2012鲁科版必修1物理课件 第五章 力与运动（85份打包下载）

(共15张PPT)
牛顿第二定律
*
说课内容
教材与学情
教学目标
教法学法
教学程序
课程地位
加深学生对第一定律的理解
第二定律是自然界基本运动的基础
第四章第三节
核心地位
承上
启下
教材中
物理学
学情分析
创造能力欠缺
知识点把握不准
推理能力较弱
创造氛围、发现规律、培养能力。
严谨的科学探究方法！
*
教学目标：
知识与技能
过程与方法
情感态度与价值观
教法
演示
讲解
讨论
学法
教学方法
观察
提问
实验
思考
设问引入
提出问题
观察实验
分析讨论
归纳现象
揭示本质
培养思维
启发认识
适度讲解
讨论纠错
加以应用
抓住重点：理解运用第二定律
克服难点：第二定律的物理内涵
导入：汽车的启动
飞机起飞
教学程序
他们的速度变化快慢即加速度与那些因素决定？
为弄清上述问题我们设计实验来讨论！
实验设计
（1）研究方法：
“a”与“F”、“m” 二个物理量均有关系，如何研究？
二、受力一定，加速度与质量的关系
保持其中一个不变，研究另两个之间的关系
一、质量一定，加速度与受力的关系
0.5F
F
加速度和力的关系
加速度和力的关系
问 加速度与力的大小之间存在什么关系？
F
F
加速度和质量的关系
M=2m
M
m
加速度和质量的关系
问 加速度与质量之间存在的关系？
讨论：
由上述可知，物体加速度与其所受力大小、质量之间存在怎样的关系呢？
新课（近一步提问）
1、第二定律的内容应该怎样表述 ？
2、它的比例式怎样表达？
3、各符号表示的意思？
4、各物理量的单位？力的单位是如何定义的？
引
入
讨论得出结论后.追问当物体受到几个力时作用时的上述规律该怎样表达？
从而引导学生得出牛二律的一般公式
思考辨析 加深理解
讨论a与F合的关系并判断正误
A、只有先有F，
B、F不变
C、F随时间变
D、F消失
E、F合
F、a不变
才有a。
a不变。
a随时间变。
a消失。
V 。
F不变。(共25张PPT)
【典例1】一个大人跟一个小孩站在水平地面上手拉手比力气，结果大人把小孩拉过来了.在这个过程中作用于双方的力的关系，不正确的说法是
A.大人拉小孩的力与小孩拉大人的力同时产生同时消失
B.大人与小孩间的拉力是一对作用力和反作用力
C.大人拉小孩的力与小孩拉大人的力一定相等
D.只有在大人把小孩拉动的过程中，大人的力才比小孩的力大，在可能出现的短暂相持过程中，两人的拉力一样大
【标准解答】选D.大人拉小孩的力与小孩拉大人的力是作用力和反作用力的关系，而作用力与反作用力总是同时产生、同时消失、大小相等的，即手拉手比力气时，无论是在相持阶段还是小孩被大人拉过来的过程中，大人拉小孩的力与小孩拉大人的力的大小总是相等的.所以A、B、C正确，D错，选D.
【互动探究】本例中既然大人拉小孩的力和小孩拉大人的力一样大,为什么大人能把小孩拉过来
【解析】大人拉小孩的力与小孩拉大人的力一样大,但地面对两者的最大静摩擦力不相等.当大人对小孩的拉力大于小孩所受地面的摩擦力时,小孩被拉动,即可判断大人受到的摩擦力比小孩受到的摩擦力大.
答案:见解析
【典例2】（2010·徐州高一检测）物体静止于水平桌面上，则
A.桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力,这两个力是一对平衡力
B.物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力
C.物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力是同一种性质的力
D.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力
【思路点拨】首先分析物体的受力情况,然后根据平衡力与相互作用力的特征进行分析.
【标准解答】选A.明确一对作用力和反作用力的关系是:等大、反向、共线、同时、同性、异体；而一对平衡力虽然等大、反向、共线，但它们不一定具有同时性，也不一定是同种性质的力,更重要的是它们一定作用在同一个物体上.
物体和桌面受力情况如图所示.
因物体处于平衡状态，且N与G作用于同一物体，因此N和G是一对平衡力，故A正确.因作用力和反作用力分别作用在两个物体上，故B错.因压力是弹力，而弹力与重力是性质不同的两种力，故C错.支持力和压力是由于物体与桌面相互作用（挤压）而产生的，因此N
和N′是一对作用力和反作用力，故D错.
【互动探究】若例题中物体受到一个水平向右的拉力F作用，仍静止.则物体受到的平衡力有几对？作用力和反作用力有几对？
【解析】物体受拉力F、摩擦力f、重力mg、
支持力N而处于平衡状态，如图，故F与f平
衡，N与mg平衡，共两对平衡力.物体间的作
用总是相互的，物体所受的四个力均有反作用力，故有四对作用力和反作用力.
答案：两对　　四对
【典例3】（2009·安徽高考）在2008年北京
残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，
最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍
不拔的意志和自强不息的精神.为了探究上升
过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将
过程简化.一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定
滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图6-3-4所示.设运动员的质量为65 kg,吊椅的质量为15 kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦.重力加速度取
g=10 m/s2.当运动员与吊椅一起以加速度a=1 m/s2 上升时,试求：
(1)运动员竖直向下拉绳的力;
(2)运动员对吊椅的压力.
【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析：
【自主解答】解法一：
（1）设运动员受到绳向上的拉力为F，由于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等，吊椅受到绳的拉力也是F.对运动员和吊椅整体进行受力分析如图所示，则有：
2F-(m人+m椅）g=(m人+m椅）a
解得F=440 N
由牛顿第三定律，运动员竖直向下拉绳的力F′=440 N
(2)设吊椅对运动员的支持力为N，对运动员进行受力分析如图所示，则有：
F+N-m人g=m人a
解得N=275 N
由牛顿第三定律，运动员对吊椅的
压力N′=275 N
解法二：
设运动员和吊椅的质量分别为M和m,运动员竖直向下的拉力为F，对吊椅的压力大小为N.
根据牛顿第三定律，绳对运动员的拉力大小为F，吊椅对运动员的支持力为N.分别以运动员和吊椅为研究对象，
根据牛顿第二定律
F+N-Mg=Ma　　　　　　　　　　　　　　　　　①
F-N-mg=ma　　　　　　　　　　　　　　　　　②
由①②得F=440 N
N=275 N
答案：（1）440 N　　（2）275 N
【互动探究】在例题中设滑轮对绳子的作用力大小为F1，绳子对滑轮的作用力大小为F2，则有（　　）
A.F1>F2　　　　　　B.F1=F2
C.F1【解析】选B.F1和F2为作用力与反作用力，故A、C、D错误，B正确.
【典例4】甲、乙两队进行拔河比赛，结果甲队获胜.有位同学解释甲队获胜的原因是因为甲队的拉力大于乙队的拉力，请你分析一下，这位同学的解释正确与否？（绳子的质量可忽略不计）
【思路点拨】解答此题应把握以下两点：
【标准解答】拔河比赛时，能不能拉动对方，取决于对方所受的拉力与地面所施加的最大静摩擦力的大小关系.根据牛顿第三定律，可知甲队拉乙队的力与乙队拉甲队的力总是大小相等的.拔河比赛时，甲、乙两队水平方向受力情况如图所示.
由于地面给甲队的最大静摩擦力大于地面给乙队的最大静摩擦力，所以当甲队对乙队的拉力大于地面给乙队的最大静摩擦力时，乙队被拉动，而甲队仍没被拉动，故甲队就能获胜.(共11张PPT)
第4节 超重与失重
第六章 力与运动
物体对支持物的压力（或对悬挂物
的拉力）大于物体所受重力的现象
物体对支持物的压力（或对悬挂物
的拉力）小于物体所受重力的现象
现象：
现象：
G
F=F’
G
F =N
超重
失重
F>G
FF>G
F或
或
N
F’
静止
上升
静止
下降
静止
F/N
t
运动
方向 V大小变化 a方向 F与G的关系 超、失重状态
上
升
下
降
上
升
下
降
超重
失重
增加
减少
减少
向上
向下
向上
向下
增加
F>G
FFF>G
超重
失重
静止
静止
静止
结论
当加速度方向向上时，物体发生超重现象；
当加速度方向向下时，物体发生失重现象。
F
G
例题
质量为50kg的人站在升降机内的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的示数各是
多少？ （g=10m/s2）
（1）升降机匀速上升
（2）升降机以4m/s2的加速度加速上升
（3）升降机以4m/s2的加速度减速上升
（4）升降机以重力加速度g加速下降
分析
以人为研究对象，受到竖直向下的重力G，
竖直向上的支持力F。
G
F
（1）匀速上升时，加速度 a=0
根据牛顿第二定律有
F-G=ma
故 F=mg
=50×10N
=500N
由牛顿第三定律可知：体重计的示数为500N
（2）以加速度 a=4m/s2加速上升时
根据牛顿第二定律有
F-G=ma
故 F=m(g+a)
=50×(10+4)N
=700N
分析
以人为研究对象，受到竖直向下的重力G
竖直向上的支持力F。
由牛顿第三定律可知：体重计的示数为700N
G
F
a
（+）
（3）以加速度 a=4m/s2减速上升时
根据牛顿第二定律有
G-F=ma
故 F=m(g-a)
=50×(10-4)N
=300N
分析
以人为研究对象，受到竖直向下的重力G
竖直向上的支持力F。
由牛顿第三定律可知：体重计的示数为300N
a
（+）
G
F
（4）以重力加速度 g加速下降时
根据牛顿第二定律有
G-F=ma
故 F=m(g-a)
=50×(10-10)N
=0N
分析
以人为研究对象，受到竖直向下的重力G
竖直向上的支持力F。
由牛顿第三定律可知：体重计的示数为0N
a=g
（+）
G
F
根据图像估算出重物加速
上升时的最大加速度。
请
思
考
F/N(共22张PPT)
牛顿第三定律
一、物体之间的相互作用力：
两个物体间的作用力是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，另一个物体同时对这一个物体也施加了力。物体间相互作用的这一对力，通常称做作用力和反作用力。
其中任何一个力叫做作用力，另一个力则叫做反作用力。
观察实验，完成下面表格：
问题 结果 说明两人之间力的关系
当甲推乙时，为什么两个人都会运动？
两个同学运动的方向有什么关系？
实验探究一
说明
问题 结果 说明两人之间力的关系
当甲推乙时，为什么两个人都会运动？ 甲对乙施加推力时，乙对甲也有推力 作用力和反作用力是相互的
(相互性)
两个同学运动的方向有什么关系？
实验探究一
观察实验，完成下面表格：
说明
问题 结果 说明两人之间力的关系
当甲推乙时，为什么两个人都会运动？ 甲对乙施加推力时，乙对甲也有推力 作用力和反作用力是相互的
(相互性)
两个同学运动的方向有什么关系？ 两人运动方向相反 作用力和反作用力方向相反，作用在同一条直线上 (反向性)
实验探究一
观察实验，完成下面表格：
说明
问题 结果 说明两人之间力的关系
当甲推乙时，为什么两个人都会运动？ 甲对乙施加推力时，乙对甲也有推力 作用力和反作用力是相互的
(相互性)
两个同学运动的方向有什么关系？ 两人运动方向相反 作用力和反作用力方向相反，作用在同一条直线上 (反向性)
实验探究一
实验一结论：
作用力与反作用力总是方向相反，作用在同一条直线上。
观察实验，完成下面表格：
实验探究二
同学们将桌上的两根弹簧互拉，改变不同的条件，观察两弹簧的读数大小关系：
条 件 甲、乙读数是否相同？
1、甲弹簧不动，用乙弹簧拉甲
2、乙弹簧不动，用甲弹簧拉乙
3、甲、乙对拉，同时两弹簧匀速运动
4、甲、乙对拉，同时两弹簧加速运动
实验注意事项：
1、使用弹簧秤前先进行调零。2、拉伸弹簧秤时不能超过量程。3、将弹簧秤放在水平桌面上水平拉。
相同
相同
相同
相同
实验探究二
条 件 甲、乙读数是否相同？
1、甲弹簧不动，用乙弹簧拉甲
2、乙弹簧不动，用甲弹簧拉乙
3、甲、乙对拉，同时两弹簧匀速运动
4、甲、乙对拉，同时两弹簧加速运动
相同
相同
相同
相同
实验二结论：
两物体之间的作用力和反作用力总是大小相等的。
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方
向相反，作用在同一条直线上。
FN
FN’
二、牛顿第三定律内容：
三、牛顿第三定律的应用：
三、牛顿第三定律的应用：
三、牛顿第三定律的应用：
三、牛顿第三定律的应用：
想一想：一对平衡力与一对相互作用力比较，有什么相同点与不同点？
海豹对球的支持力与球对海豹的压力是一对作用力和反作用力。
海豹对球的支持力与球的重力是一对平衡力
FN
FN’
FN
一对平衡力 一对相互作用力
相同点 大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
不同点 作用在同一物体上 作用在两个不同物体上
性质不一定相同 性质一定相同
一个力消失，另一个力还可能存在 一定同时产生，同时消失
合力为零，运动效果相互抵消 不能求合力，作用效果不能抵消
四、平衡力与相互作用力比较：
同学们，通过本堂课的学习，你 学到了什么？
五、课堂小结
同学们，通过本堂课的学习，你学到了什么？
1、作用力与反作用的的概念。
2、用实验的方法探究了牛顿第三定律,并用它解决生
活中的实际问题。
3、一对平衡力与一对作用力和反作用力的异同。
五、课堂小结
六、深化巩固：
1.通过细绳拉物体沿粗糙水平面运动，以下说法正确的是：
A、物体加速运动时，绳子拉物体的力大于物体拉绳子的力。
B、物体减速运动时，绳子拉物体的力小于物体拉绳子的力。
C、只有物体匀速运动时，绳子拉物体的力才等于物体拉绳子的力
D、无论物体如何运动，绳子拉物体的力一定等于物体拉绳子的力
六、深化巩固：
1.通过细绳拉物体沿粗糙水平面运动，以下说法正确的是：（D）
A、物体加速运动时，绳子拉物体的力大于物体拉绳子的力。
B、物体减速运动时，绳子拉物体的力小于物体拉绳子的力。
C、只有物体匀速运动时，绳子拉物体的力才等于物体拉绳子的力
D、无论物体如何运动，绳子拉物体的力一定等于物体拉绳子的力
2、张明和李红因发生矛盾冲突，张明一拳打在李红的脸上，老师找张明谈话，
张明竟说：我打他的力和他给我的反作用力大小相等、方向相反，双方扯平。
你如何看待这个问题？
六、深化巩固
分析人在走路时，有几对作用力和反作用力？
1、人对地的压力N’与地对人的支持力N
N
N’
3、地面对人的摩擦力f与人对地面的摩擦力f’
f
f ’
2、地球对人的引力G与人对地球的引力G’
G
G’
七、课后探索：(共15张PPT)
超重与失重
的复习与应用
学习内容:
掌握超重与失重现象及条件
掌握超重与失重规律
掌握求解关于超重与失重问题的基本思路及技能技巧
学习要求:
会应用超重与失重规律定量求解相关问题
一 基本知识：超重与失重规律
超重规律：
一现象： 视重 > 实重
二条件：存在竖直向上的加速度（向上加速运动或向下减速运动）
三规律：
T － mg ＝ ma上
T (视重） ＝ mg (实重) + ma上（超重）
超出的重量等于物体的质量与其竖直向上的加速度的乘积。
mg － T ＝ ma下
T (视重） ＝ mg (实重) － ma下（失重）
失去的重量等于物体的质量与其竖直向下的加速度的乘积。
失重规律：
一现象： 视重 < 实重
二条件：存在竖直向下的加速度（向下加速运动或向上减速运动）
三规律：
当a下 ＝ g 时 T ＝ 0 此时现象叫做完全失重
二 基本方法：
1:存在竖直向上的加速度
T (视重） ＝ mg (实重) ＋ma上（超重）
2:存在竖直向下的加速度
T (视重） ＝ mg (实重) － ma下（失重）
3:当a下 ＝ g 时 T ＝ 0 此时现象叫做完全失重
三 基本应用：
1 一升降机内有一倾角为θ的光滑斜面，在斜面与光滑侧壁间有一质量为m的球试求：
（1）当升降机以速度V匀速上升时球对斜面和侧壁的压力分别是多少？
（2）当升降机以加速度a加速上升时球对斜面和侧壁的压力分别是多少？
θ
mg
FN1
FN2
解(一):对球进行受力分析因球受平衡力的作用
则 FN1 = mg/cosθ
FN2 = mgtanθ
1 一升降机内有一倾角为θ的光滑斜面，在斜面与光滑侧壁间有一质量为m的球求：
（2）若升降机以加速度a加速上升时球对斜面和侧壁的压力分别是多少？
θ
a
mg
FN1
FN2
解(一):因小球存在竖直向上的加速度
则其视重为m(g+a)
FN1 = m(g+a) /cosθ
FN2 = m(g+a) tanθ
2. 摩托车以72km/h的恒定速率在起伏的路面ABCDEF上行驶如图所示，设BCD段的曲率半径R1 = 100m（相当于半径为R1的圆弧），DEF段的曲率半径R2 = 150m，AB段为平直斜面，倾角为30°，已知车与乘员总质量M=120kg。求车在AB段对路面的压力F1= N，在BCD段最高点C对路面的压力F2= N，在DEF段最低点E对路面的压力F3= N。（g取10 m/S2）
a1
a2
在C点由于存在竖直向下的向心加速度，则处于失重状态
所求F2 = Mg-Ma1=Mg-MV2/R1=720N
解：在AB段由于做匀速运动则
所求F1 = MgCOS300=600 N
在E点由于存在竖直向上的向心加速度，则处于超重状态
所求F3 = Mg+Ma2=Mg+MV2/R2=1520N
3 如图所示，一台秤上固定一质量为M的斜面体，斜面上有一质量为m的小物块求：
（1）当物块以速度V匀速下滑时台秤的示数
（2）当物块以加速度a匀加速下滑时台秤的示数
解(2):因物块匀加速下滑存在竖直向下的加速度分量 ay = gsinθ处于失重状态
则台称示数 FN = (M+m)g - mgsinθ
解(1):因物块匀速下滑处于平衡状态
则台称示数 FN = (M+m)g
4 如图所示，一天平托盘上放有一电磁铁A，其正下方放一小铁块B和砝码C,处于平衡状态。当接通电源，小铁块B被吸起过程中天平将：
(A) 仍保持平衡 (B) 平衡态被破坏，左端上升
(C) 平衡态被破坏，左端下降 (D)无法判定
选B
5 一等臂杠杆两端各栓两质量为m的小球和质量为2m的砝码处于平衡状态。现将杠杆固定，再将两小球旋转起来后再释放杠杆，杠杆将：
(A)仍保持平衡 (B)平衡态被破坏，左端上升
(C)平衡态被破坏，左端下降 (D)无法判定
选A
a
a
6 在倾角为θ质量为M0的斜面体上由质量分别为M,m两物体和一定滑轮构成如图所示系统，
（1）若斜面光滑，求释放后m加速下落的加速度和下落过程中地面对斜面体的支持力
（2）若斜面不光滑，动摩擦因数为μ，求释放后m加速下落过程中地面对斜面体的支持力
解(1):两物块做匀加速运动的加速度大小
a = (mg-Mgsinθ)/(M+m)
根据超重失重规律M超重Masinθ,m失重ma
则所求 FN = (M0+M+m)g+Masinθ- ma
a
a
7 在倾角为θ质量为M0的斜面体上由质量分别为M,m两物体和一定滑轮构成如图所示系统，
（2）若斜面不光滑，动摩擦因数为μ，求释放后m加速下落过程中地面对斜面体的支持力
a
a
解(1):两物块做匀加速运动的加速度大小
a = (mg-Mgsinθ-μMgcosθ)/(M+m)
根据超重失重规律M超重Masinθ,m失重ma
则所求 FN = (M0+M+m)g+Masinθ- ma
8 如图所示，放在水平地面上的木箱，质量为M.箱内有质量为m的小球，用轻绳系于O点．球在竖直平面内来回摆动，则下列说法中正确的是
A．当球摆到最高点时，木箱对地面的压力等于(M+m)g
B．当球摆到最高点时，木箱对地面的压力小于(M+m)g
C．当球摆到最低点时，木箱对地面的压力等于(M+m)g
D．当球摆到最低点时，木箱对地面的压力大于(M+m)g
当运动到最高点的加速度大小为a=V2/L,方向竖向上指向圆心O,存在竖直向上的加速度,则应处于超重状态.
