《牛頓第二定律》課件人教版高中物理1

三、牛頓第二定律三、牛頓第二定律126十二月20222數(shù)據(jù)處理得：a

∝F實(shí)驗(yàn)結(jié)論：當(dāng)m一定時(shí)，a和F成正比即1、質(zhì)量m一定，加速度a與力F的關(guān)系◆回憶上節(jié)課所探究的內(nèi)容26十二月20222數(shù)據(jù)處理得：a∝F實(shí)驗(yàn)結(jié)論：當(dāng)m一226十二月202232、力F一定，加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系數(shù)據(jù)處理得：m◆回憶上節(jié)課所探究的內(nèi)容或a∝1/m26十二月202232、力F一定，加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系326十二月20224力與質(zhì)量和加速度的關(guān)系一、牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律

物體的加速度跟作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反，

加速度的方向跟引起這個(gè)加速度的力的方向相同a

F/m∝或者：F

ma∝牛頓第二定律用數(shù)學(xué)式子表示就是：26十二月20224力與質(zhì)量和加速度的關(guān)系一、牛頓第二運(yùn)426十二月20225其中k為比例常數(shù)F=kma進(jìn)一步可以將表達(dá)式改為：

其實(shí)物體往往不止受到一個(gè)力的作用，物體受幾個(gè)力作用時(shí)，這時(shí)F

表示合力。26十二月20225其中k為比例常數(shù)F=kma526十二月20226等式F=kma，如果公式中的物理量選擇合適的單位，可以使k=1，從而使公式簡(jiǎn)化。

我們知道，在國(guó)際單位制中，力的單位是牛頓。牛頓這個(gè)單位是根據(jù)牛頓第二定律來(lái)這樣定義的：使質(zhì)量是1千克的物體產(chǎn)生1米/秒2加速度的力，叫做1牛頓。即：1牛=1千克·米/秒2

可見(jiàn)，如果都用國(guó)際單位制的單位，在上式中就可以使k=1，上式簡(jiǎn)化成：F=ma這就是牛頓第二定律的公式。二、力的單位26十二月20226等式F=kma，如果公式中的物理量選626十二月20227

物體的加速度跟物體所受的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同。即

F合

=ma關(guān)于牛頓第二定律的說(shuō)明:1.同體性:(a與F合,m都屬于同一物體，即研究對(duì)象同一性）牛頓第二定律的更一般表述是：26十二月20227物體的加速度跟物體所726十二月202282、瞬時(shí)性：a與F合是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系a、F合同時(shí)產(chǎn)生同時(shí)消失同時(shí)變化26十二月202282、瞬時(shí)性：a與F合是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系a826十二月202293、矢量性：a與F合方向相同注意：a的方向與F合方向一定相同v的方向與F合方向不一定相同若v、F合的方向相同，物體做加速運(yùn)動(dòng)若v、F合的方向相反，物體做減速運(yùn)動(dòng)前面第一章我們已學(xué)過(guò)：a、v同向，加速； a、v反向，減速a的方向與F合方向一定相同所以，我們可得出這樣的結(jié)論：26十二月202293、矢量性：a與F合方向相同注意：a926十二月2022104、獨(dú)立性：每個(gè)力都獨(dú)立產(chǎn)生各自的加速度，與其它力無(wú)關(guān)，物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的加速度為這些加速度的矢量和，即合力產(chǎn)生合加速度。26十二月2022104、獨(dú)立性：每個(gè)力都獨(dú)立產(chǎn)生各自的1026十二月202211小試牛刀：

如圖所示，質(zhì)量為4kg的物體與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.20?，F(xiàn)對(duì)它施加一向右與水平方向成37°、大小為20N的拉力F，使之向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，求物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小。）37°F解：對(duì)物體受力分析mgFNfFxFyyx所以

