人教版高中物理必修一 （牛頓第二定律）運動和力的關(guān)系課件

4.3牛頓第二定律第四章運動和力的關(guān)系

知識回顧

物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化，即產(chǎn)生加速度。加速度的大小可能與哪些因素有關(guān)呢？“力”是促使物體運動狀態(tài)改變的原因，力似乎“促使”加速度的產(chǎn)生；質(zhì)量是物體慣性的量度，而慣性是保持運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，所以質(zhì)量似乎“阻礙”加速度的產(chǎn)生。牛頓第二定律內(nèi)容：物體加速度的大小跟合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向與合外力的方向相同。比例式：

或

比例式：

或

寫成等式：

牛頓第二定律力的單位：我們知道，在國際單位制中，力的單位是牛頓。牛頓這個單位是根據(jù)牛頓第二定律來這樣定義的：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：

可見，如果都用國際單位制的單位，在上式中就可以使k=1，上式簡化成：

這就是牛頓第二定律的公式。理解公式公式：

理解：同體性：F、m、a是對同一個物體而言F與a的矢量性：加速度的方向總與合外力方向相同F(xiàn)與a的瞬時性：同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失練習(xí)鞏固下列說法正確的是：7.根據(jù)m=F/a，物體的質(zhì)量跟外力成正比，跟加速度成反比。6.物體的加速度大小不變一定受恒力作用；5.物體的運動方向一定跟合外力的方向相同；4.物體合外力減小時，速度一定減??；3.物體合外力為零時，速度一定為零；2.物體速度為零，合外力一定為零；1.物體的質(zhì)量一定，合外力減小時，加速度一定減??；物體受力只能夠決定加速度，速度的大小、方向都不由物體受力而決定兩個加速度計算公式的區(qū)別

解題步驟1、確定研究對象。2、分析物體的受力情況和運動情況，畫出研究對象的受力分析圖。3、求出合力。4、選取正方向，根據(jù)牛頓運動定律和運動學(xué)規(guī)律建立方程并求解。例題鞏固某質(zhì)量為1100kg的汽車在平直路面上試車，當達到100km/h的速度時關(guān)閉發(fā)動機，經(jīng)過70s停下來，汽車受到的阻力是多大？重新起步加速時牽引力為2000N，產(chǎn)生的加速度應(yīng)為多大？假定試車過程中汽車受到的阻力不變。GFNF阻F阻FFNG汽車減速時受力情況汽車重新加速時的受力情況例題鞏固如圖所示，質(zhì)量m＝2.0kg的木塊靜止在水平面上，用大小F＝20N、方向與水平方向成θ＝37°角的力拉木塊。已知木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。g取10m/s2。⑴求木塊運動的加速度。⑵若木塊運動一段時間后撤去拉力，求撤去拉力后較短時間內(nèi)木塊的加速度。拓展提升牛頓第一定律是牛頓第二定律的特例嗎？

牛頓第一定律說明維持物體的速度不需要力，改變物體的速度才需要力。牛頓第一定律定義了力，而牛頓第二定律是在力的定義的基礎(chǔ)上建立的，如果我們不知道物體在不受力情況下是怎樣的運動狀態(tài)，要研究物體在力的作用下是怎么運動的，顯然是不可能的，所以牛頓第一定律是研究力學(xué)的出發(fā)點，是不能用牛頓第二定律代替的，也即不是牛頓第二定律的特例。課堂小結(jié)1.加速度a與F的關(guān)系:物體質(zhì)量一定時,加速度a與合外力F合成正比.2.加速度a與m的關(guān)系:物體受合外力一定時,加速度a與m成反比牛頓第二定律1.內(nèi)容:物體加速度與合外力F合成正比.與質(zhì)量m成反比.加速度方向與合外力方向相同.2.公式:F合=ma3.注意點:矢量性,瞬時性,同時性和獨力性.第三章相互作用——力3.3

牛頓第三定律

目錄一、上節(jié)回溯三、小結(jié)四、練習(xí)二、知識講解1．滑動摩擦力2．靜摩擦力一、上節(jié)回溯力的作用是相互的。相互作用的力其大小有什么關(guān)系？大人和小孩把手腕很容易就把小孩的手壓在桌面上，那么他們施加給對方的力大小相等嗎？人們常說以卵擊石，雞蛋打在石頭上很容易就碎了，我們能說石頭對雞蛋的力更大嗎？問題引入二、知識講解——作用力和反作用力力是物體對物體的作用。只要談到力，就一定存在施力物體和受力物體。兩物體之間的作用是相互的，即：一個物體對另一個物體施加了力，后一個物體一定會同時對前一個物體施加了力。作用力和反作用力用手拉彈簧，同時彈簧對手也有一個拉力火箭點火升空，火箭對氣體有一個力，同時氣體對火箭有一個力。二、知識講解——作用力和反作用力物體間相互作用的這一對力，通常叫作作用力和反作用力。作用力和反作用力總是互相依賴、同時存在的。我們可以把其中任何一個力叫作作用力，另一個力叫作反作用力。作用力和反作用力二、知識講解——作用力和反作用力作用力和反作用力之間，大小和方向有什么樣的關(guān)系呢？問題引入猜想：作用力和反作用力大小相等、方向相反。二、知識講解——牛頓第三定律如下圖進行實驗，把A、B兩個彈簧測力計連接在一起，B的一端固定，用手拉測力計A

