度；（2）若斜面粗糙，已知?jiǎng)幽Σ烈驍?shù)為，求物體的加速度。mgFNF合aFfF2F1解：（1）若斜面光滑，對(duì)物體受力分析如圖：根據(jù)牛頓第二定律：mgsin=ma，得：a=gsin（2）若斜面粗糙，物體受力如圖根據(jù)牛頓第二定律：mgsin-Ff=maFf=FN，F(xiàn)N=mgcos聯(lián)立得：a=gsin-gcos4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)4.3牛頓第二定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課件(共26張PPT)【牛刀小試3】一個(gè)物體質(zhì)量為m，放在一個(gè)傾角為的斜面上，物作用于則是每個(gè)力產(chǎn)生的物體上的每一個(gè)力各自產(chǎn)生的加速度都遵從牛頓第二定律，而物體的實(shí)際加速度加速度的矢量和。獨(dú)立性物體加速度a的方向與物體所受合力F合的方向始終相同矢量性物體的加速度和物體所受的合力總是同生、同滅、同步變化瞬