F合=

Fx合又

f=μFN代入數(shù)據(jù)聯(lián)立得a=2.6m/s2x方向：Fx合=Fx—fy方向：Fy合=

Fy+FN—mg

=026十二月202211小試牛刀：如圖所示1126十二月202212

例題：某質(zhì)量為1100kg的汽車(chē)在平直路面試車(chē)，當(dāng)達(dá)到100km/h的速度時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)過(guò)70s停下來(lái)。停下來(lái)后汽車(chē)又重新起步加速，設(shè)加速時(shí)牽引力為2000N，假定試車(chē)過(guò)程中汽車(chē)受到的阻力不變。求：(1)汽車(chē)受到的阻力的大小(2)汽車(chē)重新起步的加速度為多大？26十二月202212例題：某質(zhì)量為111226十二月202213解：沿汽車(chē)運(yùn)動(dòng)方向建立坐標(biāo)軸，在試車(chē)的第一階段，汽車(chē)做勻變速運(yùn)動(dòng)初速度是v0=100km/h=27-8m/s，末速度是0，滑行時(shí)間t=70s，因此加速度a1為a1=————0–v0t汽車(chē)受到的阻力為F阻=ma1=-——=-———N=-437Ntmv01100×27.870負(fù)號(hào)表示阻力的方向與坐標(biāo)軸的方向相反，即與速度的方向相反。在重新起步后，汽車(chē)還受到牽引力

F合=F–f=2000N-437N=1536N由牛頓第二定律可得汽車(chē)的加速度a2a2=——=————m/s2=1.42m/s2F合m15631100在試車(chē)的第二階段，加速度的方向與坐標(biāo)軸的方向相同，即與速度的方向相同26十二月202213解：沿汽車(chē)運(yùn)動(dòng)方向建立坐標(biāo)軸，在試1326十二月202214分析應(yīng)先求出合力F合.然后用牛頓第二定律求出加速度.解法一：受力分析如圖，可知F合=2F1cos60°

例題一個(gè)物體，質(zhì)量是2kg，受到互成120°角的兩個(gè)力F1和F2的作用，這兩個(gè)力的大小都是10N，這個(gè)物體產(chǎn)生的加速度是多大？600F1F2F合

加速度的方向兩個(gè)力的方向的夾角都是60026十二月202214分析應(yīng)先求出合力F合.然后用牛頓1426十二月202215

解法二：建立坐標(biāo)系，把力F1和F2分別沿x軸和y軸的方向分解.F1x=F1cos60°，F(xiàn)1y=F1sin60°F2x=F2cos60°，F(xiàn)2y=F2sin60°F1y和F2y大小相等，方向相反，相互抵消.F1x和F2x的它們的合力就等于力F1和F2的合力，即F合=F1x+F2x=F1cos60°+F2cos60°=10N.由F合=ma得:600F1F2600yxoF1xF1yF2xF1y26十二月202215解法二：建立坐標(biāo)系，把力F1和F1526十二月2022161．確定研究對(duì)象．總結(jié)2．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．3．求出合力．注意用國(guó)際單位制統(tǒng)一各個(gè)物理量的單位．4．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．26十二月2022161．確定研究對(duì)象．總結(jié)2．分析物體1626十二月202217隨堂練習(xí)：

1.從牛頓第二定律公式m=F/a可得，對(duì)某一物體來(lái)說(shuō)，它的質(zhì)量

A.與外力成正比

B.與合外力成正比

C.與加速度成反比

D.與合外力以及加速度都無(wú)關(guān)D26十二月202217隨堂練習(xí)：1.從牛頓第二1726十二月202218

2.當(dāng)作用在物體上的合外力不等于零時(shí)