a
解:当运动到最高点的加速度大小为a=gsinθ，
方向垂直于绳斜向下,存在竖直向下的加速度分量,则应处于失重状态
故选BD
四 总结：
1:超重与失重规律适用于一切直线运动与曲线运动中进行定性分析与定量计算
2:所谓的超重与失重并不是物体的真实重量发生变化,
而是物体相对支持物与悬挂物的作用力增加了ma上或减少了ma下(共18张PPT)
牛顿第三定律
初中知识
力是物体间的相互作用
施力物体同时也是受力物体
回顾初中的小实验
一些生活中的事例
力的作用是相互的
用手推桌子，会感到桌子也在推手
头和球的弹力也是相互的
1、相互作用的一对力，可选其中任一个力称为作用力，则另一个力就是反作用力。
2、一对作用力和反作用力的性质总是相同的，既：作用力是弹力，则其反作用力一定是弹力，作用力是场力，则反作用力也一定是场力。
你敢试一试吗？
作用力和反作用力
说说为什么你敢试或不敢试？
美国《科学与发明》杂志
两只一样的生鸡蛋，一只运动的鸡蛋去撞击另一只静止的鸡蛋，撞击部位也一样，请学生猜测哪只鸡蛋先碎？
作用力和反作用力到底是什么关系呢？
V
做一做 想一想
对弹簧秤实验的要求
实验虽然简单，但还是要认真对待。
在水平桌面上沿不同方向拉弹簧秤；
要体验一下作用力和反作用力的关系（可从方向、大小等多方面考虑）
请同学仔细观察后，给出你自己的结论
作用力和反作用力的关系：
大小相等,方向相反,作用在一条直线上。同时产生，同时消失。
牛顿第三定律
牛顿第三定律：
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
对牛顿第三定律的几点说明
1、不管物体的大小形状如何，其相互作用力总是大小相等。
2、不管物体的运动状态如何，其相互作用 力总是大小相等。
3、作用力和反作用力的产生、消失、变化都是同时的。
用牛顿第三定律判断下列说法是否正确
A 人走路时，地对脚的力大于脚蹬地的力，所以人才往前走。
作用力和反作用力的特点与物体的运动状态无关
B 只有你站在地上不动，你对地面的压力和地面
对你的支持力，才是大小相等方向相反的。
C 物体A静止在物体B上，A的质量是B的质量的
100倍，所以A作用于B的力大于B作用于A的力。
D 以卵击石，石头没损伤而鸡蛋破了，这是因为
石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力。
探讨相互作用力和平衡力的区别
G
F
F1
F2
先对灯受力分析，然后指出这些力的反作用力，最后找出哪些是平衡力，哪些是相互作用力。想想它们之间有什么区别？
作用力、反作用力与平衡力不同点
作用力与反作用力 一对平衡力:
1作用在两个物体上 1作用在一个物体上
2两力性质必定相同 2两力性质可以不同
3同时产生,同时消失
3一个力消失了,另一个力仍存在
4作用力和反作用力有各自的效果，不能使物体平衡
4使物体处于平衡状态且合力为零
日常生活中的作用与反作用力
既然作用力和反作用力是大小相等的，为什么会有输或赢？
日常生活中的作用与反作用力
日常生活中的作用与反作用力
V
运动的鸡蛋
静止的鸡蛋
开放性练习
宇航员汤姆走出空间站维修天线，一不小心他推了空间站一下，他眼看自己与空间站分离了。你说汤姆为什么会和空间站分离呢，他有哪些方法可以使自己追上空间站？
小结
本节课主要内容是：
1、作用力与反作用力的概念；
2、牛顿第三定律；
3、作用力与反作用力和一对平衡力的区别；
4、牛顿第三定律的应用。
返回
物体间的相互作用力(共23张PPT)
【典例1】在“探究加速度与力、质量的
关系”的实验中，关于平衡摩擦力的说法中不正确的是
A.“平衡摩擦力”的本质就是让小车受到的摩擦力为零
B.“平衡摩擦力”的本质就是使小车所受的重力沿斜面方向的分力与所受到的摩擦阻力相平衡
C.“平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合力等于所挂砝码通过细绳和滑轮对小车施加的拉力
D.“平衡摩擦力”是否成功，可根据小车拖动的由打点计时器打出的纸带上的点迹间距是否均匀而确定
【标准解答】选A.小车运动过程中受的阻力是永恒存在的，无法使之为零，故A项错误；要使小车匀速下滑，平衡摩擦力即小车重力沿斜面的分力“mgsinθ”应与摩擦阻力f相平衡，进而小车所受的合力也就等于所挂钩码通过细绳和滑轮对小车施加的拉力，故B、C、D正确.
【典例2】（2009·江苏高考）“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图6-2-4甲所示.
(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图乙所示.计时器打点的时间间隔为0.02 s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离.该小车的加速度a=______m/s2.(结果保留两位有效数字)
(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度.小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表:
请根据实验数据作出a-F的关系图象.
(3)根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点,请说明主要原因.
【标准解答】(1)处理匀变速直线运动中所打出的纸带,求解加速度用公式Δx=at2,关键弄清公式中各个量的物理意义，Δx为连续相等时间内的位移差，t为连续相等的时间间隔，如果每5个点取一个计数点，则连续两计数点的时间间隔为t=0.1 s,Δx=(3.68-3.52)×10-2 m,代入可得加速度a=0.16 m/s2.也可以使用最后一段和第二段的位移差求解,得加速度a=0.15 m/s2.
(2)根据图中的数据,合理地
设计横纵坐标的刻度值,使图
线倾斜程度不能太小也不能
太大,以与水平方向成45°夹
角左右为宜.由此确定F的范围
从0设置到1 N较合适,而a则从
0到3 m/s2较合适.设好刻度,根据数据确定各点的位置,将各点用一条直线连起来,延长交与坐标轴某一点.如图所示.
(3)处理图象问题要注意图线的斜率、交点、拐点、面积等意义，能正确理解这些量的意义，则很多问题将会迎刃而解.与纵坐标相交而不过原点,该交点说明当不挂砝码时,小车仍有加速度,即绳对小车仍有拉力,从此拉力的来源考虑很容易得到答案,是因为砝码盘的重力,而在(2)问的图表中只给出了砝码的总重力,而没有考虑砝码盘的重力.
答案：(1)0.16(0.15也算对)　　(2)图见标准解答
(3)未计入砝码盘的重力(共26张PPT)
牛顿第一定律
一、教材分析
牛顿运动定律是经典力学中的基本定律，构成了牛顿经典力学的核心。而本节要学习的牛顿第一定律又是正确理解和掌握牛顿第二、第三定律乃至整个动力学知识的基础和关键。
教材把本节安排在第六章第一节，前面五章的内容分别是运动学和力学知识，这样安排就把学生由表面的物体是如何运动的感性认识引入到物体为什么会做这样的运动的思考中来，且符合高一学生正处在由形象思维向抽象思维转变的过渡阶段。本节的特点是教材内容以大量的文字陈述，没有涉及到数学计算，着重物理学史教育、理想化实验思想和坚持真理、不迷信权威的科学态度的熏陶。
（一）教材的地位与作用
【知识与技能】
1、借助伽利略的理想实验理解力和运动的关系，知道其主要推理过程及结论。
2、理解牛顿第一定律，并理解其意义
3、理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度
【过程与方法】
1、培养学生在实验的基础上通过推理得到结论的方法
2、通过伽利略的理想实验，使学生受到科学方法论的教育
3、通过对惯性现象的解释，培养学生灵活运用所学知识的能力
【情感态度价值观】
1、通过物理学史的简介，对学生进行严谨的科学态度教育，了解人类认识事物本质的曲折性
2、通过介绍伽利略对力和运动关系的研究，培养学生科学探究精神。
（二）教学三维目标
（三）教学重难点分析
重点：正确理解牛顿第一定律
难点：伽利略的理想实验
一、教材分析
二、学情分析
　　　本节内容学生在初中阶段虽然已经学习过，但还只是停留在认识的层次上，在高中阶段学习中，除了要保持新鲜感，还需加大思维强度，注意知识的深化和科学研究方法、情感态度的教育，让学生对牛顿第一定律有更深的理解。
三、教法学法
教法：
实验探究法、多媒体辅助教学法
学法：
猜想与假设，设计与论证、归纳分析法
四、教学过程分析
（一）、导入（激发学生学习物理的兴趣，增强民族自豪感）
　运动的原因？？？
　　卫星按预设轨道运动
　　控制卫星的运动
（一）、导入（激发学生学习物理的兴趣，增强民族自豪感）
物体为什么会运动呢？？？？
1、亚里士多德(公元前4世纪)
必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止下来。 ----运动需要力来维持
（二）、历史回顾
如何用实例反驳“运动需要力来维持”？
呈现了两个常见的力和运动关系的问题，供学生讨论。
1.桌面上的书，推一下，动；不推，就不动。
2.平直路上骑自行车，用力蹬，车前行；不蹬，车停下来。
介绍斜面实验装置
演示斜面实验
模拟无摩擦情况下的斜面实验
2、伽利略(16世纪)
“当一个物体在水平面上运动，没有碰到任何阻碍时…它的运动将是匀速的，并将无限继续进行下去，假如平面是在空间无限延伸的话。” ----运动不需要力来维持。
理想实验是在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律的一种研究问题的方法，是一种科学思想方法。
（二）、历史回顾
研究方法：实验+推理
3、笛卡尔对伽利略观点的补充和完善
（二）、历史回顾
把伽利略的观点推广到更理想的情况，指出:如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会改变原来的方向。
站在伽利略，笛卡儿等人的基础上，用简洁而全备的语言总结出牛顿第一定律。
4、牛顿的总结
（二）、历史回顾
（三）、通过具体实例理解牛顿第一定律
1、为“力是改变物体运动状态原因”引题：
针对理想斜面实验提问：
①、小球为什么能从斜面加速滚下？
②、光滑平面上小球怎样才能停下来？
2、让学生尝试用自己语言总结前人的观点
4、感受前人的伟大，指出牛顿第一定律的意义
（牛顿第一定律的简洁和完备，它揭示了力和运动的关系，促使牛顿第二定律的推出、万有引力定律的发现，改变了人类的自然观和世界观，促进了科学的发展和社会进步。）
一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
3、引领学生细读牛顿第一定律内容
承前：力不是维持物体运动的原因。
启后：力是改变物体运动状态的原因。
教师点拨：指出物体具有惯性、力的作用效果，赋予力新的内涵。
（四）深化惯性概念
1、防止学生肤浅地识记惯性概念，提醒学生品位惯性定义
可视化和具体化惯性：实验演示和实例分析
（1）迅速抽出压在杯子下纸片，杯子不倒——静止物体有惯性
（2）赛跑运动员到达终点后仍前进一段距离——运动物体有惯性
(3)液体具有惯性
(4)气体具有惯性
（四）深化惯性概念
1、防止学生肤浅地识记惯性概念，提醒学生品位惯性定义
可视化和具体化惯性：实验演示和实例分析
（1）迅速抽出压在杯子下纸片，杯子不倒——静止物体有惯性
（2）赛跑运动员到达终点后仍前进一段距离——运动物体有惯性
(3)液体具有惯性
(4)气体具有惯性
总结：一切物体都具有惯性，惯性是物体的固有属性
他们俩谁先倒呢？
状态改变难易程度------惯性大小
惯性：保持原来运动状态的性质
决定惯性大小的因素
学生设计实验验证
演示：惯性与质量的关系
质量越大，惯性越大
(五)作业
读史使人明智，这段研究史，给你最大的启发是什么？今天的你能超越伽利略吗？
请细心观察生活并把遇到的惯性现象记录下来
以惯性、惯性应用、冰壶球运动等关键词，上网或图书馆搜索相应资料
课本P106页2，5
五、板书设计(共19张PPT)
要点
牛顿第一定律
A基础回顾
内容
物体总保持
状态或状态,除
用在它上面的力迫使
这种状态
第1课时牛顿第一定律牛顿第三定律
要点精析一
第1课时牛顿第一定律牛顿第三定律
要点
牛顿第一定律
A基础回顾
内容
物体总保持
状态或状态,除
用在它上面的力迫使
这种状态
要点深化
对惯性的理解
(1)惯性的表现形式
牛顿第
切物体都有
因此牛顿第一定律又称
(2)指出力不是物体运动的原因而是物体运动状
因,即力是产生加速度的原因
惯性
)定义:物体具有保持原来
的性质
是物体惯性大小的惟一量
大的物体
性大
的物体惯性
(3普遍性:惯性是物体的属性,一切物体都
牛顿第
切物体都有
因此牛顿第一定律又称
(2)指出力不是物体运动的原因而是物体运动状
因,即力是产生加速度的原因
惯性
)定义:物体具有保持原来
的性质
是物体惯性大小的惟一量
大的物体
性大
的物体惯性
(3普遍性:惯性是物体的属性,一切物体都
要点深化
对惯性的理解
物体在不受外力或所受的合外力为零时,惯性表现为使物
体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动
物体受到外力时,惯性表现为运动状态改变的难易
惯性大,物体运动状态难以改变;惯性小,物体运动状态容易
改
(2)惯性的量度
惯性是物体本身的一种属性,质量是惯性的惟一量度,惯性
物体的受力情况
态等其他因素无关
牛顿第一定律的重要意义
(1)明确了惯性的概念
牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性—惯性
即物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质
力的本
物体在不受外力或所受的合外力为零时,惯性表现为使物
体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动
物体受到外力时,惯性表现为运动状态改变的难易
惯性大,物体运动状态难以改变;惯性小,物体运动状态容易
改
(2)惯性的量度
惯性是物体本身的一种属性,质量是惯性的惟一量度,惯性
物体的受力情况
态等其他因素无关
牛顿第一定律的重要意义
(1)明确了惯性的概念
牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性—惯性
即物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质
力的本
牛顿第一定律的重要意义
是改变运动状态的原因,不是维持运动状态的原因,例如
动的物体逐渐减速直至停止,是因为受到了阻
(3)揭示了不受力作用时物体的运动规律
牛顿第一定律描述的是一种理想状态,而实际中不受外力
用的物体是不存在的,当物体受外力作用,但所受合力为零
其作用效果跟不受外力作用
我们可以把理
想情况下的“不受外力作用”理解为实际情况中的“所受合外(共12张PPT)
力学单位制
第2节 牛顿第二定律(3)
引入：
为了测量或比较物理量的大小我们建立了物理量的单位．我们已学过的一些物理公式在确定物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的单位．
一般说来，物理量的单位可以任意选择，这样就会存在同一个物理量出现多个单位，与此对应存在多种单位制．古今中外都不一样，严重影响了科学技术的交流与发展，因此国际计量大会对此做出了规范，通过了国际单位制（代号为SI）
一、单位制
1．基本单位：所选定的基本物理量的单位
（l）物理学中，共有七个物理量的单位被选定为基本单位
（2）在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位为基本单位．
长度的单位有：厘米（cm）、米（m）、千米（km）等．
质量的单位有：克（g）、千克（kg）等．
时间的单位有：秒（s）、分（min）、小时（h）等．
力学是研究物体运动变化的过程中力与运动关系的，因此，联系物体自身性质的量（质量）和空间尺度的量（长度）以及时间，必然与物体受力后运动变化联系得最密切、最普遍，所以这三个物理量也最基本，事实表明，用这三个量做基本单位，可以使力学中的单位数目最少．
2．导出单位：根据物理公式中其他物理量和基本物理量的关系，推导出的物理量的单位．
　从根本说，所有的物理量都是由基本物理量构成的，在力学范畴内，所有的力学量都是由长度、质量和时间这三个基本物理量组成的，因此基本物理量的单位选定也就决定了其他导出物理量的单位．
1.速度公式 v=s/t．位移单位选m，时间单位选s，速度的单位是m／s．
2.加速度公式为a=(v1-v0)/t．速度单位是m／s，时间单位是s，则加速度的单位是m／s2
3.牛顿第二定律公式为F=ma．质量单位选kg，加速度单位选m／s2，则力的单位是N．
3．单位制：基本单位和导出单位的总和叫做单位制.
由于基本单位的选择不同，历史上力学中出现了厘米、克、秒制和米、千克、秒制两种不同的单位制，工程技术领域还有英尺、秒、磅制等单位制．
　1．基本单位
长度单位：米（m）
质量单位：千克（kg）
时间单位：秒（s）
　2．导出单位：
速度单位：米／秒（m／s）
加速度单位：米/秒平方（m／s 2）
力的单位：牛顿（N）
二、力学中的国际单位制（SI）
三、组合单位的读法
组合单位的汉文名称与其符号表示的顺序一致．在只有名称而不出现符号的场合，名称的顺序应该与有符号的情况下一致．如单位由相乘构成，无论是否使用乘的符号，名称中无对应“乘”的词，符号中的除（斜线和出现的负指数），名称中对应的词为“每”字，“每”字只出现一次而与分母中的单位多少无关．
例如：
　力矩的SI单位名称为“牛顿米”（因其符号为N·m）
　密度的SI单位名称为“千克每立方米”（因其符号为kg／m3）
例：质量为500g的物体受力作用后获得10m／s2的加速度，则物体受到的合外力为多少牛？
解析：从题中可看出，题目已给出了物体的质量和加速度，但均不是国际单位，因此需将其单位换成国际单位制中的单位．
物体质量m＝500g＝0.5kg
物体的加速度a＝10cm／s2＝0.1m／s2
由牛顿第二定律：F=ma
得物体受到的合外力F＝0.5×0.1N＝0.05N
利用国际单位制运算时，不需要带单位运算，只要在每一个结果的后面写上正确单位即可．
四、力学国际单位制（SI）在解题中的应用
解题与单位制的处理
（a）选用某一单位制，解题过程中一定要全部采用同一单位制中的单位，若单位还未统一，不能仓促将数值写上，以免造成错误．
（b）最后结果与单位制选择无关．
（c）由于解题一般都用国际单位制，计算最后结果也一定是国际单位制中的单位，所以熟练之后，运算过程中的单位可不必一一写出，只在最后写出所求物理量的单位就可以了．
小结：
在力学中我们选定长度、质量、时间这三个物理量的单位为基本单位．
由基本单位和导出单位组成单位制，国际单位制是一个比较科学、完善的单位制．(共26张PPT)
　
牛顿第三定律和物体的受力分析
一．力是物体间的相互作用。
二．两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
这就是牛顿第三定律。
物体间力的作用总是相互的，同时产生的。
物体间相互作用的一对力通常叫做作用力与
反作用力。
数学表达式为：F=－F’
a
问题：鸡蛋碰石头，鸡蛋破了而石头丝毫无损，说明石头对鸡蛋的作用力大，而鸡蛋对石头的作用力小，这一判断对吗？
解答: 这一判断不对,鸡蛋碰石头,鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力是一对作用力与反作用力,大小必然相等,鸡蛋破了,是因为鸡蛋壳强度不大,易碎.
平衡力：作用在物体上的两个力，如果大小相等、方向相反且作用在一条直线上，这两个力就是一对平衡力
三．作用力与反作用力和平衡力间的关系
相同点：
大小相同、方向相反、作用
在同一条直线上
作用力与反作用力和平衡力之间的区别
作用力和反作用力
一对平衡力
作用在两个物体上
同时产生、同时变化、同时消失
不可以相互叠加
作用在同一物体上
撤去一个、另一个可依然存在
可相互叠加
一定是同一性质力
可以不是同性质力
例题1：一个的物体放在光滑的小平面上，物体的左边用一条绳子固定在墙壁上，右边受到拉力 F的作用而处于静止状态。(如图所示)
解析: 拉力T与拉力T’是一对平衡力
T1
T
图
当T=0时,T1也消失
T和T1都为弹力,它们是一对性
质相同的力
图
例题2: 用细绳悬挂一小物体,小物体处于平衡状态.(如图所示)
解析: 物体受到重力G和细绳的拉力F
是一对平衡力
F
G
若剪断细绳,F=0,而G仍然存在
拉力F为弹力,它和重力G是两种
性质不同的力
练习1: 关于物体间的相互作用,以下说法正确的是( )
A.马拉车不动,是因为马拉车的力小于车拉马的力
B.马拉车加速前进,是因为马拉车的力大于车拉马的力
C.马拉车不论有没有拉动,马拉车的力的大小总等于车拉马的力的大小
D.只有马拉车不动或马拉车匀速前进,才有马拉车与车拉马的力大小相等
巩固练习
C
练习2: 物体静放在水平面上,则( )
A.桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力,这两个力是一对平衡力
B.物体所受的重力和桌子对它的支持力是一对作用力与反作用力
C.物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力是同种性质的力
D.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对作用力和反作用力.
