4.3牛顿第二定律教学课件 (共20张PPT) 高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

(共20张PPT)
第3节 牛顿第二定律
“探究加速度与力、质量关系”实验结论：
体验与思考
体验与思考
在质量一定时，物体加速度的大小跟它受到的拉力成正比，即 a∝F；
在拉力一定时，物体加速度的大小跟它的质量成反比，即a∝。
F=kma
力的单位：“牛顿”的定义，使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力就是1N，即1N=1kg·m/s2；所以k=1。
知识点
牛顿第二定律
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；加速度的方向和作用力的方向相同。
牛顿
1643-1727
F=ma
想一想
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，我们用力提一个很重的箱子，却提不动。这跟牛顿第二定律有没有矛盾？应该怎样解释这个现象？
这不矛盾：
性质 理解
同体性 F 、 m 、 a 都是对同一物体而言的
因果性 力是产生加速度的原因,只要物体所受的合力不为0，物体就具有加速度
独立性 作用在物体上的每一个力都产生加速度,物体的实际加速度是这些加速度的矢量和
瞬时性 加速度与合外力是瞬时对应关系，同时产生，同时变化，同时消失
矢量性 F = ma 是一个矢量式。物体的加速度方向由它受到的合力方向决定，且总与合力的方向相同
牛顿第二定律的五个性质
★用牛顿第二定律解释：阻力对物体下落的影响？
★用牛顿第二定律解释：物体向上抛出，考虑空气阻力的影响，那么物体上升的时间和下降的时间一样吗？
例题 1在平直路面上，质量为1100 kg的汽车在进行研发测试，当速度达到100 km/h 时取消动力，经过70 s停了下来。
（1）汽车受到的阻力是多少？
（2）重新起步加速时牵引力为2000 N，产生的加速度是多少？（假定试车过程中汽车受到的阻力不变）
解 （1）以汽车为研究对象。取消动力后，汽车做匀减速直线运动。初速度v0＝100 km/h＝27.8 m/s，末速度为0，滑行时间t＝70 s。
根据速度与时间关系式
根据牛顿第二定律
汽车受到的阻力是437 N，方向与运动方向相反。
FN
G
F牵
F阻
（2）重新起步后，汽车所受的合力为：
方向与车的运动方向相同。
例题 2某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球，在列车以某一加速度渐渐启动的过程中，细线就会偏过一定角度并相对车厢保持静止，通过测定偏角的大小就能确定列车的加速度。在某次测定中，悬线与竖直方向的夹角为θ，求列车的加速度a。
解 方法1 选择小球为研究对象。设小球的质量为m，小球在竖直面内受到重力mg、绳的拉力FT。在这两个力的作用下，小球产生水平方向的加速度a。
O
F
G
FT
θ
FT与mg的合力方向水平向右，
F＝mg tanθ
根据牛顿第二定律，小球具有的加速度为
解得: a= g tan θ，
列车的加速度与小球相同，大小为g tan θ ，方向水平向右。
方法2
竖直方向：
FT cos θ－mg＝0 （1）
水平方向：
FT sin θ＝ma （2）
x
y
O
FT
Fy
Fx
G
θ
拓展：用动力学方法测质量
假设你现在身处太空之中，如何测量一个物体的质量呢？
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
思考与讨论
速度，这两个表达式有何不同？
也可用牛顿第二定律
求加
我们可以通过
求加速度，
课堂小结
牛顿第二定律
内 容
理 解
应 用
表达式
F＝kma
F＝ma
1N的定义
力是产生加速度的原因
加速度方向与合力的方向相同
力和加速度瞬时对应
牛顿定律知识点，千变万化模型多，一横一竖一斜面，超重失重等时圆，弹簧板块传送带，临界脱离有点难。