A.物體的速度將一定越來(lái)越大

B.物體的速度將一定越來(lái)越小

C.物體的速度將有可能不變

D.物體的速度將一定改變D隨堂練習(xí)：26十二月2022182.當(dāng)作用在物體上的合外1826十二月202219練習(xí)、下列說(shuō)法中正確的是（）A．同一物體所受合外力越大，加速度越大。B．同一物體所受合外力越大，速度越大。C．物體的加速度大小不變一定受恒力作用若v、F合的方向相同，物體做加速運(yùn)動(dòng)若v、F合的方向相反，物體做減速運(yùn)動(dòng)所以，合外力越大時(shí)，速度有可能變大，有可能變小。所以，B說(shuō)法錯(cuò)誤加速度是矢量，其方向與合外力方向一致。加速度大小不變，若方向發(fā)生變化時(shí)，合外力方向必然變化，則為變力。C說(shuō)法錯(cuò)。26十二月202219練習(xí)、下列說(shuō)法中正確的是（1926十二月202220從牛頓第二定律知道，無(wú)論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度。可是我們用力提一個(gè)很重的物體時(shí)卻提不動(dòng)它，這跟牛頓第二定律有無(wú)矛盾？為什么？答：沒(méi)有矛盾，由公式F合=ma看，F(xiàn)合為合外力，無(wú)論怎樣小的力（F≠0）都可以使物體產(chǎn)生加速度，這個(gè)力應(yīng)是合外力?，F(xiàn)用力提一很重的物體時(shí)，物體仍靜止，說(shuō)明合外力為零。由受力分析可知F提+F支-mg=0。討論26十二月202220從牛頓第二定律知道，無(wú)論怎樣小的力2026十二月202221小結(jié)

牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證公式和內(nèi)容特征方法:控制變量法m一定，a∝FF一定，a∝F∝ma取國(guó)際單位改寫(xiě)成等式公式：F=ma物體的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同.矢量性瞬時(shí)性同體性26十二月202221小結(jié)牛實(shí)公特方法:控制變量法1.因?yàn)榉N群是由許多個(gè)體組成的，每個(gè)個(gè)體的細(xì)胞中都有成千上萬(wàn)個(gè)基因，這樣，每一代就會(huì)產(chǎn)生大量的突變。2.有翅的昆蟲(chóng)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)殘翅和無(wú)翅的突變類(lèi)型，這類(lèi)昆蟲(chóng)在正常情況下很難生存下去。3.但是在經(jīng)常刮大風(fēng)的海島上，這類(lèi)昆蟲(chóng)卻因?yàn)椴荒茱w行而避免了被海風(fēng)吹到海里淹死。4.當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)不僅在鄰近的電路中激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，同樣也在它本身激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這種現(xiàn)象稱(chēng)為自感，由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做自感電動(dòng)勢(shì)。5.通過(guò)學(xué)習(xí)并理解蓋斯定律的內(nèi)容,能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算,培養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析的核心素養(yǎng)。6.通過(guò)學(xué)會(huì)有關(guān)反應(yīng)熱計(jì)算的方法技巧,進(jìn)一步提高化學(xué)計(jì)算的能力。7.人生的苦難和挫折,實(shí)在是對(duì)人生的一種造就,戰(zhàn)勝挫折和苦難就會(huì)贏得財(cái)富。8.今天我們領(lǐng)悟了昌耀的人生體驗(yàn),明天我們也要像他那樣用自己的頑強(qiáng)意志去直面挫折,即使身處孤絕之境，也要笑對(duì)人生，走向成功的彼岸！

1.因?yàn)榉N群是由許多個(gè)體組成的，每個(gè)個(gè)體的細(xì)胞中都有成千上萬(wàn)22三、牛頓第二定律三、牛頓第二定律2326十二月202224數(shù)據(jù)處理得：a

∝F實(shí)驗(yàn)結(jié)論：當(dāng)m一定時(shí)，a和F成正比即1、質(zhì)量m一定，加速度a與力F的關(guān)系◆回憶上節(jié)課所探究的內(nèi)容26十二月20222數(shù)據(jù)處理得：a∝F實(shí)驗(yàn)結(jié)論：當(dāng)m一2426十二月2022252、力F一定，加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系數(shù)據(jù)處理得：m◆回憶上節(jié)課所探究的內(nèi)容或a∝1/m26十二月202232、力F一定，加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系2526十二月202226力與質(zhì)量和加速度的關(guān)系一、牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律