AD
练习3、如图所示：A、B两物体叠放在水平桌面上，水平力F作用在B上，使两者一起向右匀速直线运动，下列说法中正确的是（ 　 ）
A. A对B的静摩擦力大小为F，方向向左
B. 地面对B的滑动摩擦力大小为F，方向向左
C. B物体受到向右的静摩擦力和向左的滑动摩擦力
D.由于A、B一起做匀减速直线运动，故AB
间无摩擦力
B
A
F
BD
分析下列说法是否正确
1、人走路时，地对脚的力大于脚蹬地的力，所以人才向前走。
2、马拉车，车子向前加速运动，是因为马拉车的力大于车拉马的力。
3、以卵击石，石头没损伤而鸡蛋破了，这是因为石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力。
人走路时，人和地球之间的作用力和反作用力的对数有几对，都是哪几对？
教室里悬挂着的电灯，电灯和周围物体之间作用力和反作用力的对数有几对，都是哪几对？
物体受力分析的方法
隔离法：
把某物体从众多的物体中隔离出来，作为研究对象。分析时，只分析周围物体对它的作用力，而不分析它对周围物体的作用力。
整体法：
把几个运动状态一样的物体看作一个物体去作研究对象。方法同隔离法一样。
受力分析的步骤
1、先画已知力；
2、再画重力、电场力、磁场力；
3、找接触面，画接触力（弹力、摩擦力）；
4、若物体运动状态一致，可把物体视为一个质点，把作用点集中到质点上；
5、检查有无漏力、错力。
2个力：重力G、支持力N
如图所示：一物体静止在水平面上
请问它受几个力作用？
0
G
N
如图所示：一物体在水平面上运动
请问它受几个力作用？
3个力：重力G、支持力N、摩擦力f
V
0
G
N
f
3个力：重力G、支持力N、摩擦力f
如图所示：一物体在粗糙斜面上向上运动
请问它受几个力作用？
0
V
G
N
f
如图所示：一物体悬挂于天花板下
请问它受几个力作用？
0
2个力：重力G、拉力F
G
F
如图所示：一物体在粗糙水平面上向下运动
请问它受几个力作用？
3个力：重力G、支持力N、摩擦力f
0
V
G
N
f
如图所示：一物体沿粗糙墙壁向下运动
请问它受几个力作用？
1个力：重力G
0
v
G
2个力：重力G、拉力F
如图所示：一物体被一根细绳悬挂在天花板下
请问它受几个力作用？
0
G
F
3个力：重力G、2个拉力F
如图所示：一物体被两根细绳悬挂在天花板下
请问它受几个力作用？
0
F
F
G
0
如图所示：一物体静止在水平面上
请问它受几个力作用？
2个力：重力G、支持力N
G
N
受力分析的注意事项
1、物体所受的力都有其施力物体，否则该力不存在；
2、受力分析时，只考虑根据性质命名的力；
3、对于摩擦力应充分考虑物体与接触面是否有相对运动和相对运动趋势；
4、受力分析时，要抓主要矛盾，忽略次要矛盾；
5、根据物体的运动状态去检查物体的受力情况。
练习题
2、人在爬绳上升、下降的过程中，画出人的受力图。
1、如下图所示，A、B两物体保持相对静止，且一直在水平地面向右作匀速运动，试分析A、B的受力。
3、用隔离法画出下列三种情况，在地面上A、B、C三物体的受力图。
（1）A、B、C保持相对静止。
（2）在B物上向右加一恒力F，A、B、C仍保持相对静止。
（3）在A物上向右加一恒力F，A、B、C一起向右作匀速运动。(共19张PPT)
第3节 牛顿第三定律
一、作用力与反作用力
力是物体对物体的相互作用。
只要谈到力，就一定存在着受力物体和施力物体。
探究:作用力和反作用力的关系
1.定性体验
2.定量探究
A
B
1、两个物体之间的作用总是相互的。
3、物体间相互作用的这一对力，通常叫做作用力和反作用力。
2、一个物体对另一个物体施加了力，后一物体一定同时对前一物体也施加了力。
人所受重力的反作用力？
G
人吸引地球的力
手给桌面的压力的反作用力？
桌面给手的支持力
作用力与反作用力哪个先产生呢？
并且力的性质相同
结论（1）：
作用力与反作用力同时存在，同时消失。
结论（2）：
作用力与反作用力大小相等。
即 F = - F’
作用力与反作用力的大小关系
作用力和反作用力的大小关系？
用手拉弹簧秤A，可以看到两个弹簧秤的指针同时运动，且两个弹簧秤的示数是相等的，改变手拉弹簧的拉力，弹簧秤的示数也随着改变，但两个示数总相等。
说明：作用力和反作用力大小总是相等的，也是同时变化的。
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
总结：作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在一条直线上；且同时产生、同时消失，分别作用在两个物体上;力的性质相同。F=-F’
牛顿第三定律：
1、作用力与反作用力分别作用在两个物体上，各自产生的效果不能相互抵消。
4、作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，并作用在一条直线上，与物体的运动状态无关。
3、作用力与反作用力同时产生、同时变化、同时消失。(同时性)
2、作用力与反作用力性质相同。(同一性)
如：引力的反作用力一定是引力，弹力的反作用力一定是弹力，摩擦力的反作用力一定是摩擦力。
既然作用力与反作用力大小相等，为何拔河时一方会被另一方拉过来呢？
2、如何理解以卵击石的结果？
f1
f2
F
F’
=
1、甲、乙两队拔河，甲胜，刚才甲队对乙队的作用力大于乙队对甲队的作用力。
平衡力：作用在一个物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上，这两个力叫做平衡力。
一对相互作用力 一对平衡力
等值、反向、同一直线
作用在两个物体上
作用在一个物体上
不能求合力（效果不能抵消）
能求合力（效果能抵消）
性质相同
性质不一定相同
具有同时性
不一定具有同时性
不同点
相同点
作用力与反作用力和平衡力的区别
1.作用力和反作用力
2.探究作用力和反作用力的关系
3.牛顿第三定律及其应用
4.相互作用力与平衡力的关系
课堂小结
认识 理论 实践
将一个电灯悬挂在天花板上
作用力与反作用力
平衡力
灯对绳的拉力
绳对灯的拉力
灯的重力
练习1. 如图，画出灯的受力示意图，并指出相应的作用力与反作用力。
人受到的地面施加的摩擦力
地面受到的人施加的摩擦力
以上两位小朋友与地面有几对作用力和反作用力？
练习2.
马拉车的力大于车拉马的力吗？
F
F
Ff
分析：因为F与F 是一对相互作用力，大小相等，方向相反，作用在一条直线上；车能加速跑是因为F大于车受到摩擦力Ff。
练习3.
探究学习： 1.到底谁会赢，为什么？
探究学习： 2.飞机为什么能飞起来？
世界属于你们…
世界也不属于你们…
因为地球不会因为你们
而停止自转
但，却因为你们存在而美丽!(共13张PPT)
第1节 牛顿第一定律
1.书本放在讲台上处于静止状态，怎样才能让它运动？
2.静止在水平地面上的小推车，怎样才能让它运动起来？
3.行驶中的汽车在关闭发动机后，将作怎样的运动？
请根据实际经验思考并回答下列问题：
【经验结论】
1.静止的物体不受力的作用就不能运动。
2.运动的物体失去了力的作用运动就不能继续下去。
【问题】
物体的运动真的需要用力来维持吗？
——力是维持物体运动状态的原因。一切运动物体终将归于静止。
力与运动关系的几种看法：
【说明】
科学来源于实际。
在科学并不发达的年代，人们常常从经验出发，经过简单思考来探究自然规律。
这种经验结论是否科学、是否是真理，必须经过实践的检验。因为事物的本质有时会被掩盖在表面现象中。
1.亚里士多德的观点 （2000年前古希腊）
——物体的运动并不需要力来维持。物体会停下来是因为受到摩擦阻力的缘故，力是改变物体运动状态的原因。
力与运动关系的几种看法：
【说明】
伽利略构想的理想实验(又称假想实验)以可靠的事实为基础，把实验与逻辑推理和谐地结合在一起。这种科学探究的方法有力地推动了科学的发展。
2.伽利略的观点（17世纪意大利）
——如果没有其它原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向 。
力与运动关系的几种看法：
4.牛顿的观点（1687年英国）
【牛顿第一定律的意义】
⑴揭示了力和运动的关系。
⑵指出了物体的一种属性——惯性。
——正应为如此，牛顿第一定律又称为惯性定律。
——一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。这就是著名的牛顿第一定律。
力与运动关系的几种看法：
1.什么是惯性：
——物体具有保持原有运动状态的性质，这种性质就称为惯性。
2.物体的惯性大小由什么因素决定？
①运动形式 ②运动状态 ③受力情况 ④物体质量
【答案】 质量是物体惯性大小的量度。④正确
3.惯性的本质
①一切物体都具有惯性，惯性是物体的一种固有属性。
②物体受外力作用时，惯性表现为改变其运动状态的难易程度。
关于惯性：
【例1 】竖直向上托起的排球，离开手后能继续向上运动，这是由于：
A.排球受到向上的冲力的作用。
B.排球受到惯性力的作用。
C.排球具有惯性。
D.排球不受阻力的作用。
【例2 】一切物体都有惯性，但是：
A.运动时的惯性比静止时的惯性大。
B.运动越快，物体的惯性越大。
C.物体受力越大，惯性越大。
D.物体的惯性在任何情况下都是不变的。
【答案】C
学以致用
【答案】D
【例3】关于伽利略理想实验,下列认识正确的是：
A.理想实验是不科学的假想实验。
B.理想实验所得到的结论是不可靠的。
C.理想实验是一种科学方法。
D.牛顿第一定律描述的是一种理想化状态。
【例2 】火车在长直轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在
A.手的后方 B.手的前方
C.落在手中 D.无法确定
学以致用




小结：对力和运动关系的看法的发展历程
年 代 代表人物 对力和运动关系的看法
2000年前
古希腊 亚里士多德 力是维持物体运动状态的原因。
17世纪
意大利 伽利略 物体的运动并不需要力来维持。
1687年
英国 牛 顿 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态（惯性），直到有外力迫使它改变这种状态为止。
牛顿第一定律定性地回答了力和运动的关系，即力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因。
那么，如何定量地回答力和运动的关系呢？
伽利略的理想实验
伽利略理想实验
伽利略针和单摆实验
关于牛顿第一定律的理解
⑴牛顿第一定律不是一条实验定律，它是牛顿以伽俐略的理想实验为基础，总结前人的研究成果，加之丰富的想象而提出来的
⑵牛顿第一定律说明了物体不受力时的运动状态是匀速直线运动或静止。 所以说：力不是物体运动的原因 ，
⑶一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫做惯性。
所以说：一切物体都有惯性 。
⑷外力的作用是迫使物体改变运动状态。
所以说：力是改变运动状态的原因。
⑸自然界实际上不存在不受力的物体，但物体所受合外力为零或某一方向受力为零的情况大量存在，牛顿定律也符合这些情况
爱因斯坦谈伽利略的贡献
……
伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端，这个发现告诉我们，根据直接观察所得出的结论不是常常可靠的，因为他们有时会引到错误的线索上去。
……
人的思维创造出一直在改变的一个宇宙图景，伽利略对科学的贡献就在于毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它。这就是伽利略的发现的重大意义。
——摘自A·爱因斯坦、L·英费尔德著《物理学的进化》(共13张PPT)
牛顿运动定律的应用
一、动力学的两类基本问题
1．已知物体的受力情况，要求确定物体的运动情况
处理方法：已知物体的受力情况，可以求出物体的合外力，根据牛顿第二定律可以求出物体的加速度，再利用物体的初始条件（初位置和初速度），根据运动学公式就可以求出物体的位移和速度．也就是确定了物体的运动情况．
2．已知物体的运动情况，要求推断物体的受力情况
处理方法：已知物体的运动情况，由运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合外力，由此推断物体受力情况．
二、动力学问题的求解
1．基本思路
牛顿第二定律反映的是，加速度、质量、合外力的关系，而加速度可以看成是运动的特征量，所以说加速度是连接力和运动的纽带和桥梁，是解决动力学问题的关键．
物体受力情况
加速度
牛顿第二定律
运动学基本公式
物体运动情况
* 求解两类问题的思路，可用下面的框图来表示：
2．一般步骤：
　（1）确定研究对象；
　（2）受力及状态分析；
　（3）取正方向，列方程；
　（4）统一单位，代值求解；
　（5）检验结果．
三、例题讲解
　　例1：质量为100t的机车从停车场出发，经225m后，速度达到54km／h，此时，司机关闭发动机，让机车进站，机车又行驶125m才停在站上．设运动阻力不变，求机车关闭发动机前所受到的牵引力．
　　解析:机车的运动经历加速和减速两个阶段．因加速阶段的初求速度和加速位移已知，即可求得这一阶段的加速度a1，应用牛顿第二定律可得这一阶段机车所受的合力，紧接着的减速阶段的初求速度和减速位移也已知，因而又可由运动学公式求得该阶段的加速度a2，进而由牛顿第二定律求得阻力，再由第一阶段求得的合力得到机车牵引力的大小．
加速阶段
所以：
由牛顿第二定律得：
减速阶段
所以减速运动加速度的大小为
得阻力大小为
因而
　　例4：一个质量为0.2kg的小球用细绳吊在倾角为 =35 的斜面顶端如右图示，斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计摩擦，当斜面以10m／s2的加速度向右运动时，求绳子的拉力及斜面对小球的弹力．

　　解析：用极限法把加速度a推到两个极端来分析，当a较小时（ a 0），小球受到三个力（重力、绳索的拉力和斜面支持力）作用，此时绳平行于斜面；当a较大时（足够大），小球将“飞离”斜面，此时绳与水平方向夹角未知．那么a=10m／s2向右时，究竟是上述两种情况中的哪一种？
解题时必须先求出小球离开斜面的临界值然后才能确定．

　令小球处在离开斜面的临界状态（N刚好为零）时，斜面向右的加速度为a0，此时小球受力分析如下图所示．
mg

T
所以：


mg
T
由于
所以小球会离开斜面，受力如下图
小结：
牛顿运动定律的应用是力学的重点之一．
在已知运动情况求力或已知力分析运动情况都是以加速度这一物理量作为（桥梁）来解决问题．(共12张PPT)
§5.2牛顿第二定律-应用
第六章：牛顿运动定律
牛顿第二定律的内容
物体的加速度a跟作用在物体上的合外力F成正比，跟物体的质量m成反比。加速度方向与合外力力方向相同。
F ＝ma
a 的方向与F 的方向一定相同
F、m、a 是对于同一个物体而言的
F 和a 时刻对应：同时产生、同时消失、同时变化
每个力各自独立地使物体产生一个加速度
矢量性
瞬时性
独立性
同体性
课堂练习
下列说法正确的是：
1、物体合外力减小时，加速度一定减小
2、物体速度为零，合外力一定为零 3、物体合外力为零时，速度一定为零 4、物体合外力减小时，速度一定减小 5、物体的运动方向一定跟合外力的方向相同
6、物体的加速度大小不变一定受恒力作用
7、根据m = F/a ，物体的质量跟外力成正
比， 跟加速度成反比
（A）
思考
牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗？
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？
一、牛顿第二定律的简单应用
(1)已知物体的受力情况，求物体的运动情况；
(2)已知物体的运动情况，求物体的受力情况。
应用牛顿第二定律解题的两类问题
关键：求加速度 a ，因为它是连接力与运动的桥梁。
力
运动
加速度a
牛顿第二定律解题的一般步骤
1、确定研究对象。
2、分析物体的受力情
况，画出受力分析图。
3、建立直角坐标系。
4、根据牛顿运动定律
和运动学规律建立方程
并求解。
汽车重新加速时的受力情况
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。
汽车减速时受力情况
G
FN
F阻
F
FN
G
F阻
正交分解法
平行四边形法
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？
F1
F2
0
F
x
y
0
F1
F2
【例题】质量为8 103千克的汽车，在水平的公路上沿直线行驶，汽车的牵引力为1.45 104牛，所受阻力为2.5 103牛。
求：汽车前进时的加速度。
解题步骤：
１.研究对象：
汽车
２.受力分析
３.建立坐标系
４.由F合＝ma 列方程（组）
５.解方程（组）
G
N
f
x
y
F
【例题】如图，位于水平地面上质量为m的木块，在大小为Ｆ，方向与水平方向成 角的拉力作用下，沿地面作匀加速直线运动．若木块与地面之间的动摩擦因数为 ，求：木块的加速度。
G
N
f
x
y
解题步骤：
１.研究对象：
木块
２.受力分析
３.建立坐标系
４.由F合＝ma 列方程（组）
５.解方程（组）
Ｆ

v
课堂小结
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(共14张PPT)
5.2牛顿第二定律
数据处理得：
a ∝F
实验结论：
当m一定时，a和F成正比
即
1、质量m一定，加速度a与力F的关系
◆回忆上节课所探究的内容
2、力F一定，加速度a与质量m的关系
数据处理得：
m
◆回忆上节课所探究的内容
知识形成
当取k =1，此时关系式可简化为：
物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。
F =ma
此即为牛顿第二定律的数学表达式。
a=F/m
F
—
m
a∝
或者F∝ma
其中 k 为比例常数
F = k ma
进一步可以将表达式改为：
其实物体往往不止受到一个力的作用，物体受几个力作用时，牛顿第二定律公式 F = ma 中的 F 表示合力，这样我们可以把牛顿第二定律内容表述为：
物体的加速度跟物体所受的合力成正比，跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同。即
F合 = ma
关于牛顿第二定律的说明:
1.矢量性:(a与F合方向相同)
2.同体性:( a与F合 , m都属于同一物体，即研究对象统一性）
3、理解：
1）同体性：F、m、a 是对于同一个物体 而言的。
2）瞬时性：a与F合是瞬时对应关系
同时产生
同时消失
同时变化
a、F合
3）矢量性：a、F合都是矢量
注意：a的方向与F合方向一定相同
v的方向与F合方向不一定相同
若v、F合的方向相同，物体做加速运动
若v、F合的方向相反，物体做减速运动
前面第一章我们已学过：a、v同向，加速； a、v反向，减速
a的方向与F合方向一定相同
所以，我们可得出这样的结论：
随堂练习：
1.从牛顿第二定律公式m=F/a可得，对某一物体来说，它的质量 （ ） A.与外力成正比 B.与合外力成正比 C.与加速度成反比 D.与合外力以及加速度都无关
D
2.当作用在物体上的合外力不等于零时
（ ） A.物体的速度将一定越来越大 B.物体的速度将一定越来越小 C.物体的速度将有可能不变 D.物体的速度将一定改变
D
随堂练习：
下列说法中正确的是（ ）
A．同一物体所受合外力越大，加速度越大。
B．同一物体所受合外力越大，速度越大。
C．物体的加速度大小不变，一定受恒力作用。
随堂练习：
A
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？为什么？
答：没有矛盾，由公式F合=ma看，F合为合外力，无论怎样小的力（F≠0）都可以使物体产生加速度，这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时，物体仍静止，说明合外力为零。由受力分析可知F+N-mg=0。
技能升华
某质量为1100kg的汽车在平直路面试车，当达到100km/h的速度时关闭发动机，经过70s停下来。停下来后汽车又重新起步加速，设加速时牵引力为2000N，假定试车过程中汽车受到的阻力不变。
求：(1)汽车受到的阻力的大小
(2)汽车重新起步的加速度为多大？
小试牛刀：
如图所示，质量为4kg的物体与水平地面的动摩擦因数为μ=0.20。现对它施加一向右与水平方向成37°、大小为20N的拉力F，使之向右做匀加速运动，求物体运动的加速度大小。
）37°
F
解：对物体受力分析
mg
FN
f
Fx
Fy
y
x
所以 F合= Fx合
又 f=μ FN
代入数据联立得a=2.6m/s2
x方向：
Fx合= Fx—f
y方向：
Fy合= Fy + FN — mg =0
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．注意用国际单位制统一各个物理量的单位．
4．根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解．(共11张PPT)
平衡时
F′
G
1、弹簧秤挂一重物G保持静止时，弹簧秤示数 F′=G
2、弹簧秤和物体一起加速上升,弹簧秤示数大于物体的重力，即：F′ > G
3、弹簧秤和物体一起加速下降,弹簧秤示数小于物体的重力，即： F′ < G
F′
G
a
a
F′
G
a
F′
F
（一）超重现象
设重物的质量为m，弹簧秤和重物有向上的加速度α时，重物受力如图：
F合 = F - G = m α
故：F = G + m α > G
由牛顿第三定律可知：物体对弹簧秤的拉力F′ = F > G
总结：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于物体所受重力的现象称为超重现象。
mg
F
mg
F′
α
（二）失重现象
设重物的质量为m，弹簧秤和重物有向下的加速度α时，重物受力如图：
F合 = G - F = m α
故：F = G - m α < G
由牛顿第三定律可知：物体对弹簧秤的拉力F′ = F 总结：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小于物体所受重力的现象称为失重现象。
F ′
a
F
mg
F
mg
α
减速上升N减速下降N>G 超重
加速下降N加速上升N>G 超重
总结：物体具有向上（或 向下）的加速度时，它就处于超重（或失重）状态；与运动的方向无关。
m
v
α
m
v
α
m
v
α
m
v
α
G
N
N
G
N
G
G
N
当重物向下的加速度 α = ɡ时，F合=mɡ-0 该物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)为零，这就是“完全失重”现象。
完全失重的情况下所有和重力有关的仪器都无法使用！
弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小。
无法用天平测量物体的质量
练习1、一个人在地面上最多能举起300N的重物，在沿竖直方向以某一加速度做匀变速运动的电梯中，他只能举起250N的重物。求电梯的加速度。(g = 10m/s2)（设同一个人能提供的最大举力一定）
分析：同一个人能提供的最大举力是一定的，因此在电梯里他对物体的支持力为300N,对物体受力分析可求出F合，从而求出加速度。
mg
N
解：设物体的质量为m，对其受力分析如图:
得： F合 = N — G =300 — 250 = 50(N)
由题意：m = 25Kg
故：α = F合/m=2m/s2
方向：竖直向上
练习2、一个人站在医用体重计的测盘上，不动时读数为G，此人在下蹲过程中，磅秤的读数（ ）
A、先大于G，后小于G B、先小于G，后大于G
C、大于G D、小于G
过程分析：人下蹲是由静止开始向下运动，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。
B
人在站起过程，情况又是怎样 ？
思考
练习3、原来做匀速运动的升降机内，有一被拉长弹簧拉住的，具有一定质量的物体A静止在底板上，如图，现发现A突然被弹簧拉向右方，由此可以判断，此升降机的运动可能是: ( )
A、加速上升 B、减速上升
C、加速下降 D、减速下降
BC
分析：匀速运动时物体所受静摩擦力等于弹簧拉力，若物体突然被拉向右方，则所受摩擦力变小，压力变小，故物体加速度向下，所以升降机可能向上减速或向下加速
1、超重和失重是一种物理现象。
2、物体是超重还是失重是由α的方向来判定的，与v方向无关。不论物体处于超重还是失重状态，重力不变。
规律
