43牛頓第二定律高一物理教學(xué)課件（粵教版2019）

第三節(jié)

牛頓第二定律粵教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律@HY復(fù)習(xí)回顧牛二的表述牛二的理解實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系探究方法：控制變量法質(zhì)量一定時(shí)，加速度a與合外力F成正比合外力一定時(shí)，加速度a

與質(zhì)量m成反比牛二的應(yīng)用復(fù)習(xí)回顧牛二的表述牛二的理解

牛頓第二定律：物體的加速度與物體所受到的作用力成正比，與物體的質(zhì)量成反比，加速度方向與作用力方向相同。問題：表達(dá)式中的k等于多少？為什么？矢量矢量牛二的應(yīng)用復(fù)習(xí)回顧牛二的表述牛二的理解國(guó)際上規(guī)定：使質(zhì)量為1kg的物體獲得1m/s2的加速度的力為1N。

在國(guó)際單位制下，通過牛頓第二定律定義了力和力的單位。牛二的應(yīng)用復(fù)習(xí)回顧牛二的表述牛二的理解我們?cè)诔踔幸阎矬w重力與質(zhì)量間的關(guān)為，式中

。在高中的學(xué)習(xí)中，我們又知道重力加速度

。兩者之間有什么關(guān)系？等價(jià)牛二的應(yīng)用復(fù)習(xí)回顧牛二的表述牛二的理解問題1.牛頓第二定律中指出加速度與力成正比，能否說成力與加速度成正比，為什么？力是產(chǎn)生加速度的原因因果性問題2.在牛頓第二定律的表達(dá)式

F=ma中，哪些是矢量，哪些是標(biāo)量？這兩個(gè)矢量的方向關(guān)系是怎么樣？物體受力方向決定物體的加速度方向。故加速度a

的方向與力F的方向是一致的。矢量性牛二的應(yīng)用復(fù)習(xí)回顧牛二的表述牛二的理解加速度與合外力存在著瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系：某一時(shí)刻的加速度總是與那一時(shí)刻的合外力成正比；有力即有加速度；合外力消失，加速度立刻消失.即:同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失,同時(shí)變化.瞬時(shí)對(duì)應(yīng)性問題3：若作用在物體上的外力隨時(shí)間不斷變化，則物體的加速度會(huì)如何？問題4.

從牛頓第二定律的內(nèi)容分析,F、m、a是對(duì)于幾個(gè)物體而言的?F、m、a都是屬于同一個(gè)物體的，研究對(duì)象是統(tǒng)一的。同體性牛二的應(yīng)用復(fù)習(xí)回顧牛二的表述牛二的理解問題5：若該物體同時(shí)受到這兩個(gè)相互垂直的力共同作用呢，請(qǐng)問該物體的加速度大小和方向又是怎樣的呢？aF1F2F合aF1F2F合a2a1作用在物體上的每一個(gè)力都各自產(chǎn)生加速度，與其他力無關(guān);而物體實(shí)際的加速度a是每個(gè)力的加速度的矢量和，F(xiàn)應(yīng)為物體受到的合外力。獨(dú)立性牛二的應(yīng)用復(fù)習(xí)回顧牛二的表述牛二的理解特征：因果性矢量性瞬時(shí)性同體性獨(dú)立性力是產(chǎn)生加速度的原因加速度的方向由合外力的方向決定加速度與合外力是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系加速度、合外力與質(zhì)量都對(duì)同一物體每一個(gè)力都產(chǎn)生加速度，關(guān)注合加速度牛二的應(yīng)用復(fù)習(xí)回顧牛二的表述牛二的理解【例題】一輛質(zhì)量為1.0×103kg

的汽車，經(jīng)過10s由靜止沿直線勻加速到30m/s.求汽車所受的合力。解：由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：得：根據(jù)牛頓第二定律：得：牛二的應(yīng)用復(fù)習(xí)回顧牛二的表述牛二的理解從牛頓第二定律可知，無論怎樣大小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度?？墒钱?dāng)我們用力提一個(gè)很重的物體時(shí)，我們卻提不動(dòng)它。這跟牛頓第二定律有無矛盾？為什么？