物體的加速度跟作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反，

加速度的方向跟引起這個(gè)加速度的力的方向相同a

F/m∝或者：F

ma∝牛頓第二定律用數(shù)學(xué)式子表示就是：26十二月20224力與質(zhì)量和加速度的關(guān)系一、牛頓第二運(yùn)2626十二月202227其中k為比例常數(shù)F=kma進(jìn)一步可以將表達(dá)式改為：

其實(shí)物體往往不止受到一個(gè)力的作用，物體受幾個(gè)力作用時(shí)，這時(shí)F

表示合力。26十二月20225其中k為比例常數(shù)F=kma2726十二月202228等式F=kma，如果公式中的物理量選擇合適的單位，可以使k=1，從而使公式簡(jiǎn)化。

我們知道，在國(guó)際單位制中，力的單位是牛頓。牛頓這個(gè)單位是根據(jù)牛頓第二定律來(lái)這樣定義的：使質(zhì)量是1千克的物體產(chǎn)生1米/秒2加速度的力，叫做1牛頓。即：1牛=1千克·米/秒2

可見(jiàn)，如果都用國(guó)際單位制的單位，在上式中就可以使k=1，上式簡(jiǎn)化成：F=ma這就是牛頓第二定律的公式。二、力的單位26十二月20226等式F=kma，如果公式中的物理量選2826十二月202229

物體的加速度跟物體所受的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同。即

F合

=ma關(guān)于牛頓第二定律的說(shuō)明:1.同體性:(a與F合,m都屬于同一物體，即研究對(duì)象同一性）牛頓第二定律的更一般表述是：26十二月20227物體的加速度跟物體所2926十二月2022302、瞬時(shí)性：a與F合是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系a、F合同時(shí)產(chǎn)生同時(shí)消失同時(shí)變化26十二月202282、瞬時(shí)性：a與F合是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系a3026十二月2022313、矢量性：a與F合方向相同注意：a的方向與F合方向一定相同v的方向與F合方向不一定相同若v、F合的方向相同，物體做加速運(yùn)動(dòng)若v、F合的方向相反，物體做減速運(yùn)動(dòng)前面第一章我們已學(xué)過(guò)：a、v同向，加速； a、v反向，減速a的方向與F合方向一定相同所以，我們可得出這樣的結(jié)論：26十二月202293、矢量性：a與F合方向相同注意：a3126十二月2022324、獨(dú)立性：每個(gè)力都獨(dú)立產(chǎn)生各自的加速度，與其它力無(wú)關(guān)，物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的加速度為這些加速度的矢量和，即合力產(chǎn)生合加速度。26十二月2022104、獨(dú)立性：每個(gè)力都獨(dú)立產(chǎn)生各自的3226十二月202233小試牛刀：

如圖所示，質(zhì)量為4kg的物體與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.20?，F(xiàn)對(duì)它施加一向右與水平方向成37°、大小為20N的拉力F，使之向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，求物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小。）37°F解：對(duì)物體受力分析mgFNfFxFyyx所以