α 向上 示重 > 重力 超重状态
α 向下 示重 < 重力 失重状态
本节内容总结
问题处理的一般思路：
1、确定研究对象；
2、对研究对象进行运动分析和受力分析；
3、列出方程或方程组；
4、求解方程，并对结果做必要说明。(共34张PPT)
vt＝v0＋at
牛顿第二定律的应用
力
加速度
受力
加速度
运动学公式
运动学公式
合力
加速度
重力
弹力
摩擦力
运动
图 1
答案　(1)8 m/s　(2)4.2 s
x方向 mgsin -f=ma
y方向 N-mgcos =0,
关系式 f= N
则
答案　(1)2.5 m/s2　(2)
图 2
答案　20.7 N　1.88 m/s2
图 3
B
图 4
答案　A
图 5
C
图 6
答案　BD
图 7
答案　BC
图 8
B
图 9
甲　　　　　　乙
答案　5 m/s2　10 m
④
图 10
答案　2.56 N　0
图 11
t/s 0 8 23 35 55 83
v/(m·s－1) 0 5.3 19.7 28.3 41.9 56.4
t/s 130 189 311 217 226 240
v/(m·s－1) 85.0 111.1 119.4 119.4 119.4 117.0
图 12
解析　(1)如下图所示
答案　(1)见解析图　(2)2.85×104 N　(3)2.73×104 N
6
风
37°
F/N
u/(m/s)
t/s
t/
0246810
246810
F
O12:3:4t
F/N
F
Mg
o t, t2 t3 ta t/s
B
P
F
O
N
N/F2
6
ng
mg
53°
v/(m·s-)
120
110
100
080600
20
10
20406080100120140160180200220240t/s
U/(m·s
120
110
100
50
30
20
10
0
2040608010012014016018020020240/s(共19张PPT)
超重和失重
重力怎样测量？
N
N’
例1、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都处于静止状态。证明弹簧秤和台秤的读数等于物体重力的大小。
证明：
由力的平衡条件
F=G
以物体为研究对象,受力如右图
弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F`的大小
由牛顿第三定律
F=F`
∴弹簧的读数就是重力的大小。
F’
F
G
G
G=N
N=N`
G=N`
F’
F
mg
N
N’
mg
例2、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向上加速运动。求弹簧秤和台秤的读数。
a
a
证明：
由牛顿第二定律
F-mg=ma
弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F`的大小
由牛顿第三定律
F=F`
∴弹簧的读数为m(g+a) 。
以物体为研究对象,受力如右图
F=m(g+a)
N-mg=ma
N=N`
N`=m(g+a)
N=m(g+a)
F’
F
mg
N
N’
mg
例3、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向下加速运动。求弹簧秤和台秤的读数大小。
a
a
证明：
由牛顿第二定律
mg-F=ma
弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F`的大小
由牛顿第三定律
F=F`
∴弹簧的读数为m(g-a) 。
以物体为研究对象,受力如右图
F=m(g-a)
mg-N=ma
N=N`
N`=m(g-a)
N=m(g-a)
物体对竖直悬线的拉力或水平支持物的压力与重力的重力关系：
F
mg
N’
N
mg
F’
物体静止或匀速运动
即 a=0
F=F`=mg
N=N`=mg
F
mg
a
F’
N
mg
N’
a
物体有向上的加速度
即 a≠0
F=F`=m(g+a)
N=N`=m(g+a)
物体有向下的加速度
即 a≠0
F=F`=m(g-a)
N=N`=m(g-a)
F
mg
a
F’
N
mg
N’
a
超重
失重
例4、一质量为40kg的小孩站在升降机中的体重计上。（1）当升降机以0.5m/s2加速上升时，体重计的读数为( )N。(2)当升降机以0. 5m/s2的加速度加速下降时，体重计的读数为( )N
420
380
超失重的理解：
力与（ ）直接相关联。（加速度、速度）
重力的方向竖直向下，要发生超失重现象，竖直方向必须要有加速度。
加速度a
超重
失重
mg
mg
加速度
1、只要加速度竖直向上，超重。（与速度的方向没关系）
2、只要加速度竖直向下，失重。（与速度的方向没关系）
例5、一小孩站在升降机中，升降机的运动情况如下时，判断超重、失重情况。
1、升降机加速上升
2、升降机减速上升
3、升降机加速下降
4、升降机减速下降
超重
失重
失重
超重
　　例6、一个人站在磅秤上，读出体重为500N。在他忽然蹲下的过程中，磅秤上读出的体重有无变化？为什么？
你的结论是什么？
开始下蹲时
加速度：
竖直向下
失重
将要蹲下时
加速度：
竖直向上
超重
读数变小
读数变大
接上题：
如果此人又突然向上迅速站起来，磅秤上读出的体重又有什么变化？
开始站起时
加速度：
竖直向上
超重
将要站起时
加速度：
竖直向下
失重
读数变大
读数变小
超失重的理解：
失重时，重物对竖直悬线的拉力T=m(g-a)；对支持面的压力N=m(g-a)。就好像重力“减小”了（确切的说是重力加速度g好像“减小”了）。实际上物体的重力没有变。
超重时，重物对竖直悬线的拉力T=m(g+a)；对支持面的压力N=m(g+a)。就好像重力“增加”了（确切的说是重力加速度g好像“增加”了）。实际上物体的重力没有变。
失重时，当a=g，重物对竖直悬线的拉力T=m(g-a)=0；对支持面的压力N=m(g-a)=0。就好像重力完全“消失”了（确切的说是重力加速度g好像“消失”了）。实际上物体的重力并没有消失。
取一只塑料瓶，在下端靠近底边处钻一个小孔，用手堵住瓶口，然后往瓶里加满水。
▲ 提起瓶子，把堵小孔的手移去，可看到小孔处有水喷射出。
想想看，为什么？
当瓶子自由下落时，瓶中的水处于完全失重状态，小孔以上部分的水对以下部分的水的没有压力，小孔没有水流出。
这是因为液体受到重力而使内部存在压力，小孔以上部分的水对以下部分的水的压力造成小孔处的水流出。
▲ 让瓶子从某一高处自由下落，会发现什么结果？这是为什么？
当杯自由下落时，容器、水和木块都处于完全失重状态，由于重力引起的浮力消失，所以物体仅受重力。
重力的作用效果使物体产生加速度，即：
G = m g
浮力怎么变化？
如图所示，分析杯自由下落时木块所受的浮力怎么变化。
g
G
关心航天科学
一个质量为70Kg的宇航员，如果在某一段时间内与火箭、航天飞机一道以 a=g的加速度竖直升空，那麽宇航员所承受的竖直方向的压力有多大？
分析：宇航员受重力G、压力N而竖直向上加速运动，由牛顿第二定律：
N - G = ma
∴N=ma +G = m〔a+g〕=2mg =1400N
N
G
O
a
所受地球的引力只改变速度的方向，不改变速度的大小。
航天飞机中的人和物，
都处 于
完全失重状态
人造地球卫星，宇宙飞船、 航天飞机绕地
球做圆周运动。
近地卫星
远离地球的卫星
航天器中的宇航员
g
g0
g
　　向心加速度的大小等于所在位置重力加速度的大小。
怎么睡觉都舒服!
在宇宙飞船中
无法利用天平测质量
0
测力计无法测重力
但其它的拉力或压力仍可测量
液体呈球型
滚动轴承
含气泡的金属(共24张PPT)
牛顿第三定律
1．作用力与反作用力
(1)两个物体相互接触时，如果一个物体施力于另一个物体，另一个
物体 也反过来对前一个物体 .
(2)物体间的 ，叫作用力和反作用力．
同时
施力
相互作用力
2．实验探究小结
如下图所示，把两个弹簧测力计A和B联结在一起，用手拉弹簧A.结果发现，两个弹簧测力计的示数是 的．改变手拉弹簧的力，弹簧测力计的示数也都随着 ，但两个示数总 ，这说明作用力和反作用力大小 ，方向相反．
相等
变化
相等
相等
3．牛顿第三定律
(1)牛顿第三定律的表述：两个物体之间的作用力和反作用力总
是 ．
(2)牛顿第三定律的数学表达式： (负号表示反作用力F′与
作用力F的方向相反)．
大小相等、方向相反、作用在同一直线上
F＝－F
一、为什么说力的作用总是相互的？
● 要点梳理
(1)力是物体间的相互作用，作用在物体上的力都来自其他物体．每当一个物体对另一个物体施加作用力时，另一个物体也对这个物体施加作用力，所以单个孤立的力是不存在的．如果把两个物体间相互作用的两个力中的一个力叫做“作用力”，则另一个力就叫做“反作用力”．我们可以把这两个力中任何一个力叫做“作用力”，而将另一个力叫做“反作用力”，这里所谓的作用和反作用并非指原因和结果，而仅指同时的相互作用．如马拉车时，车同时也拉马；人用头顶足球时，足球被顶飞，人的头也被碰得感到疼痛．
(2)大量的实例表明，任何性质的力的作用都是相互的，也就是说，任何物体是施力物体的同时也是受力物体，两个物体间相互作用的这一对力，叫做作用力和反作用力．
(3)相互作用的一对力，可任选其中一个力称为作用力，则另一个力就是反作用力．
(4)一对作用力和反作用力的性质总是相同的，即：作用力是弹力；则其反作用力一定也是弹力；作用力是摩擦力，其反作用力也一定是摩擦力．(以后学习以上各种性质的力)
二、牛顿第三定律
● 要点梳理
(1)内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同—条直线上．
(2)牛顿第三定律阐明了相互作用的物体之间的作用力和反作用力的关系，因而，应用牛顿第三定律可以从一个物体的受力分析过渡到另一个物体的受力分析，为我们提供了一个对物体受力分析的新途径．
● 重点解读
(1)作用力和反作用力的相互依赖性．它们相互依存，以对方作为自己存在的前提．
(2)作用力和反作用力的同时性．它们同时产生，同时变化，同时消失，而不是先有作用力后有反作用力．
(3)作用力和反作用力的性质相同．即作用力和反作用力是属于同种性质的力．
(4)作用力和反作用力的不可叠加性．作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，各产生其效果，不可求它们的合力，两力的作用效果不能相互抵消．
三、一对作用力和反作用力跟一对平衡力的比较
● 疑点辨析
相互作用力与平衡力的比较
内容 作用力和反作用力 二力平衡
不
同
点 受力
物体 作用在两个相互作用的物体上 作用在同一物体上
依赖
关系 相互依存，不可单独存在，同时产生，同时变化，同时消失 无依赖关系，撤除一个，另一个可依然存在
叠加
性 两力作用效果不可叠加，不可求合力 两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力且合力为零
力的
性质 一定是同种性质的力 可以是同种性质的力，也可以不是同种性质的力
相同
点 大小
方向 大小相等、方向相反、作用在一条直线上
【巧记方法】　作用力与反作用力的关系可巧记为“四同、三异、三无关”：
(1)四同：同大小、同性质、同直线、同生同灭；
(2)三异：异方向、异作用点、异效果；
(3)三无关：与物体形态无关、与物体运动状态无关、与其它力无关．
作用力与反作用力的概念的理解
关于作用力与反作用力，有以下叙述，正确的是(　　)
A．凡是大小相等、方向相反、分别作用在两个不同物体上的两个力，必定
是一对作用力与反作用力
B．凡是大小相等、方向相反、且作用在同一物体上的两个力必定是一对作
用力与反作用力
C．凡是大小相等、方向相反、作用在同一直线上且分别作用在两个相互作
用的物体上的两个力，必定是一对作用力与反作用力
D．相互作用的一对力中，究竟称哪一个力为作用力，是任意的
【解析】　作用力与反作用力只能发生在两个相互作用的物体之间，发生
“相互作用”是产生作用力与反作用力的根本条件．作用力与反作用力的基
本特点是“大小相等、方向相反、在同一条直线上，但作用点分别在不同物
体上”．因而A、B选项错误，C选项正确．作用力与反作用力是互为相称
的，没有严格的区分，因而D答案正确．
【答案】　CD
【解题关键】　(1)两个物体发生相互作用，是产生作用力与反作用力的根
本条件．
(2)作用力与反作用力的特点是“等值、反向、共线、异体”．
公元2003年10月15日9时50分，地处西北戈壁荒滩的酒泉卫星发射中心，用“长征”Ⅱ号F型火箭发射了“神舟五号”载人航天飞船，杨利伟代表中国人民成功地登上太空，下面关于飞船与火箭上天的情形，下列叙述中正确的是(　　)
A．火箭尾部向外喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而
让火箭获得了向上的推力
B．火箭尾部喷出气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得
飞行的动力
C．火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获
得前进的动力
D．飞船进入运动轨道之后，与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力
【解析】　火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一
对相互作用的物体．火箭向下喷气时，喷出的气体同时对火箭产生向上的
反作用力，即为火箭上升的推动力．此动力并不是由周围的空气对火箭的
反作用力提供的，因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关．故而B、C
选项错误，A选项正确．
火箭运载飞船进入轨道后，飞船与地球之间依然存在相互吸引力，即地球
吸引飞船，飞船吸引地球，这就是一对作用力与反作用力．故D选项正确．
【答案】　AD
作用力和反作用力与平衡力的区别
物体静止于水平桌面上，则(　　)
A．桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力
B．物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力
C．物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力
D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡的力
【解析】　物体和桌面受力情况如右图所示．
对A选项，因物体处于平衡状态，且N与G作用于同一物体．因此，N和G是
一对平衡力，故A正确．
对B选项，因作用力和反作用力分别作用在两个物体上，故B错．对C选项，
因压力是弹力，而弹力与重力是性质不同的两种力，故C错．
对D选项，由于支持力和压力是物体与桌面相互作用(挤压)而产生的，因此N
与N′是一对作用力和反作用力，故D错．
【答案】　A
【规律总结】　(1)作用力和反作用力的关系可概括为：“四同，三不同”．
“四同”是指：①大小相同；②同生、同灭、同变化；③性质相同；④在同
一直线上．
“三不同”是指：①方向不同；②作用在不同的物体上；③作用效果不同．
(2)两个力是否为平衡力，首先要看这两个力是否作用在同一个物体上．分析
是否是作用力与反作用力，首先要看这两个力是否作用在两个物体上，这两
个力是否是相互作用而产生的．
　如右图所示，用质量不计的轻绳L1和L2将
M、N两重物悬挂起来，则正确的是(　　)
A．L1对M的拉力和L2对M的拉力是一对平衡力
B．L2对M的拉力和L2对N的拉力是一对作用力与反作用力
C．L1对M的拉力和M对L1的拉力是一对平衡力
D．L2对N的拉力和N对L2的拉力是一对作用力和反作用力
【解析】　对M受力分析，它受到重力、L1拉力、L2拉力作用，因此，L1对
M的拉力和L2对M的拉力并不是一对平衡力；作用力和反作用力作用在相互
作用的两个物体之间，而B答案中有三个物体：M、N、L2，显然是不正确
的；平衡力必须作用在同一个物体上，L1对M的拉力和M对L1的拉力分别作
用在M和L1上，显然不是平衡力，故只有D正确．
【答案】　D
2-1
马拉车，车动说明马对车的作用力大于车对马的反作用力
如右图所示，一个大人甲跟一个小孩乙站在水平
地面上手拉手比力气，结果大人把小孩拉过来了，对这个
过程中作用于双方的力的关系，不正确的说法是(　　)
A．大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大
B．大人与小孩间的拉力是一对作用力、反作用力
C．大人拉小孩的力与小孩拉大人的力一定相等
D．只有在大人把小孩拉动的过程中，大人的力才比小孩的力大，在可能
出现的短暂相持过程中，两人的拉力一样大
【指点迷津】　作用力和反作用力总是大小相等，大人与小孩手拉手比力气
时，无论是在相持阶段还是小孩被大人拉过来的过程中，大人拉小孩的力与
小孩拉大人的力的大小总是相等的，所以说法B、C正确，故选A、D.
既然大人拉小孩与小孩拉大人的力一样大，大人为什么能把小孩拉过来呢？
关键在于地面对两者的最大静摩擦力不同，如题图所示，分别画出两者在水
平方向上的受力情况，显然，只有当F′甲>F′乙时，小孩才会被大人拉过来，如
果让大人穿上溜冰鞋站在水泥地面上，再比力气时，小孩就可以轻而易举地
把大人拉过来．
【答案】　AD
牛顿第三定律在力的求解中的应用
高考常在综合题中考查牛顿第三定律，如不方便直接求出某一个力时，可以先求出它的反作用力，再根据牛顿第三定律求出此力．
如右图所示，
A、B的重力分别为200 N、50 N，
定滑轮光滑，物体均处于静止状态，
求：A对地面的压力；
【解析】　本题中直接求A对地面的压力无从下手，我们可以先求地面对A的支持力，再由牛顿第三定律求A对地面的压力
设绳的拉力为T，以B为研究对象，由二力平衡知识得：
T=GB=50 N
设地面对A的支持力为N，A受力如右图，由力的平衡条件得：
T+N=GA
∴N=GA-T=200 N-50 N=150 N
由牛顿第三定律得，A对地面的压力的大小：
N′=N=150 N
【答案】　150 N
1．关于作用力与反作用力，下列说法正确的是(　　)
A．马拉车加速行驶，马拉车的力大于车拉马的力
B．从井里将水桶提上来，绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力
C．不论电梯是加速、匀速还是减速上升，人对电梯底板的压力和底板对人
的支持力总是大小相等的
D．作用力与反作用力等大反向合力为零
【解析】对于任何物体，在任何条件下，作用力与反作用力的大小一定相
等，故马拉车的力等于车拉马的力，绳子对桶的拉力等于桶对绳子的拉力，
人对电梯底板的压力等于底板对人的支持力，A、B错，C对；作用力与反
作用力等大、反向，但作用在不同的物体上，各自产生不同的效果，不能求
合力，D错．
【答案】　C
2．如右
图，水平力F把一个物体紧压在竖直的墙壁上，
静止不动，下列说法中正确的是(　　)
A．作用力F跟墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力
B．物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力，是一对平衡力
C．作用力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力
D．物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力
【答案】　BD
3．“嫦娥一号”的成功发射，一方面表明中国航天事业已走在了世界的前列，
另一方面“嫦娥一号”的发射也带动了高科技的发展．目前计算机的科
技含量已相当高，且应用于各个领域各个方面．如下图，是利用计算机
记录的“嫦娥一号”发射时，火箭和地面的作用力和反作用力变化图线，
根据图线可以得出的结论是(　　)
A．作用力大时，反作用力小
B．作用力和反作用力的方向总是相反的
C．作用力和反作用力是作用在同一个物体上的
D．牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时不再适用
【答案】　B
4．利用牛顿第三定律，有人设计了一种交通工具，在平板车上装了一个电风
扇，风扇运转时吹出的风全部打到竖直固定在小车中间的风帆上，靠风帆
受力而向前运动，如下图所示．对于这种设计，下列分析中正确的是(　)
A．根据牛顿第二定律，这种设计能使小车运行
B．根据牛顿第三定律，这种设计能使小车运行
C．这种设计不能使小车运行，因为它违反了牛顿第二定律
D．这种设计不能使小车运行，因为它违反了牛顿第三定律
【答案】　C(共15张PPT)
一、超重现象
3、超重现象
2、分析：
思考：物体怎样运动,会出现超重
物体有向上的加速度时，包括向上加速和向下减速。
1、实验：
F
G
根据牛顿第二定律: F-G=ma
a
F是弹簧秤的读数，（ 物体的视重）
所以F=G+ma > G
物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于物体所受重力的现象。
二、失重现象
3、失重现象：
物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小于物体所受重力的情况
2、分析：
物体怎样运动,会出现失重？
物体有向下的加速度时，包括向上减速或向下加速。
1、实验：
F
G
根据牛顿第二定律 G - F =ma
a
所以F=G-ma 即弹簧秤的示数小于物体的重力
三、完全失重现象
完全失重：
物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）
等于零的状态。
若物体的加速度a=g：
根据牛顿第二定律:G - F =ma
即F=G-ma=mg-mg =0
弹簧秤的示数为零，就象不受重力。
G
g
太空行走
刚才看到的是美国宇航员在太空行走、进行机器检修的画面。据报道：我国神舟七号将于２００８年发射，将首次把女宇航员送进太空，且他们会离开飞船进行太空行走活动。但是，在航天领域，我们还落后于美国和俄罗斯。希望同学们通过自己的努力，成为飞行员，再成为宇航员，为祖国的航天事业贡献自己的力量吧！
四、注意
1、物体处于超重或失重状态时，只是物体对支持物的压力或物体对悬线的拉力不等于物体的重力，物体受到的重力大小和方向还是不变的。
2、发生超重或失重现象与物体的速度方向无关，只与物体的加速度方向有关。
人在体重计上迅速下蹲至静止的过程中，体重计的示数怎样变化？
五、日常生活中的超重和失重现象
思维点拨：分析人下蹲过程的加速度情况
人下蹲过程分析：由静止开始向下运动，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。
思考：如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？
六、 电梯中的学问：人站在体重计上,当电梯从静止开始加速上升再减速上升的过程中, 体重计示数如何变化？
动画
例题： 如图所示，一台秤上固定一质量为M的斜面，斜面上有一质量为m的物块,求：
（1）当物块以速度V匀速下滑时台秤的示数
（2）当物块以加速度a匀加速下滑时台秤的示数
解(2):因物块匀加速下滑,存在竖直向下的加速度分量 ay = asinθ，所以处于失重状态,对整体,在竖直方向,
解(1):因物块匀速下滑,处于平衡状态，把M和m看作一个整体,则台称示数 FN = (M+m)g
由牛顿第二定律： (M+m)g - FN = masinθ
FN
Mg+mg
a
ay
则台秤示数 FN = (M+m)g - masinθ
f
八、小结：
超重与失重
定义
条件
实质
超重
失重
有向上的加速度：超重
有向下的加速度：失重
重力不变，只是拉力或压力不等于重力。
侧面有一个洞的水瓶里面装满水，让水瓶做自由落体运动，水会不会从洞中射出来？为什么？
九、课外小实验(共32张PPT)
图 1
思路点拨
答案　AD
答案　C
图 2
答案　aA= ，方向竖直向下
aB=0
图 3
答案　2.5 m/s2
图 4
答案　见解析
D
A
图 5
C
图 6
答案　A
图 7
D
图 8
答案　B
图 9
答案　12 m/s2　4 N
图 10
答案　(1)做加速度减小的加速运动最后匀速 5.94 m/s
(2)5.4 m/s2
图 11
答案　(1)2 m/s2　(2)50 m
图 12
答案　0.25　16.25 m
④
0000
左
右
A
B
6
北
F
F
东
「2
甲
b
31∽~B
N
N
mg
F(共10张PPT)
牛顿第二定律应用
复习
牛顿第二定律：物体的加速度与物体所受的合外力成正比,与物体的质量成反比.