由公式F=ma看，F(xiàn)合為合外力，無論怎樣小的力都可以使物體產(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，說明合外力為零。由受力分析可知F+N-mg=0沒有矛盾牛二的應(yīng)用情景一：如圖，一個(gè)同學(xué)沿水平方向推著一個(gè)質(zhì)量m=10kg木箱前進(jìn)。設(shè)同學(xué)的推力F=20N，動(dòng)摩擦因素μ=0.16，問木箱的加速度多大？g取10m/s2FfFNmg解：對(duì)木箱受力分析復(fù)習(xí)回顧牛二的表述牛二的理解牛二的應(yīng)用由牛頓第二定律得：F－f=maf=μmg解得a=0.4m/s2方向水平向右情景一：如圖，一個(gè)同學(xué)沿水平方向推著一個(gè)質(zhì)量m=10kg木箱前進(jìn)。設(shè)同學(xué)的推力F=20N，動(dòng)摩擦因素μ=0.16，若一段時(shí)間后，撤去了力F，求撤去推力瞬間，木箱的加速度多大？g取10m/s2fFNmg復(fù)習(xí)回顧牛二的表述牛二的理解牛二的應(yīng)用f解：對(duì)木箱受力分析由牛頓第二定律得：f=maf=μmg解得a=0.4m/s2方向水平向左情景二：如圖，一個(gè)旅客拉著一個(gè)質(zhì)量m=10kg行李箱前進(jìn)。設(shè)旅客的拉力F=20N，拉桿與水平地面夾角θ=53°，動(dòng)摩擦因素μ=0.1，問行李箱的加速度多大？Ffmg解：對(duì)行李箱受力分析由牛頓第二定律得：解得a=

0.36m/s2Fcosθ－f=maFsinθ+FN=

mgf=

μFNFsinθ FN

θ

Fcosθ復(fù)習(xí)回顧牛二的表述牛二的理解牛二的應(yīng)用情景三：如圖所示，沿水平方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的車廂中，懸掛小球的懸線偏離豎直方向的夾角θ＝37°，小球和車廂相對(duì)靜止，小球的質(zhì)量為1kg(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)。求：請(qǐng)判斷車廂運(yùn)動(dòng)的加速度并說明車廂的運(yùn)動(dòng)情況；FmgθF合解：對(duì)小球受力分析F合=mgtanθF合=ma方向水平向右解得a=

gtanθ=7.5m/s2復(fù)習(xí)回顧牛二的表述牛二的理解牛二的應(yīng)用①若速度像右，則車廂向右加速②若速度像左，則車廂向左減速由牛頓第二定律得：1．在牛頓第二定律公式F＝kma中，比例系數(shù)k的數(shù)值(

)A．在任何情況下都等于1B．是由質(zhì)量m、加速度a和力F三者的大小所決定的C．與質(zhì)量m、加速度a和力F三者的單位無關(guān)D．在國(guó)際單位制中一定等于1D

[在牛頓第二定律的表達(dá)式F＝kma中，只有質(zhì)量m、加速度a和力F的單位是國(guó)際單位制單位時(shí)，比例系數(shù)k才為1，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤．]課堂練習(xí)2．如圖所示，A、B質(zhì)量均為m，細(xì)線質(zhì)量可以忽略，重力加速度為g，在上方細(xì)線被燒斷瞬間，A、B的加速度大小分別是(

)A．0、g

B．g、gC．0、0 D．2g、0B

[不可伸長(zhǎng)的細(xì)線的拉力變化時(shí)間可以忽略不計(jì)，稱之為“突變彈力”，當(dāng)燒斷上方O、A間細(xì)線時(shí)，A、B間細(xì)線拉力突變?yōu)榱?，故aA＝aB＝g，B正確．]課堂練習(xí)3．(多選)初始時(shí)靜止在光滑水平面上的物體，受到一個(gè)逐漸減小的水平力的作用，則這個(gè)物體運(yùn)動(dòng)情況為(

)A．速度不斷增大，但增大得越來越慢B．加速度不斷增大，速度不斷減小C．加速度不斷減小，速度不斷增大D．加速度不變，速度先減小后增大[答案]

AC課堂練習(xí)4．(新情境題：以“電梯”為背景，考查牛頓第二定律)小杰乘坐豎直快速電梯，從底層到達(dá)第36層共用時(shí)24s．若電梯先以加速度a由靜止做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過4s達(dá)到最大速度5m/s，然后以最大速度勻速運(yùn)動(dòng)，最后以大小相同的加速度a做勻減速運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)36層．用你學(xué)到的物理知識(shí)，探究下列問題：(1)電梯的加速度a及上升的總高度h.課堂練習(xí)[答案]

1.25m/s2

100m