。實驗二、知識講解——牛頓第三定律通過實驗發(fā)現(xiàn)，彈簧測力計的示數(shù)總是大小相等，方向相反。牛頓經(jīng)過研究指出：兩物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用于同一條直線上。這就是牛頓第三定律。牛頓第三定律思考：馬拉車，根據(jù)牛頓第三定律車同時也在用大小相等、方向相反的反作用力拉車，那么為什么車能前進？二、知識講解——牛頓第三定律趣味實驗瘦子（站地面）、胖子（站地面）拔河實驗瘦子（站地面）、胖子（站滑板）拔河實驗（做好安全保護）上面兩場拔河，誰能贏？思考：根據(jù)牛頓第三定律，兩人對繩的力應(yīng)該是大小相等方向相反的，為什么拔河還能分出勝負呢？二、知識講解——牛頓第三定律趣味實驗我們可以把這個實驗簡化成質(zhì)點模型來分析；從圖中可以看出，除了二者之間的相互作用力，還有他們各自與地面的摩擦力，摩擦力大的一方能夠勝出。F1F2m1m2μ20μ10Ff20Ff10生活中車之所能夠前進，是因為摩擦力的存在，驅(qū)動輪給地面一個向后的力，地面給車輪一個向前的反作用力。如果架起驅(qū)動輪，或是在光滑的平面上，這個摩擦力消失，車就不能再前進了。二、知識講解——牛頓第三定律分析物體受力的思路（1）根據(jù)物體的運動狀態(tài)的變化分析和判斷物體受力情況；（2）根據(jù)各種力的特點，從相互作用的角度來分析物體的受力。θGFNFf分析：放在傾斜面上的小物塊的受力情況二、知識講解——受力分析分析物體受力的思路受力分析的步驟：（1）受力分析首先必須明確分析的對象；（2）按照重力、彈力、摩擦力、其他力的順序確定物體受到哪些力的作用；（3）依照物體受到各個力的方向，畫出受力示意圖，為了研究問題簡便，應(yīng)

把物體所受的力集中畫在同一個作用點上。注意：受力分析必須明確是在分析研究對象受到的力，而不是研究對象施加給其他物體的力。二、知識講解——受力分析平衡力與作用力、反作用力的區(qū)別平衡力與作用力、反作用力的區(qū)別力的特點作用力和反作用力平衡力作用對象作用在兩個相互作用的物體上作用在同一物體上力的性質(zhì)一定是同性質(zhì)的力不一定是同性質(zhì)的力產(chǎn)生與消失同時產(chǎn)生同時消失不一定同時產(chǎn)生同時消失大小與方向等大反向等大反向二、知識講解——受力分析1．作用力和反作用力2．牛頓第三定律3．受力分析三、小結(jié)四、練習(xí)1．如圖所示，油桶放在汽車上，汽車停于水平地面。涉及油桶、汽車、地球三個物體之間的作用力和反作用力一共有幾對？這幾對力中，油桶受哪幾個力？汽車受哪幾個力？地球受哪幾個力？答：三者之間的作用力和反作用力共有4對：①油桶對汽車的壓力和汽車對油桶的支持力；②油桶受到的重力和油桶對地球的吸引力；③汽車對地面的壓力和地面對汽車的支持力；④汽車受到的重力和汽車對地球的吸引力1．如圖所示，油桶放在汽車上，汽車停于水平地面。涉及油桶、汽車、地球三個物體之間的作用力和反作用力一共有幾對？這幾對力中，油桶受哪幾個力？汽車受哪幾個力？地球受哪幾個力？答：以油桶為研究對象，它受到重力和汽車對它的支持力；以汽車為研究對象，它受到重力、地面對它的支持力和油桶對它的壓力。以地球為研究對象，它受到汽車對它的壓力，油桶和汽車對它的吸引力。四、練習(xí)C2．（2021天津和平耀華中學(xué)高一上期中）一本書靜止在水平桌面上的書，受到的重力為G，桌面對它的支持力為F1，它對桌面的壓力為F2，關(guān)于這三個力的說法正確的是（）

F1和F2是一對平衡力

G和F2是一對平衡力

F1和F2是一對作用力和反作用力

G和F1是一對作用力和反作用力四、練習(xí)B3