定义式:
理解:
①同体性，a、m、F“同体”（同一物体）
②正比性，a∝ΣF（同比）；
③矢量性，a、F同向；
④瞬时性，a、F同时
解题步骤
分类：1.已知受力，确定运动情况；
2.已知运动情况，确定受力。
受力分析
运动参量
第1类
第2类
先求a
例1
例1：（教材P73）一列静止在站台里的火车，总质量为6.0×105kg.伴随着一声笛响，这列火车从站台缓缓开处出，1min20s后显示其速度达到了72km/h.若火车作匀速直线运动，求火车在加速过程中的合外力要多大才能满足加速的要求？
G
N
ΣFx
分析:火车受到4个力.合外力为ΣF.先由初速度和末速度求出加速度a,再由质量和加速度求出合外力.
F
f
a
例1解
解:(已知
m=6.0×105kg,
t=80s,
v0=0,
vt=72km/h=20m/s,
求ΣF)
加速度a=Δv/Δt=20/80=0.25m/s2.
合外力ΣF=ma=6.0×105×0.25=1.5×105N.
例1补充
补充：设火车受到的阻力是车重的0.05倍，这时火车所需要的牵引力应为多大？
∵ΣF=F-f
合外力
牵引力
阻力
其中f=kmg=0.05×6.0×105×10=3.0×105N
此处用k不用μ，是因为阻力不一定完全是摩擦力
∴牵引力F=ΣF+f=1.5×105+3.0×105=4.5×105N
例2
例2:交通警察在处理交通事故时,有时会根据汽车在路面上留下的刹车痕迹,来判断发生事故前汽车是否超速.在一个限速为40km／h的大桥路面上,有一辆汽车紧急刹车后仍发生交通事故,交警在现场测得该处的痕迹为12m,已知汽车轮胎与地面的动摩擦因数为0.06,请判断汽车是否超速.
G
N
f
a
s
分析:汽车受到3个力.合外力为f.需列出方程组求解汽车的初速度.
例2解
解：以初速度方向为正(默认,可不写)
G
N
f
a
s
+
此处符号为“减”号还是“负”号
因此
牛二
又
解之得
v0=12m/s=43.2km/h>40km/h
超速
练习
如图所示，悬挂于小车里的小球偏离竖直方向θ角，则小车可能的运动情况是：
A. 向右加速运动 B. 向右减速运动
C. 向左加速运动 D. 向左减速运动
θ
G
分析：小球受到重力、拉力。合力水平向右。因此加速度水平向右。
a“→”
v “→”,向右加速
v “←”,向左减速
T
√
√
A、D
注意：如果“猜”
练习扩展
求出小车的加速度.
θ
T
G
解：小球质量设为m.则小球所受合外力为
加速度为
此处一般写作mgtgθ,而不是写作Tsinθ.为什么？(共12张PPT)
§5.1 牛顿第一定律
1、在研究力和运动的关系上有哪些代表人物？每位科学家对力和运动的关系是怎样认为的？
代表人物 对力和运动关系的看法
2、伽利略是如何证明其观点的？
一、历史的回顾
代表人物 对力和运动关系的看法
亚里士多德（Greece ）
必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用物体就要停下来。
伽利略
（Italy）
在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故。
笛卡尔（France）
如果没有其他的原因，运动的物体将继续以同一速度沿着同一直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
以可靠的事实为依据，抓住主要因素，忽略次要因素，更深刻地揭示自然规律。
二、牛顿第一定律
1、内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
2、说明：
（1） 物体不受外力时的状态是匀速直线运动状态或静止状态，说明力不是维持物体运动速度的原因。
（2） 外力的作用是迫使物体改变其运动，说明力是使物体运动速度改变的原因。
（3） 一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫惯性。
（A）一切物体都具有惯性，物体的运动并非一定需要力来维持。
（B）惯性是物体的固有属性，不论物体运动与否、受力与否，都具有惯性。且惯性只和质量有关。
练习：下列叙述正确的是：（ ）
A 不论物体处于什么状态，物体都具有惯性。
B 人在电梯启动的时候，会有一种特殊的感觉。由此可知，人在状态改变时才有惯性。
C 一辆汽车撞上前面停着的汽车，若这两辆车的司机受了伤，他们受伤的部位会截然不同。
D 在沿水平轨道上匀速行驶的封闭车厢内，人竖直跳起，落下后人落在地板原处。
ACD
牛顿第一定律正确揭示了运动和力的关系：
力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因。
思考练习
1、被踢出的冰块以2m/s的速度在阻力可以忽略的水平冰面上滑动，冰块受不受向前的作用力？5s后它的速度将是多大？
2、做自由落体运动的物体，如果下落过程中某时刻重力突然消失，物体的运动情况是 （ ）
A 悬浮在空中不动
B 速度逐渐减小
C 保持一定速度向下匀速直线运动
D 无法判断
C
3、如图示，在车厢的顶板上用细线挂着一个小球，在下列情况下对车厢的运动情况得出怎样的判断。
（1）细线竖直悬挂： ；
（2）细线向图中左方偏斜： ；
（3）细线向图中右方偏斜： 。
静止或匀速直线运动
向左减速或向右加速
向左加速或向右减速
你,学到了什么？
1、对力和运动关系的研究过程。
2、伽利略的理想实验及其观点。
3、牛顿第一定律的内容及含义。
4、惯性知识的理解及应用。(共17张PPT)
第１节　牛顿第一定律
如果说我比一些人看得远一些,那是因为我站在巨人的肩膀上的缘故
-------牛顿
历史的足迹……
1、在研究力和运动的关系上有
哪些代表人物？
2、每位科学家对力和运动的关
系是如何认识的？
3、伽利略是如何证明其观点的？
亚里士多德 （前384—前322）
世界古代史上最伟大的哲学家，科学家和教育家。他的著作，一是前人的知识积累；二是助手们为他所作的调查和发现；三是他自己独立的见解。内容涉及天文学，动物学，胚胎学，地理学，地质学，物理学，解剖学，生理学。他死后的几百年里，没有一个人像他那样，对知识有过系统的考察和全面掌握，恩格斯称他是“最博学的人”。
亚里士多德的观点：必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来. -----这种认识一直延续了两千多年!
伽利略 （1564—1642 意大利）
伟大的物理学家和天文学家，科学革命的先驱。首先在科学实验的基础上融会贯通了数学、物理学和天文学三门知识，扩大、加深并改变了人类对物质运动和宇宙的认识。他以系统的实验和观察推翻了以亚里士多德为代表的、纯属思辨的传统的自然观，开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。被称为“近代科学之父”。
伽利略的观点：物体的运动不需要力来维持，力是改变物体速度的原因． 伽利略的观点是通过理想实验总结出的.
实验次数 表面材料 阻力大小 滑行距离
1 毛巾
2 粗布条
3 光滑木版
推理想象 光滑表面
最大
最短
较长
较大
长
较小
无限长
阻力为零
笛卡儿
(Descartes,1596-1650)
如果没有其他原因,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向.
牛顿 (Newton,1642-1727)
牛顿分析：物体除了运动的以外,还有静止的，那么，静止的物体在没有受到外力作用时，将保持静止状态．概括出牛顿第一定律．
牛顿第一定律:
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.
牛顿第一定律的意义:
（1）指出了一切物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止的性质（惯性）．
（2）指出了物体的运动并不需要力来维持，力是改变物体速度的原因．
惯性: 物体有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质叫惯性.
* 一切物体都具有惯性. 惯性是物体的固有性质, 牛顿第一定律又叫惯性定律.
试举出 生活中有关 惯性的例子
例如:
自行车紧急刹车,轮子不转了,但车子还会向前滑动.就是由于自行车刹车后具有前进的惯性.
运动员冲到终点后,不能马上停住,还要向前跑一段.这是由于运动员具有保持向前跑的惯性.
思考与讨论:惯性大小与什么有关
运动的火车比运动的自行车停
下来要难;推汽车要比推自行车要
难.试分析惯性与质量的关系。
结论:物体的质量越大,惯性越大
练 习 与 巩 固
一:被踢出的冰块,在摩擦力可以忽略的冰面上匀速滑动,冰块受不受向前的作用力
A: 不 受
B: 受
二:判断:
1.只有静止或做匀速直线运动的的物体才有惯性.
对
错
2.太空中的物体没有惯性.
对
错
回 答 正 确
此时,冰块由于惯性而以被踢出时的速度作匀速运动,不受向前的作用力.
错 误
回 答 正 确
惯性是物体的固有性质,任何物体都有惯性.
一、历史的回顾：
亚里士多德→
伽利略→
笛卡尔→
牛顿
二、牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到外力迫使它改变这种状态为止
1、物体不受外力时的运动状态是匀速直线
运动或静止
2、一切物体都有保持匀速直线运动状态或静
止状态的性质——惯性，惯性是物体的固
有性质,惯性大小只与质量有关。
3、外力的作用是迫使物体改变原来的运动状态
小结
思考题:在一密封的车厢内，你有办法判定车厢是处于静止状态还是匀速直线运动状态吗？有办法判定车厢是否有加速度吗？能判断加速度的方向吗？
人们对物体的运动规律的认识是经历了漫长的时间的．物体在不受力时的运动规律，它是经过亚里士多德对人们近两千年的思想束缚，伽利略的科学推理，才最终由牛顿总结出来的．(共17张PPT)
１.实验探究:加速度与力、质量的关系
第２节　牛顿第二定律
m
m
F1
F2
m1
m2
F
F
F1m1定性讨论1
定性讨论2
讨论1：物体质量一定，力不同，物体加速度有什么不同？
结论：当物体质量一定时，物体的加速度应该随着力的增大而增大。
返回
讨论2：力大小相同，作用在不同质量的物体上，物体加速度有什么不同？
结论：当力大小相同时，物体的质量越大，运动状态越难以改变，所以质量越大，加速度越小。
注意：这里的力指的是物体所受的合外力。
总结：影响加速度的因素有哪些？
1. 合外力
2. 质量
1.加速度与力的关系
实验的基本思路：保持物体的质量不变，测量物体在不同力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系。
实验设计
方案1：小车后面连接一纸带，用打点计时器记录小车的运动情况。根据所打的点计算小车的加速度，然后再看力和加速度的关系。
方案2:根据初速度为零的匀加速直线运动的位移公式可知：加速度和位移成正比，只要测量位移就得到加速度与受力的关系。
方案3：利用气垫导轨。
图 1 : 气垫导轨装置
表格设计:(供参考)
图 2 : 滑块和挡光片
图 3: 光电门
图 4 : 电脑计时器
图 5 : 气源
图 6 : 滑块的接触面
返回幻灯片 8
表格设计:
次数 拉车砝码（g） 加速度a1 拉车砝码（g） 加速度
a2
1
2
3
4
5
（供参考一）
小车1 小车2
次数 拉车砝码（g） 位移x1/cm 拉车砝码（g） 位移x2/cm
1
2
3
4
5
供参考二：
F
O
a (x)(共46张PPT)
第2节 牛顿第二定律
知识识记
一 牛顿第二定律
1.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.
2.表达式:F=kma,在国际单位制中k=1,则有F=ma.
3.F的含义:物体所受的合力.
二 力的单位
1.在国际单位制中,力的单位是牛顿,符号N,它是根据牛顿第二定律定义的:使质量为1 kg的物体产生1 m/s2加速度的力,叫做1 N,即1 N=1 kg·m/s2.
2.比例系数k的含义
根据F=kma,取不同的单位,k的数值不一样,在国际单位制中k=1.由此可知,在应用公式F=ma进行计算时,F m a的单位必须统一为国际单位制中相应的单位.
15分钟随堂验收
1.在牛顿第二定律的数学表达式F=kma中,有关比例系数k的说法,正确的是( )
A.k的数值由F m a的数值决定
B.k的数值由F m a的单位决定
C.在国际单位制中,k=1
D.在任何情况下k都等于1
答案:BC
解析:物理公式在确定物理量数量关系的同时,也确定了物理量的单位.在F=kma中,只有“m”的单位取kg,“a”的单位取m/s2,“F”的单位取N时,k=1,故排除A D,选B C.
2.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
答案:CD
解析:a m F三个物理量的决定关系是:力F和质量m决定了加速度a,而加速度a不能决定力的大小或质量的大小.
3.静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,在力刚开始作用的瞬间,下列说法中正确的是( )
A.物体立即获得加速度和速度
B.物体立即获得加速度,但速度仍为零
C.物体立即获得速度,但加速度仍为零
D.物体的速度和加速度均为零
答案:B
解析:由牛顿第二定律的瞬时性可知,力作用的瞬时即可获得加速度,但无速度.
4.(2008·广东高考)质量为m的物体从高处静止释放后竖直下落,在某时刻受到的空气阻力为Ff,加速度为
答案:B
5.质量为m的物体,在两个大小相等 夹角为120°的共点力作用下,产生的加速度大小为a,当两个力的大小不变,夹角变为0°时,物体的加速度大小变为______________;夹角变为90°时,物体的加速度大小变为__________.
2a
解析:物体的质量已经给定,欲求加速度的变化情况,实际上就是求合外力的变化情况.
两个分力的大小保持不变,夹角越小合力越大,夹角越大合力越小,设分力大小为F,当夹角为120°时,合力大小也为F.当夹角变为0°时,合力大小为2F,此时的加速度为2a;当夹角变为90°时,
45分钟课时作业
一 选择题
1.关于力的单位“牛顿”的理解,以下说法中正确的是( )
A.“N”这个单位是由质量1 kg的物体所受重力为9.8 N而规定下来的
B.“N”这个单位是由牛顿第二定律F=kma,当k=1时规定下来的
C.使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力为1 N
D.物体所受重力为19.6 N中“N”并不是规定的,而是测出来的
答案:BC
解析:“牛顿”这个单位是人为规定的,规定使质量为1 kg的物体,产生1 m/s2的加速度所需的力为1 N,在此规定下牛顿第二定律F=kma中的比例常数k=1,故B C正确.
2.用力F1单独作用于某一物体上可产生的加速度为3 m/s2,力F2单独作用于这一物体可产生的加速度为1 m/s2.若F1 F2同时作用于该物体,可能产生的加速度为( )
A.1 m/s2 B.2 m/s2
C.3 m/s2 D.4 m/s2
答案:BCD
解析:由题意可知大小关系F1=3m,F2=m,当F1 F2同时作用于该物体上时,物体所产生的加速度为a=F合/m,而F1 F2方向未定,设它们的合力大小为F,有2m≤F≤4m,因此2 m/s2≤a≤4 m/s2.
3.如图4-3-1所示,底板光滑的小车上用两个量程为20 N的完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为1 kg的物块.在水平地面上当小车做匀速直线运动时,两弹簧秤的示数均为10 N.当小车做匀加速直线运动时,弹簧秤甲的示数变为8 N.这时小车运动的加速度大小是( )
图4-3-1
A.2 m/s2 B.4 m/s2 C.6 m/s2 D.8 m/s2
答案:B
解析:因弹簧的弹力与其形变量成正比,当弹簧秤甲的示数由10 N变为8 N时,其形变量减少,则弹簧秤乙的形变量必增大,且甲 乙两弹簧秤形变量变化的大小相等,所以弹簧秤乙的示数应为12 N.物体在水平方向所受到的合外力为F=F乙-F甲=(12-8) N=4 N.根据牛顿第二定律,得物块的加速度大小为
4.如图4-3-2所示,固定于水平桌面上的弹簧上面放一重物,现用手往下压重物,然后突然松手,在重物脱离弹簧之前,重物的运动为( )
图4-3-2
A?先加速,后减速
B?先加速,后匀速
C?一直加速
D?一直减速
答案:A
解析:本题的研究对象是与弹簧接触的物体,它受到恒定的重力 大小随时间变化的弹力,这样合力也随时间发生变化.我们按物体受合力的变化情况把物体的运动情况分为三个阶段(A为运动的初始点,B为FN=mg的位置,C为脱离弹簧时刻的位置):
(1)A→B段,FN>mg,合力F竖直向上,加速度a竖直向上,初速度v0=0,所以物体做加速运动,且上升过程中弹力FN逐渐变小,所以合力变小,加速度a也随之变小,而速度会逐步增大;
(2)B点时,FN=mg,合力F=0,此时物体加速度为零,而速度最大;
(3)B→C段,FN5.将箱子放在粗糙的水平地面上,前面的人用与水平方向成仰角θ1的力F1拉箱子,后面的人用与水平方向成俯角θ2的力F2推箱子,箱子的加速度为a,如撤去力F2,则箱子的加速度( )
A?必增大 B?必减小
C?可能不变 D?可能增大
答案:CD
解析:有力F2时,加速度a1=
6.在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块,木块和车厢通过一根水平轻弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k.在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ,在这段时间内木块与车厢保持相对静止,如图4-3-3所示.不计木块与车厢底部的摩擦力.则在这段时间内弹簧的形变量为( )
图4-3-3
答案:A
解析:取小球为研究对象,对球进行受力分析:
水平方向Fsinθ=m2a,竖直方向受力平衡,Fcosθ=m2g,
再对m1受力分析:F弹=m1a,
设弹簧形变量为x,则kx=m1gtanθ,
7.(2009·广东卷)搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车,当力沿斜面向上,大小为F时,物体的加速度为a1;若保持力的方向不变,大小变为2F时,物体的加速度为a2,则( )
A.a1=a2 B.a1C.a2=2 a1 D.a2>2 a1
答案:D
8.如图4-3-4所示,质量为m的物体在粗糙斜面上以加速度a加速下滑.现有一个恒力F作用在物体上,力F过物体的重心,且方向竖直向下.则施加恒力F后物体的加速度将( )
图4-3-4
A.增大 B.减小
C.不变 D.先变小后不变
答案:A
解析:未施加F前,加速度
二 非选择题
9.质量为1.0 kg的物体,其速度图象如图4-3-5所示.4 s内物体所受合外力的最大值是__________N;合外力方向与运动方向相反时,合外力大小为__________N.
图4-3-5
4
2
解析:由速度图象知,物体在第1 s内的加速度为a1=4 m/s2,第2 s内的加速度为a2=0,后2 s内的加速度为a3=-2 m/s2.显然物体在第1 s内合外力最大,其最大值为F1=ma1=1.0×4 N=4 N;合外力方向与运动方向相反时,合外力为F3=ma3=1.0×(-2) N=-2 N,负号表示合外力方向跟运动方向相反.
