人教版高中物理必修1新课教学课件：第四章4．3 牛顿第二定律（讲授式）（共19张PPT）

(共18张PPT)
第四章　牛顿运动定律
人教版高中物理必修1
重庆市潼南实验中学 张大洪
4.3、牛顿第二定律
回顾
F ＝Kma
k 为比例系数
正比于
文字表述：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。
牛顿第二定律
内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同
F合 ＝ kma
合外力
质量
加速度
k 是多少呢？
把能够使质量是1 kg的物体产生1m/s2 的加速度的这么大的力定义为1 N，即
1牛=1千克 · 米/秒2
牛顿第二定律
F合 ＝ ma
对牛顿第二定律的理解:
2 ：同体关系：加速度和合外力(还有质量)是同属一个物的。
1 ： 矢量关系：加速度的方向与力的方向相同
3：因果关系：力是产生加速度的原因
4：瞬时关系：物体在某时刻的受力即对应该时刻的加速度
1、下列对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形公式的理解，正确的是：( )
A、由F＝ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成正比；
B、由m＝F／a可知，物体的质量与其所受的合外力成 正比，与其运动的加速度成反比；
C．由a＝F／m可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比；
D、由m＝F／a可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。
C D
针对训练
瞬时关系:加速度与合外力存在着瞬时对应关系：某一时刻的加速度总是与那一时刻的合外力成正比；有力即有加速度；合外力消失，加速度立刻消失；所以加速度与力一样，可以突变，而速度是无法突变的。
2、放在光滑水平面上的物体，在水平拉力作用下由静止开始运动，如果力F逐渐减小到0，物体的加速度将 （ ），速度将（ ）当力F减到0时，加速度为( )速度达到（ ）
竖直上抛物体到达最高点，速度为（ ）加速度为（ ）
针对训练
逐渐减小到0
逐渐增大
0
最大
0
g
课本例1
某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车，当达到100km/h的速度时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度应为多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。
解：(1)设汽车运动方向为正方向,关闭发动机后,汽车水平受力如右图
70s后汽车的加速度
有牛顿第二定律得汽车受到的阻力为:
负号表示与运动方向相反
(2)重新启动后：汽车水平受力如右图
有牛顿第二定律得汽车的加速度
加速度方向与汽车运动方向相同
牛顿第二定律解题步骤
1、确定研究对象
2、分析物体的受力情况和运动情
况，画出研究对象的受力分析图
3、求出合力
4、根据牛顿第二定律列方程求
解，必要时进行检验或讨论。
3、选取正方向或建立坐标系，
通常以加速度方向为正方向
正交分解法




平行四边形法




课本例2
一个物体，质量是4㎏，受到互成120o角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是20N，这个物体的加速度是多少？
有没有其他方法？




0
解法1：直接求F1和的F2合力，然后用牛顿第二定律求加速度。
由平行四边形定则可知，F1、F2、F合 构成了一个等边三角形，故
F合 =10 N
a = F合 /m =（10/2 ）m/s2= 5 m/s2

加速度的方向和合力方向相同。
光滑水平面上有一个物体，质量是2㎏，受到互成120o角的两个水平方向的力F1和F2的作用。两个力的大小都是10N，这个物体的加速度是多少？
课本例2
由牛顿第二定律得
加速度的方向与合力的方向相同
解法2：建立如图直角坐标系
课本例2
解：对物体受力分析如图所示，建立直角坐标系，将力F分解。物体匀速
x轴方向：
y轴方向：
联立以上方程并带入数据得：

设动摩擦因数为μ，由F=μN可得：
μ=f/N=80N/460N=4/23
例题三
例3、地面上放一木箱，质量为40kg，用100N的力与水平方向成37°角推木箱，如图所示，恰好使木箱匀速前进，求物体受到的摩擦力和支持力。 若用此力与水平方向成37°角斜向上拉木箱，木箱的加速度多大？（取g=10m/s2 ，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
( 2)力F斜向上拉物体，设物体的加速度为a,受力分析如图：
x轴方向：
y轴方向：
联立以上方程并带入数据
可解得: a=0.5m/s2
例题三
若用此力与水平方向成37°角斜向上拉木箱，木箱的加速度多大？（取g=10m/s2 ，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
课堂练习
D
1、在牛顿第二定律F=kma式中，比例常数k的数值：（ ） A.在任何情况下都等于1 B.k值是由质量、加速度和力的大小决定的 C.k值是由质量、加速度和力的单位决定的 D.在国际单位制里，k的数值一定等于1
2、在光滑水平面上的木块，在水平方向上受到一个方向不变、大小从零逐渐增加到某一固定值的外力作用时，这一过程木块将做（ ）
A.匀减速运动
B.匀加速运动
C.速度逐渐减小的变加速运动
D.速度逐渐增大的变加速运动
D
3、关于速度、加速度、合外力的关系下列说法正确的是（ ） A.物体的速度越大则加速度越大，所受合外力也越大
B.物体的速度为零则加速度为零，所受合外力也为零 C.物体的速度为零而加速度可能很大，所受合外力也 可能很大;
D.物体的速度很大而加速度可能为零，所受合外力也 可能为零。
课堂练习
CD
4、F合和a的瞬时对应和因果对应关系正确的是( )
A.只有物体受到力的作用，物体才具有加速度
B.力恒定不变，加速度也恒定不变
C.力随着时间改变，加速度也随着时间改变
D.力停止作用，加速度也随即消失
ABCD
说一说
质量不同的物体，所受的重力不一样，它们自由下落时加速度却是一样的。你怎样解释？
如果物体只受重力G=mg的作用，则由牛顿第二定律知物体的加速度为：



即重力是使物体产生重力加速度g的原因，各地的g值略有差异，通常取g=9.8m/s2。

从平衡角度来看，因为提不动，所以静止，则合外力为0，所以加速度也为0；
答：没有矛盾，
思考
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物体时却提不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾？应该怎样解释这个现象？
小结
一、牛顿第二定律内容及表达式
二、对牛顿第二定律的理解：
同体性、瞬时性、矢量性、独立性
三、运用牛顿第二定律解题的基本步骤