4.3牛顿第二定律课件(共15张PPT) 高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

(共15张PPT)
4.3《牛顿第二定律》
第四章 力与运动
高一物理 必修1
力是改变物体运动状态的原因
改变速度（大小、方向）
产生了加速度
力是产生加速度的原因
学习目标
1、理解牛顿第二定律
2、掌握用牛顿第二定律解题的基本步骤
3、会用牛顿第二定律进行有关的计算
1.力的单位： 1 N= 1 kg m/s2
使质量为1kg的物体产生1m/s2的力为1牛顿。
牛顿第二定律：
物体的加速度a跟所受的合外力F合成正比，跟物体的质量m成反比;加速度方向跟所受的合外力方向相同.
F合=ma
合外力
质量
加速度
两个加速度公式的区别:
学习提升
F
A
光滑水平面
矢量性：加速度的方向与力的方向相同
讨论1：分析下图向右的力F与a的方向关系？过段时间若突然变成向左？
讨论2：物体受到拉力F之前静止，物体受到拉力F之后做什么运动？撤去拉力F 后，物体做什么运动？进行受力分析，并标明这三个位置的加速度方向。
F
A
粗糙的水平面
瞬时性：加速度与力同时产生，同时消失，同时变化
讨论3：AB均向右加速，求A，B 的加速度。
A、B发生相对滑动
F
A
B
μ2
μ1
同体性： a, F, m 是同属一个物体的。
对象B μ2mBg=mBaB aB方向向右
对象A F- f1- f2 =mAaA aA方向向右
【思考与讨论】（2min）
讨论4：进行受力分析，物体还受哪几个力？G与FN分别产生加速度吗？
A
光滑水平面
G
FN
F
讨论5、 如果我们用力推一个很重的箱子，却推不动它，有力却没有加速度，这跟牛顿第二定律矛盾吗？为什么？
独立性：作用在物体上的每一个力都将独立产生各自的加速度，与物体是否受其他力无关。合力的加速度即是这些加速度的矢量和。
牛顿第二定律的一般表达式：F=ma
3、瞬时性：加速度与力同时产生，同时消失，同时变化
4、同体性：加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的。
2、矢量性：加速度的方向与力的方向相同
5、独立性：作用在物体上的每个力各自都产生加速度，物体的实际加速度是每个力产生的加速度的合加速度
牛顿第二定律的特性：总结
局限性：适用于宏观低速的运动，不适用于微观粒子
1、因果性：合外力是产生加速度的原因
统一性：单位统一 相对性：加速度相对地球或匀速直线运动的物体
【思考讨论交流】3min
【例题1】某质量为1000kg的汽车在平直路面试车，当达到108km/h的速度时关闭发动机，经过60s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时的牵引力为2000N，产生的加速度应为多大？经过5s汽车的速度是？（假定试车过程中汽车受到的阻力不变。）
mg
解:汽车做匀减速直线运动
重新起步后汽车做匀加速直线运动
两类问题：
物体运动情况
物体受力情况
牛顿第二定律
F = m a
桥梁
G=mg
F=μFN
F=kx
其他力
v = v0 + at
x = v0t + at2
v 2－ v02 = 2ax
x=（v+v0）t/2
第1类：知运动求力
第2类：知力求运动
1、选定研究对象
牛顿定律解题步骤:
2、对物体受力分析（画出受力图）
3、设正方向；
4、判断题目类型；
5、选取直角坐标系列方程。
(1)取加速度方向为 X轴正方向则有：
F x=ma, Fy=0
(2)斜面上的问题一般取沿斜面方向为X轴。
6、解方程求未知量。
【提升训练】
如图所示，一物体以一定的初速度沿光滑斜面向上滑动，滑到顶点后又返回斜面底端，斜面倾角为 ， 试分析在物体运动的过程中加速度的变化情况．
mg
x
y

mg cos
mg sin
得
解：对物体进行受力分析如图
向上滑动过程与向下滑动过程受力一致所以加速度不变
法一： 正交分解法（沿加速度方向和垂直加速度方向建系）
【提升训练】
如图所示，一物体以一定的初速度沿光滑斜面向上滑动，滑到顶点后又返回斜面底端，斜面倾角为 ， 试分析在物体运动的过程中加速度的变化情况．
思考：如果斜面存在摩擦力结果还一样吗？
mg

得
解：对物体进行受力分析如图
向上滑动过程与向下滑动过程受力一致所以加速度不变
法二：合成法（适用于加速度方向确定的情况）
7．（多选）初始时静止在光滑水平面上的物体，受到一个逐渐减小的水平力的作用，则这个物体运动情况为（ ）
A．速度不断增大，但增大得越来越慢
B．加速度不断增大，速度不断减小
C．加速度不断减小，速度不断增大
D．加速度不变，速度先减小后增大
小结
1.对牛顿第二定律的理解
因果性
矢量性
瞬时性
同体性
2.对牛顿第二定律的应用