10.一辆小汽车的质量是8.0×102 kg,所载乘客的质量是2.0×102 kg.用同样大小的牵引力,如果不载人时使小汽车产生的加速度是1.5 m/s2,载人时产生的加速度是多大
答案:1.2 m/s2
kg,m2=(8.0+2.0)×102 kg=1.0×103 kg,a1=1.5 m/s2,代入上式得
11.一个人用一条质量可不计的细绳从井中竖直向上提一桶水,细绳所能承受的最大拉力为300 N,已知水桶装满水后,水与水桶的总质量为20 kg,则人向上提升的最大加速度为多大 (g取10 m/s2)
答案:5 m/s2
解析:用细绳匀速提升一物体时,绳的拉力与物体的重力大小相等,但如果向上加速拉一物体时,绳子的拉力则大于物体的重力.根据牛顿第二定律F-mg=ma,F=mg+ma.加速度越大,需用的力F就越大.最大的拉力Fmax=mg+mamax,代入数值得amax=5 m/s2.即人向上提水桶的最大加速度为5 m/s2.
2.如图4-3-6所示,质量为m=20 kg的物块受到与水平面成37°角 大小为100 N的力的作用,在水平地面上以2 m/s2的加速度做匀加速直线运动,试分析当撤去力F时,物体的加速度为多少 (cos37°=0.8,sin37°=0.6)
图4-3-61
答案:2.86 m/s2 方向与物体运动方向相反
解析:设未撤去力F时,物体受力如图4-3-7所示.
图4-3-7
水平方向上根据牛顿第二定律得
Fcosθ-Ff=ma.
所以Ff=Fcosθ-ma
=80 N-40 N=40 N.
竖直方向上物体受力平衡,即
所以FN=mg,
所以FN=mg-Fsinθ=200 N-60 N=140 N.
当撤去力F时物体受力如图4-3-8所示.物体沿原来的方向做匀减速直线运动.
图4-3-8
则FN′=mg,
Ff′=μFN′=μmg,
所以由牛顿第二定律
方向与物体运动方向相反.(共15张PPT)
6.4《超重和失重》
航天飞机上的两名宇航员在进行交接班。从图中可以看到上班者仅1根手指即可将下班者“举”离工作岗位。
利用弹簧秤测重力原理？
T
G
静止时
T=G
匀速直线运动呢？
既不静止也不匀速直线运动？
一、视重：物体对水平支持物的压力（如对地磅的压力）或对悬挂物的拉力（如对弹簧秤的拉力）叫物体的视重。
注意：通常用弹簧秤或地磅并不直接测量物体的重力而是测量压力或拉力，根据二力平衡得出物体的重力。
超重与失重
物体
对支持物的压力
或对悬挂物的拉力(视重)
大于所受重力——超重
小于所受重力——失重
你坐电梯的时候有什么感受？
是错觉吗？
是自己重力改变了吗
同一地方，物体的重
力只与自身质量有关
测什么？
（压力）
用何工具？
（体重计）
这种现象我们称为什么？
超重与失重
超、失重的条件
现象解释
应用
还有类似现象吗？
这种现象我们称为什么？
观察体重计指针是否改变
是压力改变了吗？
电梯运动情况
读数与重力的大小关系
超、失重情况
a的方向
末期：
中期：
初期：
初期：
中期：
末期：
加速
匀速
减速
减速
匀速
加速
读数>重力
读数=重力
读数<重力
读数<重力
读数=重力
读数>重力
超重
失重
超重
失重
平衡
平衡
上 升过 程
下 降过 程
现 象 探 究
超、失重与运动方向有关吗？
超、失重与加、减速有关吗？
测力计读数（即物体对支持物的压力或对悬挂绳的拉力 ）
大于重物所受重力的现象称为超重现象
测力计读数（即物体对支持物的压力或对悬挂绳的拉力 ）
小于重物所受重力的现象称为失重现象
只要加速度方向竖直向上，必产生超重现象
只要加速度方向竖直向下，必产生失重现象
定 义
与 条 件
上 升
过 程
电梯运动情况
末期：
中期：
初期：
加速
匀速
减速
读数与重力的大小关系
读数>重力
读数=重力
读数<重力
超、失重
a的方向
超重
失重
平衡
加速上升时，加速度向上，为何会产生超重现象，示数大于重力？
G
a
F
v
F－G = ma
F = G + ma > G
所以测力计读数大于重力
减速上升时，加速度向下，为何会产生失重现象，示数小于重力？
现 象 解 释
怎么理解“载人航天器上升时的最大超重达8g ”？若
杨利伟质量为m=50kg，以此超重程度上升，求其在
上升过程中对坐椅的压力？
N
a
G
O
分析：宇航员受重力G、压力N而竖直向上加速运动，由牛顿第二定律：
N －G = ma
∴N = ma + G = m（a+g）= 4500N
相当与身上压着同体重的8个人
应 用
加加林:超重开始增强了。我感觉到，有一种不可抗拒的力量越来越沉重地把我压到座椅上。尽管座椅的状态是最适当的，可以把压到我身上的巨大重量减少到最低限度，但是手脚稍微动弹一下都是很困难的。
站在升降机里的人，质量m=50kg，升降机此时正以
匀加速下降，测力计的读数为多少？假若
以a=g匀加速下降呢？
G
F
a
v
（1）G－F = ma
F = 475N
(2) G－F = mg
F = 0
应 用
你能验证“a=g下落时，物体对支持面压力或对悬绳拉力为0”？
定义：当物体竖直向下的加速度正好等于重力加速度时，重 物对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于 零的现象 称为完全失重
例：下列仪器不能在太空中使用的是：
A、天平 B、刻度尺 C、温度计 D、电流表
E、气压表 F、摆钟 G、弹簧秤
完 全 失 重
知识与技能：
过程与方法：
1、现象 猜想 验证 结论 应用
2、实验的一般步骤
情感态度价值观：
1、了解何为超重现象和失重现象
2、了解产生超重和失重现象的条件
3、能应用牛顿第二定律解释超重和失重现象
一份辛劳一份收获
小 结
4、理解生活中的超重与失重现象(共17张PPT)
第4节 超重与失重
教学目的
１．知道什么是超重与失重；
　　 ２．知道产生超重与失重的条件．
重点与难点
重点：对超重和失重的理解及应用；
难点：超重和失重跟物体所受重力的区别．
复衡力：作用在一个物体上的两个大小相等，方向相反，作用在同一直线上的两个力．
相互作用力：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上．
＊能否可以直接测出一个物体的重力？
已知：取方向向上为正方向
∵加速度 a=0
∴F合=FN－Ｇ＝ma =0
∴FN=G
　又∵ FN与FN′是一对作用力与　反作用力
　 ∴FN= FN′
　　∴ FN′ =G
Ｇ
ＦN
V
*如果电梯以速度V向上做匀速直线运动，则重物对台秤的压力FN′为多少？
∴我们不可以直接测出重物的重力，而是测出重物对台秤的压力，间接地确定了重物的重力：
G = FN′
已知：取方向向上为正方向
∵ F合=FN－Ｇ＝ma
∴FN=G+ma
　 又∵ FN与FN′是一对作用力与反作用力
　 ∴FN= FN′
　　 ∴ FN′ =G +ma
Ｇ
ＦN
a
*如果电梯以加速度a向上做匀加速直线运动，则重物对台秤的压力FN′为多少？
从上面结论可知：
FN′≥G
我们发觉由台秤所测的值大于重物的实际质量；这种现象称为超重
已知：取方向向上为正方向
∵ F合=FN－Ｇ＝－ma
∴FN=G－ma
　 又∵ FN与FN′是一对作用力与反作用力
　 ∴FN= FN′
　　 ∴ FN′ =G －ma
Ｇ
ＦN
a
*如果电梯以加速度a向下做匀加速直线运动，则重物对台秤的压力FN′为多少？
从上面结论可知：
FN′≤G
我们发觉由台秤所测的值大于重物的实际质量；这种现象称为失重
所以，由上述可知：
１．当加速度a竖直向上时，为超重状态；
２．当加速度a竖直向下时，为失重状态．
已知：取方向向上为正方向
∵ F合=FN－Ｇ＝－ma
∴FN=G－ma =mg－ma=0
　 又∵ FN与FN′是一对作用力与反作用力
　 ∴FN= FN′
　　 ∴ FN′ =0
Ｇ
ＦN
a
*如果电梯以加速度a(a=g)向下做匀加速直线运动，则重物对台秤的压力FN′为多少？
* 我们可知：当加速度a=g时，重物对台秤的压力为０，则由台秤所测重物的质量为０，这种现象称为完全失重．
巩固练习：
弹簧秤下挂着一个１kg的重物，在下列情况下，弹簧秤的读数F为多少？(g=9.8m/s2)
Ａ：以的加速度0.2m/s竖直加速上升；
F=10N
B：以的加速度0.2m/s竖直减速上升；
C：以的加速度0.2m/s竖直加速下降；
D：以的加速度0.2m/s竖直减速下降．
F=9.6N
F=9.6N
F=10N
*某钢绳所能承受的最大拉力是4×104N，如果用这条钢绳使3.2t 的货物匀加速上升，则物体在10s内发生的速度改变不能超过＿＿＿m/s（g=10m/s2)
∴ V ≤V0+at=2.5m ×10s=25m/s
25
G
F
解：3.2 t =3.2 ×103kg，Ｇ= 3.2×104N
货物所受到的合外力F合≤F－G，
又∵F合=ma，a≤ F合／m
∴a ≤(4×104N －3.2 × 104N)／3.2 × 103kg
∴ a ≤ 2.5m/s2
a
G
FN
FN′
x
y
*如图所示的装置以加速度2m/s2竖直上升时，质量为10kg的小球对竖直板的压力FN是多少？
解：对小球进行受力分析，如图示：
）37o
∴ FN= FN′sin37o……(1)
F合= FN′cos37o－G=ma ……(2)
整理得：FNcot37o=ma+G
FN= ( 10kg×2m/s2+10kg × 10m/s2 ) ×0.75
=160N(共13张PPT)
体验：杨利伟在太空中的失重实验
思考：在杨利伟体验太空失重的实验中
1、物体有没有重量？
2、在太空中失重物体处于何种状态？
3、展示了几个物体？
无
悬浮
小盒子、飞行手册、DV软包、笔。
4、太空摄像机用多长的胶条就可固定在墙上
3cm
宇航员在太空行走
宇航员在维修太空站
太空举重
体验.感知.理解
——超重和失重
观察：电梯中的超失、重现象
情况记录与探索：
运动情况 实重G /×10N 视重G//×10N 实重与视重关系 加速度方向 超重或失重
静止 400.0 400.0 G= G/ 无 无
加速上升 400.0 500.0 G < G/ 向上 超重
减速上升 400.0 300.0 G < G/ 向下 失重
加速下降 400.0 300.0 G< G/ 向下 失重
减速下降 400.0 500.0 G> G/ 向上 超重
实重和视重
超重：物体对支持物的压力(或对悬挂绳的拉力)大于它所受的重力，称为超重现象.即实重小于视重。
失重：物体对支持物的压力(或对悬挂绳的拉力)，小于它所受的重力，称为失重现象.即实重大于视重。
超重和失重
实重：物体的实际重量，在数值上等于物体在静止时对支持物的压力(或对悬挂绳的拉力).
视重：物体在运动过程中对支持物的压力(或对悬挂绳的拉力).
超重和失重为什么会发生？
例: 电梯由三楼向四楼运行，接近四楼时开始减速，已知电梯在这段时间的加速度大小为0.65m/s2，乘电梯的人质量为60kg，求人对地面的压力。
完全失重现象
物体的加速度方向竖直向下、且大小为g时，会发生完全失重现象。
杨利伟在太空中体验的失重就是完全失重。
1、超重和失重是一种物理现象。
2、视重是指支持物对物体的支持力（或悬挂物对物体的拉力），是可以改变的。
规律
视重>实重， a竖直向上，超重状态
视重<视重，a竖直向下，失重状态
超重还是失重由a决定，与v方向无关
本节内容总结
N-G=ma
G-N=ma
A、超重时物体的重力增加了
B、超 重时物体的重力是不变的
C、完全失重时，物体的重力没有了.
D、完全失重时物体的重力全部用来产生加速度
1、关于超重和失重，下列说法中正确的是
本节练习
2、升降机地板上放一个弹簧秤，秤盘上放一个质量为20kg的物体 (如图示)，当升降机：
(1)以4m/s的速度匀速上升时，台秤读数是多少N？
(2)以1m/s的加速度竖直上升时，台秤读数是多少N？
3、人在匀加速上升的电梯中能够举起60kg的货物，已知a=2m/s2，那么在地面上能举起多重的货物？（g=10m/s2）(共14张PPT)
牛顿第一定律
力对物体的作用
推 拉 ..

不踩踏板,自行车也会前进一段距离.
球用力推出去后， 会在空中飞一段时间,之后再在地面缓慢滚停下.
力是物体运动的原因--亚里士多德
(古希腊
公元前
384—
-前322年)
运动和力的关系
父母早亡 花光 17 柏拉图 地球是圆的 书
运动不需要力来维持--伽利略（意大利1564～1642）
伽利略斜面实验
伽利略通过这个理想实验推断:
如果没有摩擦阻力，一旦物体具有某一速度，物体将保持这个速度沿水平面持续运动下去.
阻力对物体运动的影响
表面状况 阻力大小 小车运动的距离
毛巾(很粗糙)
棉布( )
木板( )
结论:平面越光滑,小车运动的距离越___,这说明小车受到的阻力越___,速度减小得越___
如果表面很光滑,阻力很小很小,甚至没有阻力,那么运动的物体将:以不变的速度永远运动下去.
牛顿
笛卡尔
伽利略
牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态.
牛顿第一定律 含义
1.一切物体(所有物体)都有保持原来运动
　状态的性质；
2.力不是维持物体运动的原因；
3.力是改变物体速度的原因;
汽车刹车
Ｆ
汽车开动
乘汽车的体会
为何物体可以总保持静止或匀速直线运动状态
惯性
物体保持运动状态不变的特性叫做惯性. ---牛顿第一定律也叫惯性定律
惯性的表现
☆不受外力的时候表现为：保持静止或匀速直线运动状态不变
☆受外力时表现为：运动状态改变的难易程度
惯性大小和甚末有关
惯性的大小: 是描述物体保持原来的运动状态的本领强弱

惯性是物体的固有属性.
只和物体的质量有关.
运动快慢
速度
质量
受力情况…
…
1.惯性是物体的固有属性.
2.惯性的大小与物体是否运动、速度大小、是否受力等无关
3.质量是物体惯性大小的唯一量度
想一想：
问：足球被踢出去以后，球还会继续运动，为什么？
过不了多久，为什么球又会停下来？
问:我国公安部规定，在各种小型车辆前排乘坐的人必须系好安全带。为什么要做这样的规定？
谢谢大家!(共18张PPT)
牛顿第三定律
问 题 引 入
问题一：什么是力？试举例说明。
力是物体对物体的作用。
事 例 探 究
下面我们先来看一些现象：
下 页
上 页
F
F
1
2
两船的相互作用
A
B
A
B
下 页
上 页
异极互相吸引
F
F
1
2
两块磁铁之间的吸引作用
A
B
A
B
下 页
上 页
从上面的实验中我们得出结论：物体之间的作用总是相互的。
相互作用的两个力之间有什么关系呢
一个物体是施力物体，同时它也是受力物体。
我们把物体间相互作用的这一对力叫做作用力和反作用力。
一、物体间的作用是相互的
（A
B）
下 页
上 页
二、牛顿第三定律
两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
三、作用力与反作用力的特点
分 析 总 结
下 页
上 页
F1（弹力）
F2（弹力）
作用在不同的物体上；
具有同种性质。
下 页
上 页
二、牛顿第三定律
两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
三、作用力与反作用力的特点
1、作用在不同的物体上；
2、具有同种性质；
一旦绳子被剪断，绳子对灯泡的拉力就消失，灯泡对绳子的拉力也随同消失。可见
作用力和反作用力具有同时性，
将一个电灯悬挂在天花板上
具有同时性
F1
F2
下 页
上 页
二、牛顿第三定律
两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
三、作用力与反作用力的特点(A→B，B→A)
1、作用在不同的物体上；
2、具有同种性质；
3、具有同时性（同生同失)。
上 页
下 页
问题三：作用力与反作用力跟平衡力有什么相同点和不同点呢？
问题二：什么是一对平衡力呢？
作用在一个物体上的两个大小相等、方向相反的力叫平衡力。
上 页
下 页
将一个电灯悬挂在天花板上
作用力与反作用力（异物）
平衡力（同物）
灯对绳的拉力
绳对灯的拉力
灯的重力
上 页
下 页
四、与平衡力的区别
作用力与反作用力 平衡力
作用在两个物体上 作用在同一个物体上
具有同种性质 不一定具有同种性质
具有同时性 不一定具有同时性
不能求合力（不能抵消） 能求合力（能抵消）
牛顿第三定律揭示了：力作用的相互性，即两个相互作用的物体之间必然同时存在一对作用力与反作用力，它们总大小相等、方向相反、作用在同直线上的两个物体上.
小 结
思考与讨论
1.有人认为，既然作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，这两个力就是相互平衡力。这种说法对不对？如果不对错才哪里？说明理由。
2.以卵击石，石头没损伤而鸡蛋破了，这是因为石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力。这种说法对不对？如果不对错才哪里？说明理由。(共22张PPT)
第2节 牛顿第二定律(2)
回顾
a ∝F
F∝ma
正比于
a∝
m
1
a∝
m
F
F ＝kma
k 为比例系数
思考
假如你是科学家，你能否想个办法把k 消掉？
把能够使质量是1 kg的物体产生1 m/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
可见，如果都用国际单位制的单位，在上式中就可以使k=1，上式简化成
F＝ma
牛顿第二定律的数学表达式
F＝k ma
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
a 的方向与F 的方向一定相同
F、m、a 是对于同一个物体而言的
F 和a 时刻对应：同时产生、同时消失、同时变化
每个力各自独立地使物体产生一个加速度
同向性
瞬时性
独立性
F合＝ma
合外力
质量
加速度
同体性
对牛顿第二定律的理解
A
f1
f2
F
FN2
FN1
mAg
A、B发生相对滑动
F
A
B
B
μ2
μ1
F－ f1－ f2 =(mA＋ mB) aA
例：求A的加速度
1、同体性
三、对牛顿第二定律的理解
牛顿第二定律内容中前半句话的“物体”是指同一个物体吗？
分析以下方程的正误：
F
A
光滑水平面
2、同向性
牛顿第二定律内容中后半句话：加速度的的方向跟作用力的方向相同。
分析右图力F与a的方向关系
作用力F和加速度a都是矢量，所以牛顿第二定律的表达式F=ma是一个矢量表达式，它反映了加速度的方向始终跟合外力的方向相同，而速度的方向与合外力的方向无必然联系
F
A
光滑水平面
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？
3、瞬时性
再分析右图：
以上分析知道物体的加速度随合力的变化而变化，存在瞬时对应的关系。
力与加速度同时产生，同时消失
F
A
光滑水平面
G
FN
G与FN分别产生加速度吗？
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。
4、独立性
继续分析右图：
物体还受哪几个力？
练习
下列说法正确的是： 1、物体合外力减小时，加速度一定减小
2、物体速度为零，合外力一定为零 3、物体合外力为零时，速度一定为零 4、物体合外力减小时，速度一定减小 5、物体的运动方向一定跟合外力的方向相同
6、物体的加速度大小不变一定受恒力作用
7、根据m = F/a ，物体的质量跟外力成正比，跟加速度成反比
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？
牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗？
汽车重新加速时的受力情况
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。
汽车减速时受力情况
G
FN
F阻
F阻
F
FN
G
用牛顿第二定律解题的一般步骤
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、选取正方向，根据
牛顿运动定律和运动学
规律建立方程并求解。
牛顿第二定律
【例题】质量为8 103千克的汽车，在水平的公路上沿直线行驶，汽车的牵引力为1.45 104牛，所受阻力为2.5 103牛。
求：汽车前进时的加速度。
解题步骤：
１.研究对象：
汽车.
２.受力分析．
３.建立坐标系．
４.由F合＝ma 列方程（组）。
５.解方程（组）。
G
N
f
x
y
F
【例题】如图，位于水平地面上质量为m的木块，在大小为Ｆ，方向与水平方向成 角的拉力作用下，沿地面作匀加速直线运动．若木块与地面之间的动摩擦因数为 ，求：木块的加速度．
Ｆ

v
G
N
f
x
y
牛顿第二定律
解题步骤：
１.研究对象：
汽车.