F合=

Fx合又

f=μFN代入數(shù)據(jù)聯(lián)立得a=2.6m/s2x方向：Fx合=Fx—fy方向：Fy合=

Fy+FN—mg

=026十二月202211小試牛刀：如圖所示3326十二月202234

例題：某質(zhì)量為1100kg的汽車(chē)在平直路面試車(chē)，當(dāng)達(dá)到100km/h的速度時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)過(guò)70s停下來(lái)。停下來(lái)后汽車(chē)又重新起步加速，設(shè)加速時(shí)牽引力為2000N，假定試車(chē)過(guò)程中汽車(chē)受到的阻力不變。求：(1)汽車(chē)受到的阻力的大小(2)汽車(chē)重新起步的加速度為多大？26十二月202212例題：某質(zhì)量為113426十二月202235解：沿汽車(chē)運(yùn)動(dòng)方向建立坐標(biāo)軸，在試車(chē)的第一階段，汽車(chē)做勻變速運(yùn)動(dòng)初速度是v0=100km/h=27-8m/s，末速度是0，滑行時(shí)間t=70s，因此加速度a1為a1=————0–v0t汽車(chē)受到的阻力為F阻=ma1=-——=-———N=-437Ntmv01100×27.870負(fù)號(hào)表示阻力的方向與坐標(biāo)軸的方向相反，即與速度的方向相反。在重新起步后，汽車(chē)還受到牽引力

F合=F–f=2000N-437N=1536N由牛頓第二定律可得汽車(chē)的加速度a2a2=——=————m/s2=1.42m/s2F合m15631100在試車(chē)的第二階段，加速度的方向與坐標(biāo)軸的方向相同，即與速度的方向相同26十二月202213解：沿汽車(chē)運(yùn)動(dòng)方向建立坐標(biāo)軸，在試3526十二月202236分析應(yīng)先求出合力F合.然后用牛頓第二定律求出加速度.解法一：受力分析如圖，可知F合=2F1cos60°

例題一個(gè)物體，質(zhì)量是2kg，受到互成120°角的兩個(gè)力F1和F2的作用，這兩個(gè)力的大小都是10N，這個(gè)物體產(chǎn)生的加速度是多大？600F1F2F合

加速度的方向兩個(gè)力的方向的夾角都是60026十二月202214分析應(yīng)先求出合力F合.然后用牛頓3626十二月202237

解法二：建立坐標(biāo)系，把力F1和F2分別沿x軸和y軸的方向分解.F1x=F1cos60°，F(xiàn)1y=F1sin60°F2x=F2cos60°，F(xiàn)2y=F2sin60°F1y和F2y大小相等，方向相反，相互抵消.F1x和F2x的它們的合力就等于力F1和F2的合力，即F合=F1x+F2x=F1cos60°+F2cos60°=10N.由F合=ma得:600F1F2600yxoF1xF1yF2xF1y26十二月202215解法二：建立坐標(biāo)系，把力F1和F3726十二月2022381．確定研究對(duì)象．總結(jié)2．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．3．求出合力．注意用國(guó)際單位制統(tǒng)一各個(gè)物理量的單位．4．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．26十二月2022161．確定研究對(duì)象．總結(jié)2．分析物體3826十二月202239隨堂練習(xí)：

1.從牛頓第二定律公式m=F/a可得，對(duì)某一物體來(lái)說(shuō)，它的質(zhì)量

A.與外力成正比

B.與合外力成正比

C.與加速度成反比

D.與合外力以及加速度都無(wú)關(guān)D26十二月202217隨堂練習(xí)：1.從牛頓第二3926十二月202240

2.當(dāng)作用在物體上的合外力不等于零時(shí)

A.物體的速度將一定越來(lái)越大

B.物體的速度將一定越來(lái)越小

C.物體的速度將有可能不變

D.物體的速度將一定改變D隨堂練習(xí)：26十二月2022182.當(dāng)作用在物體上的合外4026十二月202241練習(xí)、下列說(shuō)法中正確的是（）A．同一物體所受合外力越大，加速度越大。B．同一物體所受合外力越大，速度越大。C．物體的加速度大小不變一定受恒力作用若v、F合的方向相同，物體做加速運(yùn)動(dòng)若v、F合的方向相反，物體做減速運(yùn)動(dòng)所以，合外力越大時(shí)，速度有可能變大，有可能變小。所以，B說(shuō)法錯(cuò)誤加速度是矢量，其方向與合外力方向一致。加速度大小不變，若方向發(fā)生變化時(shí)，合外力方向必然變化，則為變力。C說(shuō)法錯(cuò)。26