２.受力分析．
３.建立坐标系．
４.由F合＝ma 列方程（组）。
５.解方程（组） 。
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？
F1
F2
0
F
x
y
0
F1
F2
有没有其他方法？
0
a2
a1
a
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？
质量为1kg 的物体受到两个大小分别为2N 和4N 的共点力作用。则物体的加速度大小可能是 ( )
A、5m/s2 B、3m/s2
C、2m/s2 D、0.5m/s2
ABC
练习
一个物体质量为m，放在一个倾角为θ的斜面上，物体从斜面顶端由静止开始加速下滑
（1）若斜面光滑，求物体的加速度？
（2）若斜面粗糙，已知动摩擦因数为μ，求物体的加速度？
θ
G
FN
θ
F合
a
Ff
G2
G1
θ
例：A、B质量均为m，剪断A上段细绳的瞬间，求两
球的加速度。
A
A
B
B
(1) aA=g aB=g
(2) aA=2g aB=0
注：在处理瞬时性问题时注意两类物理模型
1、弹簧等形变量大，形变需要时间，瞬间弹力不变
2、刚性的绳等微小形变，弹力瞬间可变，不需时间
实战应用
附：瞬时加速度的分析
轻绳：绳的弹力可发生突变。当其他条件发生变化的瞬间，绳的弹力可以瞬时产生、瞬时改变或瞬时消失。（当绳被剪断时，绳的弹力瞬间消失）
轻弹簧：弹簧的弹力不能发生突变。当其他条件发生变化的瞬间，可以认为弹簧的弹力不变。（当弹簧被剪断时，弹簧的弹力瞬间消失）
这节课我们学习了
1．牛顿第二定律：F合＝ma．
2．a与F合的方向相同，且同时产生， 同时消失，同时变化。
3．牛顿第二定律解决问题的一般方法．
1、根据牛顿第二定律，即使再小的力也可以产生加速度，那么我们用一个较小的力来水平推桌子，为什么没有推动呢 这和牛顿第二定律是不是矛盾
不矛盾，因为牛顿第二定律中的力是合力．(共11张PPT)
牛顿第二定律
质量是物体惯性大小的量度。
1.物体运动状态改变的含义是什么
2.使物体运动状态发生改变的原因是什么
3.惯性的大小表达了物体运动状态改变的难易程度。
　　物体运动状态的改变就是指速度发生了变化，即物体产生加速度。
　　力是改变物体运动状态的原因，
即：力是产生加速度的原因.
4、实验结论：
（1）内容：物体的加速度跟作用力成正比，
跟物体的质量成反比。
（2）数学表达式：
F=kma
等式：
当各物理量均选国际单位时，k=1
(3)1N定义：使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力
叫做1N。
F=ma
牛顿第二定律:
物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比；加速度的方向跟合力的方向相同。
牛顿第二定律更一般的表述：
1、在牛顿第二定律的表达式 F = ma 中，哪些是矢量，哪些是标量？
m 是标量，F 和 a 是矢量。
2、这两个矢量的方向关系是怎么样？
“力是产生加速度的原因”，即物体受力方向决定物体的加速度方向。故力 F 的方向和加速度 a 的方向是一致的。
理解牛顿第二定律要注意:
4.独立性：当物体受到几个力的作用时，各力将独立地产生与之对应的加速度，而物体表现出来的实际加速度是物体所受各分加速度叠加的结果。
1.同体性：公式中Ｆ、ｍ、ａ必须是同一研究对象
2.矢量性：加速度a的方向与合外力F合方向相同
3.瞬时性： （a和合外力F是瞬时对应关系）
a与F合 同时产生,同时消失,同时变化
小结:
1.加速度a与F的关系:物体质量一定时,加速度a与合外力F合成正比.
2.加速度a与m的关系:物体受合外力一定时,加速度a与m成反比
牛顿第二定律
1.内容:物体加速度与合外力F合成正比。与质量m成反比，加速度方向与合外力方向相同。
2.公式: F合=ma
3.注意点:同体性,矢量性,瞬时性,独立性
例1、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？为什么？
答：没有矛盾，由公式F合=ma看，F合为合外力，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时，物体仍静止，说明合外力为零。
例2、一辆小汽车的质量 m1=8.0×102kg ，所载乘客的质量是 m2=2.0×102kg ，用同样大小的牵引力，如果不载人时小汽车产生的加速度是a1=1.5 m/s2，载人时产生的加速度a2是多少（忽略阻力）
由牛顿第二定律： F = ma 可知牵引力的大小
F = m1 a1
= 8.0×102× 1.5 N
=1.2× 103N
由于载人和不载人时牵
引力是同样大的,故：
a2 =
F
———
m2+m1
=1.2 m/s2
例3、一个物体质量是2kg，受到互成1200角的两个力 F1 = 10 N 和 F2 = 10 N 的共同作用，这个物体产生的加速度是多大？
F合
F2
F1
解：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。(共15张PPT)
超重和失重
杯子里装满水，静止在水平桌面上，当塞子拔出时，将观察到什么现象？
如果让杯子自由下落，观察到什么现象？
（水喷射而出）
（杯子下落过程中，水并不从小孔喷出）
思考：1、水喷出来的原因是什么？
2、水不喷出是因为水失去重力了吗？
g
G
F
弹簧秤下挂一重物G保持静止时，观察到弹簧秤示数 F’=G
如果弹簧秤和物体一起加速上升呢？
观察到弹簧秤示数大于物体的重力，即：F’>G
思考：1、物体加速上升时，好象物体的重力变大了，物体的重力真的变大了吗？
2、测量物体的重力需要注意什么呢？
F
G
a
（一）超重现象
v
a
G
N
以一个站在升降机里的测力计上的人为例分析：设人的质量为m，升降机以加速度a加速上升。
分析：对人受力分析如图
由牛顿第二定律得
F合 = N — G = m a
故：N = G + m a
人受到的支持力N大于人受到的重力G
总结：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的情况称为超重现象。
（二）失重现象
以站在升降机里的测力计上的人为例分析，设人的质量为50Kg，升降机以2m/s2的加速度加速下降。(g=10m/s2)
v
a
分析：对人受力分析如图
G
N
由牛顿第二定律得
F合 = G — N = m a
故：N=G — F合 = m g — m a = 400N < 500N
人受到的支持力N小于人受到的重力G
总结：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象称为失重现象。
（三）完全失重
当升降机以加速度 a = g 竖直加速下降时，N = G — m g = 0,物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零，这就是“完全失重”现象。
例1：试分析前面引入实验中，当杯子自由下落时，为什么杯中的水不喷出？
解：当杯子自由下落时，杯中的水处于完全失重状态，水的内部没有压力，故水不会喷出。但杯子中水的重力仍然存在，其作用效果是用来产生重力加速度。
例2：下面所示的情况中，对物体m来说，哪几种发生超重现象？哪几种发生失重现象？
m
v
a
m
v
a
m
v
a
m
a
v
甲
乙
丙
丁
NN>G 超重
NN>G 超重
总结：物体具有竖直向上的加速度，即处于超重状态；物体具有竖直向下的加速度，即处于失重状态。与运动的方向无关。
G
N
G
N
G
N
G
N
（四）超重、失重、视重和重力的区别
1、超重和失重是一种物理现象。
2、视重是指支持物对物体的支持力（或悬挂物对物体的拉力），是可以改变的。
3、物体的重力与运动状态无关，不论物体处于超重还是失重状态，重力不变。
规律：
视重 > 重力 a竖直向上 超重状态
视重 < 重力 a竖直向下 失重状态
超重还是失重由a决定，与v方向无关
（五）超重和失重现象的应用
近地卫星
远离地球的卫星
航天器中的宇航员
g
g0
g
人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机都绕地球做圆周运动。所受的地球引力只改变物体的速度方向，不改变速度大小。
航天飞机中的人和物都处于 状态。
完全失重
0
在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用！
弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小。
无法用天平测量物体的质量
利用完全失重条件的科学研究
液体呈绝对球形
制造理想的滚珠
制造泡沫金属
巩固练习：
练习1、一个人在地面上最多能举起300N的重物，在沿竖直方向做匀变速运动的电梯中，他最多能举起250N的重物。求电梯的加速度。(g = 10m/s2)
分析：对同一个人来说，他能提供的最大举力是一定的，因此，它在电梯里对物体的支持力也为300N，对物体受力分析可求出F合，从而求出加速度。
解：设物体的质量为m，对其受力分析如图。
mg
N
得： F合 = N — G =300 — 250 = 50(N)
由题意：m = 25Kg
故：a = F合/m=2m/s2
方向：竖直向上
练习2、一个木块漂浮在桌面的一杯水中，现假设撤去桌面，木块和杯子一起自由向下运动，问木块受到的浮力有无变化？
v
思维启示：
1、浮力产生的原因是什么？
2、木块和水处于什么样的状态？ 3、水对容器底部有压力吗？水内 部有无压力？
解：浮力产生的原因是物体在液体中上下表面存在压力差，当水和杯子一起自由下落时，a = g，水处于完全失重状态，水的重力用来产生重力加速度，故水对杯底无压力，水内部也无压力，不产生浮力，所以木块的浮力消失。
拓展：如图，球B放在容器A内，且B略小于A，将它们以一定的速度向上抛出，不计空气阻力，在A和B上升的过程中，A和B间作用力情况？
v
练习3、一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为G，当此人突然下蹲时，磅秤的读数（ ）
A 先大于G，后小于G
B 先小于G，后大于G
C 大于G
D 小于G
思维点拨：人下蹲是怎样的一个过程？
人下蹲过程分析：由静止开始向下运动，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。
B
思考：如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？
练习4、如图所示，底座A上装有一根足够长的直立长杆，其总质量为M，杆上套有质量为m的圆环B，它与杆有摩擦，当圆环以初速度V0向上飞起时，圆环的加速度为a，底座不动。
（1）定性分析环在上升和下降过程中，A对地面的压力与整体的重力相比较谁大？
（2）分别计算在整个过程中，水平面对底座的支持力多大？（设摩擦力不变）
A
B
v0
解：（1）环不论上升还是下降，环都有向下的加速度，故整体上有失重的现象，所以A对地面的压力小于整体的重力。
（2）上升过程分别对环受力分析如图，得
B
mg
f
F合 = mg + f = ma (1)
对底座受力分析如图，得
Mg
A
N
f ’
N + f ’ = Mg (2)
由牛顿第三定律得：f = f ’ (3)
综合上三式可得：f = m( a — g )
N = (M+m)g — ma
下降过程同理可求得（自己课后完成解答）(共15张PPT)
牛顿第一定律
亚里士多德
亚里士多德（公元前384－前322）是古希腊著名的科学家和哲学家。亚里士多德是古代知识的集大成者，恩格斯称他是最博学的人。他的著作是古代的百科全书，据说有四百到一千部，主要有《工具论》、《形而上学》、《物理学》、《伦理学》、《政治学》、《诗学》等。他的思想对人类产生了深远的影响。在物理学方面，亚里士多德最重要的贡献是创造了这门学科的名称，“物理”一词的现代拉丁文“ Physica ”，是他从希腊字φ vois （自然）一词推演而来的。
伽利略
伽利略（ 1564-1642 ） ，意大利物理学家、天文学家、数学家，近代实验科学的创始人 。他所取得的巨大成就，开创了近代物理学的新纪元。他的建立在科学的方法论基础之上的一系列科学活动，以及由此而获得的一系列发现、发明和创造，无疑地证明了他是一位伟大的实验科学家和伟大的思想家。
笛卡尔
笛卡儿（1596－1650）,法国哲学家、物理学家、数学家、生理学家。解析几何的创始人。
牛顿
牛顿(1642-1727)是英国著名的物理学家,数学家和天文学家， 十七世纪最伟大的科学巨匠。牛顿在物理学上最重要的成就，是发现了万有引力定律，创立了经典力学的基本体系。从而完成了物理学史上第一次大综合。在数学方面，建立了二项式定理，创立了微积学。这些数学成就，不但有助于他顺利地建立牛顿力学体系，而且开创了数学史上的一个新纪元。在天文学方面，牛顿除发现万有引力定律外，还创制了反射望远镜，并且用它初步观察了行星运动的规律。人们为了纪念牛顿，特地用他的名字来命名力的单位，简称“牛”。
亚里士多德
观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止。
伽利略的理想实验
伽利略
观点：如果运动物体不受阻碍,速度将保持不变持续运动下去。
理想实验
理想实验，是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地揭示了自然规律。爱因斯坦对此的评价是：伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。
笛卡尔
观点：如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
伽利略：如果运动物体不受阻碍,速度将保持不变持续运动下去。
笛卡尔：如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动 ，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
牛顿：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
1．做自由落体运动的物体,如果下落过程中某时刻重力突然消失,物体的运动情况将是（ ）
Ａ．悬浮在空中不动。 Ｂ．速度逐渐减小。
Ｃ．保持一定速度向下匀速直线运动Ｄ．无法判断。
课堂练习
2．理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论。
①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的 高 度。
②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。
③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持续的匀速运动。
请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列（ )
在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论。下列关于事实和推论的分类正确的是（ ）
A. ①是事实，②③④是推论 B. ②是事实，①③④是推论
C. ③是事实，①②④是推论 D. ④是事实，①②③是推论
课堂小结
必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止。
伽利略
如果运动物体不受阻碍,速度将保持不变持续运动下去。
笛卡尔
如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动 ，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。（牛顿第一定律）
惯 性
亚里士多德
牛 顿
牛 顿(共13张PPT)
1.下列关于作用力与反作用力的说法中正确的是（　　）
A.先有作用力，然后才有反作用力
B.作用力与反作用力的大小相等，方向相反，合力为零
C.物体间的作用力与反作用力一定同时产生，同时消失
D.只有两物体接触时，才会产生作用力与反作用力
【解析】选C.作用力与反作用力是同时产生，同时消失的，所以选项A是错误的，选项C是正确的.由于作用力与反作用力分别作用于两个不同的物体，所以这两个力不能相互抵消，也不能进行合成运算，即作用力与反作用力由于作用点不同而没有合力，所以选项B是错误的.只要两个物体间能发生力的作用，就存在相互作用力，而两个不接触的物体间也可以产生力的作用，像两块磁铁发生相互作用时就不需要接触，所以选项D是错误的.
2.如图6-3-2所示，两个小球A和B中间用弹簧
连接，并用细线悬于天花板下，下面四对力中
属于平衡力的是（　　）
A.线对A的拉力和弹簧对A的拉力
B.弹簧对A的拉力和弹簧对B的拉力
C.弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力
D.B的重力和弹簧对B的拉力
【解析】选D.平衡力的特点是两个力等大反向且作用在同一个物体上，A中两力大小不等，故A错.B中两个力作用在两个物体上，故B错；C中是弹簧与B的相互作用力，故C错；B球受重力和弹簧对B的拉力而平衡，故D正确.
3.关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识,正确的是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）
A.一对平衡力的合力为零,作用效果相互抵消,一对作用力与反作用力的合力也为零,作用效果也相互抵消
B.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且性质相同,平衡力的性质却不一定相同
C.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且一对平衡力也是如此
D.先有作用力，接着才有反作用力，一对平衡力却是同时作用在同一个物体上
【解析】选B.作用力与反作用力是同种性质的力,同时产生、同时变化、同时消失，作用效果不能抵消;一对平衡力的性质不一定相同,但一对平衡力的合力为零,作用效果相互抵消,在一对平衡力中，其中一个力变化时，另一个力不一定变化，故B正确,A、C、D错误.
4.如图6-3-3所示，P、Q叠放在一起，静止在水平面上，在下列各对力中，属于作用力和反作用力的有（　　）
A.P所受的重力和Q对P的支持力
B.P所受的重力和P对Q的压力
C.P对Q的压力和Q对P的支持力
D.Q所受的重力和桌面对Q的支持力
【解析】选C.作用力和反作用力是两个物体间的相互作用力，且是同性质的力，不涉及第三个物体，P、Q之间的相互作用是P对Q有压力，Q对P有支持力，这是一对作用力和反作用力，所以只有C正确.(共16张PPT)
作为进入太空的宇航员，不仅要有丰富的知识，还要有过硬的身体，能够承受超重和失重的影响，那么什么是超重和失重呢？
你获得的信息
超 重 与 失 重
如何让细绳断
想一想……
细绳
我明白了……
一、什么是超重和失重
把物体对悬挂物的拉力（或对支持物的
压力）大于物体所受重力的现象称为
超重现象
把物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小于物体所受重力的现象称为
失重现象
1、我们来做一个小实验：把钩码钩在弹簧测力计下，保持静止状态，观察弹簧测力计读数
动动手获得感知
2、如果物体和弹簧测力计一起向上先加速运动后减速，此过程弹簧测力计的读数会有什么样的变化？
3、如果物体和弹簧测力计向下加速运动后减速停止，此过程弹簧测力计读数会有什么样的变化？
二、超重与失重规律探究
运动状态 V方向 a方向 F与G的关系 超重或失重
加速上升
减速上升
加速下降
减速下降
Ｆ＜Ｇ
Ｆ＞Ｇ
Ｆ＞Ｇ
Ｆ＞Ｇ
失重
超重
失重
超重
二、超重与失重规律探究
1、猜想：超重与失重产生的条件
与 a 方向有关？
与 v方向 有关？
失重：物体具有向下的加速度。
超重：物体具有向上的加速度。
3.力学本质
二、超重与失重规律探究
F
mg
a
运动情况 V方向 a方向 Ｆ大小 超失重情况
加速上升
减速上升
加速下降
减速下降
超重
超重
失重
失重
自由下落
0 N
完全失重
Ｆ＞Ｇ
Ｆ＞Ｇ
Ｆ＜Ｇ
Ｆ＜Ｇ
二、超重与失重规律探究
想一想：
完全失重
当a=g且方向竖直向下时,物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）将等于零,这种状态称为完全失重现象。
无法利用天平测质量
测力计无法测重力
但其它的拉力或压力仍可测量
生活中的超重失重现象
总结：由此可见，当物体处于完全失重时，凡是和重力相关的现象都消失。
液体呈球型
水滴下的慢镜头
水滴处于完全失重状态，水滴只受其表面张力的作用，因为每处张力的作用力都是相等的，所以只有是圆球状时，表面张力作用下的水滴才会受力平衡！
小 结
特例：完全失重：（a=g）
超重与失重
重力始终不变
现象：F压（F拉）>G
条件：a
超重
现象： F压（F拉）条件： a
失重
物体对竖直悬线的拉力或水平支持物的压力与重力的关系：
N
F
mg
a
F’
mg
N’
a
物体有向上的加速度
即 a≠0
F=F`=m(g+a)
N=N`=m(g+a)
超重
失重
F
mg
N’
mg
F’
物体静止或匀速运动
即 a=0
F=F`=mg
N=N`=mg
N
物体有向下的加速度
即 a≠0
F=F`=m(g-a)
N=N`=m(g-a)
F
mg
a
F’
mg
N’
a
N(共15张PPT)
牛顿运动定律的应用
一、动力学问题的分类
1、第一类：已知受力情况求运动情况
即先由物体的受力情况求出合力，利用牛顿第 二 定律求出物体的加速度，再根据物体的初始条件利用运动学公式求出物体的运动情况----即任一时刻的位置、速度等
2、第二类：已知运动情况求受力情况
即先根据物体的运动情况，利用运动学公式求出物体的加速度，再由牛顿第二定律推断或者求出物体的受力情况
但不管哪一类问题，确定物体的加速度是解题的关键
二、应用牛顿第二定律解题规律分析
题目类型及流程如下：
F合=ma
a
1、Vt=V0+at
3、Vt2-V02=2as
1、由左向右是已知力求运动状态，可将V 、a、s、t中任何一个物理量作为未知量求解
2、由右向左是已知运动求受力情况，可将未知力F、m中任何一个物理量作为未知量求解
例题1：一个静止在水平地面上的物体，质量是2Kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力是4.2N。求物体4s末的速度和4s内发生的位移。
解：对物体进行受力分析画图如右
由图知：F合=F-f=ma
a=
4s末的速度
4s内的位移
F
f
三.应用牛顿运动定律解题步骤：
1、明确研究对象和研究过程；
2、分析受力情况、画出受力示意图；
3、分析运动情况、画出运动过程示意图；
4、应用F合=ma及运动学公式列方程解题。
例题：2．一静止木箱质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为μ，现用斜向右下方与水平方向成θ角的力F推木箱，求经过t秒时木箱的速度。
水平 方向：F合=F1-f=Fcos -f=ma
竖直方向：N=G+F2=G+Fsin
f= N
Vt=V0+at=at
G
F
N
f
F1=FCos
F2=FSin
G
F
N
f
F1=FCos
F2=FSin
建立直角坐标系
X
Y
X方向：F合=F1-f=Fcos -f=ma
Y方向：N=G+F2=G+Fsin
f= N
Vt=V0+at=at
练习1、如图，一质量为m=5Kg的物体沿水平地面向左运动，物体与地面间的动摩擦因数为u=0.4，当物体向左的水平速度为v1=10m/s时，开始受到一个水平向右的拉力F=30N的作用。取g=10m/s2 ，
问（1）经过多长时间物体的速度变为8m/s，向右运动？
（2）这段时间内物体通过的位移是多大？
分析：物体水平向左运动时，水平方向上受向右的滑动摩擦力和水平向右的拉力F而做匀减速直线运动，直到速度为0,由于水平向右 的拉力F＞umg=20N，物体再由静止开始向右匀加速,直到速度达到题目中的要求为止。
解：在物体向左运动过程中，设其加速度为a1
则由牛顿第二定律a1 =（F+umg)/m=（30+0.4×5×10)/5
=10m/s2
设物体向左运动速度减为0的时间为t1
则t1 = v1 / a1 =10/10s=1s
物体向左运动的位移为s1
s1 =v1t1 + a1t12 /2=10×1+（1/2)×（-10)×12 m=5 m 方向向左
设物体向右的加速度为a2
则a2 =（F-umg)/m=（30-0.4×5×10）/5=2m/s2
设物体向右速度达到v2 =8m/s时，时间为t2
t2 = v2 /a2 =4s
发生的位移为s2 =a2 t22 /2 =(1/2)×2×42 m=16m 方向向右
所以物体速度由向左10m/s变为向右8m/s，所用时间为
t=t1 + t2 =1s+4s=5s
在这5内的位移是s= s1 -s2 =16m-5m=11m 方向向右
例３、一个滑雪的人，质量m=75kg，以V0=2m/s的初速度沿山坡匀加速地滑下，山坡的倾角 =300，在t=5s的时间内滑下的路程s=60m，求滑雪人受到的阻力(包括滑动摩擦力和空气阻力)。
思路：已知运动情况求受力。应先求出加速度a，再利用牛顿第二定律F合=ma求滑雪人受到的阻力。
解：第一步求a
因为V0=2m/s，s=60m，t=5s
据公式
求得a = 4m/s2
第二步求F合阻力要对人进行受力分析画受力图，如下
G
f
N
因为是匀加速滑下，所以加速度向下，速度向下
X
Y
GY
GX
练习2、质量为5Kg的物体在与水平面成370角斜向右上方的拉力F的作用下，沿水平桌面向右做直线运动，经过5m的距离，速度由4m/s变为6m/s，已知物体跟桌面间的动摩擦因数u=0.1，求作用力F的大小.
(g=10m/s2 sin370=3/5 cos370 =4/5 )
分析：此题的物理情景是物体在拉力F的作用下做匀加速直线运动，运动5m的路程，速度由4m/s增加到6m/s，是一个已知物体的运动状态，求物体受力的问题。
解题步骤：
1．确定研究对象，分析物体运动状态
此题的研究对象为物块，运动状态为匀加速直线运动
2．由运动学公式求出物体的加速度
由 v2t- v20 =2as 得a=(v2t- v20 )/2s=(62 -42 )/(2×5)=2m/s2
3．由牛顿第二定律求物体所受的合外力
F合 =ma=5×2N=10N
4．分析物体受力情况，建立直角坐标系，由力的合 成与分解求出F
X方向 Fcos 370 -f=ma= F合
Y方向 N+Fsin 370 -mg=0
又 f=uN
联立三式可得F=17.6N
练习3.质量为m＝4 kg的小物块在一个平行于斜面的拉力F＝40N的作用下，从静止开始沿斜面向上滑动，如图8所示。已知斜面的倾角α＝37°，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.2，斜面足够长，力F作用5s后立即撤去，求：（1）前5 s内物块的位移大小及物块在5 s末的速率； （2）撤去外力F后4 s末物块的速度。
解 (1)分析受力情况画受力图
G
N
f
X
建立直角坐标系
Y
GY
GX
解： (2)5s末撤去F，物块由于惯性仍向上滑行一定距离和一段时间。其受力如下：
G
N
f
V
a
建立直角坐标系
X
Y
GY
GX
请计算物块向上滑行的时间。（时间不足4S）
则4S末，物块已经向下滑了。
G
N
f
V
a
Y
GY
GX
X
物块向下滑时，a的大小改变。
V＝V0＋at(时间t应该是4s减去物块上滑的时间
注意：建立直角坐系的关键：X轴与加速度a同向。
但不必 建立时也不用建立。
应用牛顿第二定律解题可分为两类：一类是已知物体受力情况求解物体的运动情况;另一类是已知物体的运动情况求解物体的受力情况．但无论是哪一类习题，它们的解题关键都是求加速度，它们的解题方法都遵循基本规律
应用牛顿定律解题 的步骤为:
1、认真分析题意，建立物理图景。明确已知量和所求量
2、选取研究对象，所选取的对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的系统（有关这一点我们以后再讲解）
3、对研究对象的受力进行分析。利用力的合成与分解，求合力表达式方程或分力表达式方程。
4、对研究对象的状态进行分析，运用运动学公式，求得物体加速度表达式。
5、根据牛顿第二定律F=ma，联合力的合成、分解的方程和运动学方程组成方程组。
6、求解方程组，解出所求量，若有必要对所求量进行讨论。(共21张PPT)
牛顿第一定律
高中物理必修一第5章第一节
一、教材地位和作用分析
牛顿运动定律是动力学的核心，牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，是动力学理论的基础。通过本节内容的教学，可使学生了解科学的发现和发展。其中科学家自身创造性思维品质和敢于质疑、坚持真理的献身精神是对学生情感态度价值观教育的好素材。
1、学生已有知识和经验
2、学生可能遇到的困难
“力和运动到底有什么关系”（形象思维的转换）
“怎么分析生活中的惯性现象”
3、我的解决方案：
了解和关注学生的认识情况，以教材内容为线索，列举生活例子，借助演示实验，进行深入浅出的分析和启发引导
通过研究性学习，加强学生同伴互助和自主学习的能力的培养 。
二、学情分析
在初中阶段的学习中，学生虽然除了“惯性与质量”这一问题没有专门学习外，关于本节其他的知识都有了大致地了解，但是他们只知道亚里士多德的观点总是错的，只知道伽利略做了个理想实验就得出了牛顿第一定律。高中阶段的学习，首先应该在已有认识的基础上，纠正一些片面、不恰当的认识，进一步深化和提高对相关问题的认识。
（1）知识与技能
①体会伽利略、亚里士多德对运动和力的关系的不同观点和依据。
②认识伽利略理想实验方法是科学研究的重要方法，它对物理学发展的重要意义。
③理解牛顿第一定律，并理解其意义
④理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度，会正确解释有关现象。
（2）过程与方法
①培养学生在研究性学习中了解历史人物对力和运动的研究成果
②通过展示伽利略的理想实验，让学生接受科学方法论的教育
③通过对惯性现象的诠释，培养学生灵活运用所学知识的能力
（3）情感、态度与价值观
①通过物理学史的学习，引导学生养成严密的科学态度，了解人类认识事物本质的曲折性和艰巨性。
②通过对伽利略对力和运动关系的研究，培养学生敢于坚持真理，不迷信权威的精神和科学探究精神。
三、教学目标的确定
四、教学重点难点
重点：认识伽利略研究力和运动关系的思想方法，了解理想实验的作用；
依据：本节课是一节物理规律教学课，通过本节课的科学探究及实验论证的目的在于正确认识力和运动的关系，揭示其认识事物的规律及牛顿第一定律及惯性。
难点：纠正凭借直觉所引起的不正确的认识；
依据：需要很强的抽象思维能力和推理能力。
五、教、学方法及依据
教法——问题探究及科学推理相结合的教学方法
学法——协作学习，分组研究，开展研究性学习
回顾历史新课教学
理想实验
科学推理
总结交流
创设情景提出问题
联系生活
讨论理解
在突破难点，突出重点中，培养学生自主、合作、探究学习的能力。
六、教学过程设计
1、创设情景、提出问题
问题：力是维持物体运动的原因吗？
情景1：平直路上骑自行车，用力蹬，车匀速前行；
不蹬，车停下来
情景2：视频：拉桌子，桌子动，不拉桌子，桌子静止。
人物 亚里士多德（古希腊） 伽利略（意大利） 笛卡尔（法国） 牛顿（英国）
时期
2300年前
16世纪中期
16世纪晚期
17世纪中期
观点 力是维持物体运动的原因 物体的运动不需要力来维持 物体运动状态的变化是有原因的 力是物体运动状态改变的原因
依据 根据直觉经验提出 利用理想实验对经验进行科学推理 进一步补充和完善了伽利略的论点。 在前人基础上，根据自已研究，系统归纳，科学推理，总结得出
认识 错误 片面 完善 总结
2、回顾历史，新课教学（5-8分钟）
相距19个世纪
相距半个世纪
相距半个世纪
3、通过伽俐略的理想斜面实验（忽略摩擦力的影响），突出重点，突破难点
①重温伽利略摆实验，教师演示
②教师演示斜面实验
③气垫导轨近似地验证
④分析对比亚里士多德的观点和伽利略的观点
视频：冰壶运动
在相同条件下，平面越光滑，
小车受到的阻力越小，前进就越远。
探究实验
条件控制：同一斜面、相同高度
目的：到达水平面时速度相同
毛皮纸
蜡纸
光滑面
实验结论
理想斜面实验
合理推理：小球将会到达同一高度。
再次合理外推：改变对接斜面倾角，运动有什么变化？
得出结论：斜面倾角越小，小球运动距离越远。若对接斜面倾角为零，小球永远运动。
假想：当摩擦力大小为零，小球在另一个斜面上会上升到什么样的高度 ？
摩擦阻力的影响
气垫导轨
完全理想的情况是难以实现的，但是我们可以在气垫导轨上做一个近似的实验。
气泵
滑块
导轨
4、科学推理（1分钟）
静止的物体，在没有受到外力作用时，总保持静止状态。
运动的物体，在没有受到外力作用时，总保持匀速直线运动状态。
归纳：
一切物体在没有受到外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
2、物体运动状态的改变需要外力
一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态。
1、物体在不受力时，总保持匀速直线状态或静止状态
力不是维持物体运动的原因
力是改变物体运动状态原因
5、总结交流（4分钟）
3、一切物体都具有保持原来运动状态的性质。
一切物体都具有惯性
6、理解牛顿第一定律（言之有物，意有所指）
针对理想实验（斜面实验）提问：
1.小球为什么能从斜面加速滚下？
2.光滑平面上小球怎样才停下来？
承前：力不是维持物体运动的原因。
（让学生举例印证）
启后：力是改变物体运动状态的原因。
（让学生举例印证）
点拨：指出力的作用效果，赋予力新的内涵。
7、对惯性的讨论和理解（3分钟）
现象思考与讨论：演示和实例分析
实例：
赛跑运动员到达终点后仍前进一段距离
演示如图：
迅速敲击下面的棋子，上面的棋子不会一块飞出去
——静止物体有惯性
——运动物体有惯性
惯性是物体的固有属性，反映物体运动状态改变的难易程度
一切物体在任何状态下（不论是静止还是运动）都有惯性
牛顿第一定律又叫惯性定律
一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫做惯性。
影响惯性大小的因素：
1、惯性与速度
2、惯性与外力
3、……
问题：惯性大小到底由什么决定？
1. 速度相同的大货车与轿车，为什么大货车的制动距离长得多？
2. 用同样大小的力推动一辆重为1.5t汽车与一辆重为20kg的自行车，哪个更困难？
惯性大小的唯一量度是：质量。
无关
举例子：战斗机经常在作战中抛弃副油箱；F1赛车
视频1：人在车上抛球，最后落回地面
视频2：汽车实验厂里的汽车启动和刹车的过程
有些情况下物体的惯性对我们有利，如锺头松动时，我们可以将锺柄往地上一磕，锺头会安得更牢，有些情况下物体的惯性对我们有害，如刹车时，车不能立即停下，故行驶中车速不能太大，而且要保持一定的车距。
应用：学生解释生活中有趣的惯性现象。
提升对惯性的理解：
物体受力而被迫改变运动状态时，惯性大小表现为抵抗运动状态变化的本领大小。
8、实例探究
1.为什么要求骑摩托车的人不能超载？
2.小实验：—重球系于DC下端，重球下再系一根同样的线BA，（球最好大一些，所用绳子要细一点，这样可以尽可能最大化实验现象）在线的A端突然猛力一拉上，上端先断还是下端先断？在线的A端慢慢增加拉力，上端先断还是下端先断？
D
C
B
A
作业
1、乘坐公交车，体会惯性
2、思考：
小明想到国外旅游，他设想将自己悬挂在空中的大气球中，由于地球的自转，只要在空中停留几个小时，就可以到达目的地，您认为这有可能实现吗？为什么？
不能，他没有考虑大气球在大气中随着地球自转存在的惯性(共41张PPT)
牛顿运动定律(A卷)
一 选择题(本题有10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,选错或不答的得0分)
1.一个球挂在三角形木块的左侧面,如图4(A)-1所示,球与木块均能保持静止,则( )
A.地面对木块的摩擦力向左
B.地面对木块的摩擦力向右
C.地面对木块无摩擦
D.若地面光滑,木块一定滑动
答案:C
解析:把球和三角形木块作为研究对象,如果整体受到地面摩擦力,则木块会在摩擦力作用下沿水平方向运动.而木块能保持静止,故木块与地面之间无摩擦力作用,选C.
2.关于牛顿第一定律,下列说法中正确的是( )
A.牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的
B.不受力作用的物体是不存在的,故牛顿第一定律的建立毫无意义
C.牛顿第一定律表明,物体只有在不受外力作用时才具有惯性
D.牛顿第一定律表明,物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性
答案:A
解析:牛顿在伽利略“理想实验”的基础上总结了动力学的一条基本定律,该定律就是著名的牛顿第一定律,是牛顿物理学的基石,故A对 B错.牛顿第一定律表明物体具有惯性,且与物体的受力情况 运动状态无关,故CD错.
3.如图4(A)-2所示,自由下落的小球下落一段时间后,与弹簧接触,从它接触弹簧开始到弹簧被压缩到最短的过程中,即弹簧的上端位置经A-O-B,且弹簧压缩到O处时小球受到的重力大小等于弹簧向上的弹力大小,则小球速度最大时,弹簧上端位于( )
A.A位置
B.B位置
C.O位置
D.OB之间某一位置
答案:C
解析:A→O为加速过程,O→B为减速过程,在O位置小球受到合力为零,加速度为零,此时速度最大.
4.(2009·广东卷)建筑工人用如图4(A-3)所示的定滑轮装置运送建筑材料.质量为70.0 kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料.以0.500 m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2).( )
A.501N B.490N
C.890N D.910N
答案:B
解析:对建筑材料进行受力分析,根据牛顿第二定律有F-mg=m a,得绳子的拉力大小等于F=210 N,然后再对人受力分析,由平衡的知识得Mg=F+FN,得FN=490N,根据牛顿第三定律可知人对地面间的压力大小为490N,B对.
5.如图4(A)-4所示,物体M处于静止状态,三条细绳的拉力之比F1∶F2∶F3为( )
A.1∶2∶3
B.1∶2∶
C.5∶4∶3
D. ∶1∶1
答案:B
解析:由平衡条件得F2sin60°=F3,F1=F2cos60°,则F1∶F2∶F3=1∶2∶ ,B正确.
6.以v表示速度,a表示加速度,x表示位移,t表示时间,在下列各式中单位肯定错误的是( )
答案:BD
7.沿平直轨道运动的车厢中的光滑水平面上弹簧拴着一个小球,弹簧处于自然状态,如图4(A)-5所示,当旅客看到弹簧的长度变长时,下面对火车运动状态的判断可能正确的是( )
A.火车向右方运动,速度在增加中
B.火车向右方运动,速度在减小中
C.火车向左方运动,速度在增加中
D.火车向左方运动,速度在减小中
答案:BC
解析:弹簧长度变长,弹簧对小球有水平向左的拉力,可知小球有水平向左的加速度,故火车可能向左加速,也可能向右减速,故选BC.
8.一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行,先加速直线运动,再匀速直线运动,探测器通过喷气而获得推动力,以下关于喷气方向的描述中正确的是( )
A.探测器匀速直线运动时,不需要喷气
B.探测器匀速直线运动时,竖直向下喷气
C.探测器加速直线运动时,竖直向下喷气
D.探测器加速直线运动时,沿直线向后喷气
答案:B
解析:由于探测器受月球的引力作用,探测器匀速直线运动中,推动力必定与引力等值反向,因此应竖直向下喷气.若做加速直线运动,加速度方向必须沿直线方向,C D选项不能满足该条件.
9.某实验小组的同学在电梯的天花板上固定一根弹簧秤,使其测量挂钩向下,并在挂钩上悬挂一个重为10 N的钩码,弹簧秤弹力随时间变化的规律可通过传感器直接得出,如图4(A)-6所示,则下列分析正确的是( )
A.从时刻t1到t2钩码处于失重状态
B.从时刻t3到t4钩码处于超重状态
C.电梯可能开始在15楼,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在1楼
D.电梯可能开始在1楼,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在15楼
答案:ABC
解析:t1~t2时间,由图弹簧秤读数小于钩码的重力,即钩码处于失重状态,该时间电梯具有向下的加速度;t3~t4时间读数大于重力,钩码处于超重状态,电梯具有向上的加速度,0~t1,t2~t3,t4~…时间内物体在竖直方向的加速度为零.故电梯可能在高处向下加速,接着匀速,再减速,最后停在低处,所以正确选项为ABC.
10.如图4(A)-7所示,一个质量为m=2.0 kg的物体,放在倾角为θ=30°的斜面上静止不动,若用竖直向上的力F=5.0 N提物体,物体仍静止(g=10 m/s2),下述结论正确的是( )
A.斜面受到的压力减小5.0 N
B.物体受到的摩擦力减小5.0 N
C.物体对斜面的作用力减小5 N
D.物体受到的合外力减小5.0 N
答案:C
解析:未加F之前,斜面对物体的支持力N1=mgcos30°= N,加F之后,N2=mgcos30°-Fcos30°= N,故A错.同理对于摩擦力有f=mgsin30°-Fsin30°=7.5 N.加F之前,物体受重力和斜面对它的作用力,且都在竖直方向上,加F之后斜面物体的作用力减小5 N,即物体对斜面的反作用力减小5 N,物体所受合外力一直为零.
二 实验题(本题有2小题,共16分.请将答案写在题中的横线上)
11.(6分)探究加速度与力 质量的关系时,控制_____________不变,探究加速度与力的关系;控制____________不变,探究加速度与质量的关系,这种方法叫______________________.
质量
力
控制变量法
12.(10分)在探究加速度与物体质量 物体受力的关系的实验中,实验装置如图4(A)-8所示,一木块放在水平光滑长木板上,左侧拴有一不可伸长的细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连,重物的质量为m,木块右侧与穿过打点计时器的纸带相连,在重物牵引下,木块在木板上向左做匀加速运动.图4(A)-8(b)给出了打点计时器在纸带上打出的一些连续的点,它们之间的距离分别为x1 x2 x3 x4 x5 x6,打点计时器所用交流电周期为T,根据以上数据求:
(1)木块的加速度a=_________________________
(2)细线对木块的拉力T=______________________
三 计算题(本题有4小题,共44分.解答应写出必要的文字说明 方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(10分)如图4(A)-9所示,电梯与水平面夹角为30°,当电梯加速向上运动时,人对梯面的压力是其重力的1.2倍,那么,人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍
解析:对人进行受力分析,人受重力mg 支持力FN 摩擦力F(摩擦力方向一定与接触面平行,由加速度的方向推知F水平向右).
建立直角坐标系:取向右(即F的方向)为x轴的正方向,竖直向上为y轴正方向,此时只需分解加速度,
其中ax=acos30°,ay=asin30°(如图4(A)-10所示).根据牛顿第二定律有:
Fx=F=max=macos30°,
Fy=FN-mg=may=masin30°,
又FN=1.2mg,取立上述三式解得 .
14.(10分)如图4(A)-11所示,质量分别为m和2m的两物体A B叠放在一起,放在光滑的水平地面上.已知A B间的最大静摩擦力为A的重力的μ倍,现用水平力分别作用在A或B上,使A B保持相对静止做加速运动,则作用于A B上的最大拉力FA与FB之比是多少
答案:1∶2
解析:力F作用在A上时,A对B的摩擦力提供了B的加速度,力F作用于B上时,B对A的摩擦力提供了A的加速度.因为A B间的最大静摩擦力是一定的,故要保持A B相对静止,它们共同运动的加速度不能超过某值,因此需要先把A或B隔离出来用牛顿第二定律来确定加速度.
当FA作用于物体A上时,设A B共同运动的最大加速度为a1,隔离物体B,其所受最大静摩擦力Ff=μmg,由牛顿第二定律得Ff=μmg=2ma1,所以a1= μg.由于A B相对静止,它们具有相同的加速度,对整体,由牛顿第二定律得FA=(m+2m)a1= μmg.
当FB作用于物体B上时,隔离A,设最大加速度为a2,有μmg=ma2,所以a2=μg,对整体有FB=(m+2m)a2=3μmg.
所以有FA/FB=1∶2.
15.(12分)质量为200 kg的物体,置于升降机内的台秤上,从静止开始上升,运动过程中台秤的示数F与时间t的关系如图4(A)-12所示,求升降机在7 s内上升的高度(g取10 m/s2).
答案:50 m
解析:在0~2 s这段时间内台秤示数为3 000 N,即超重1 000 N,这时向上的加速度a1= =5 m/s2;在2~5 s这段时间内台秤的示数为2 000 N,等于物体的重力,说明物体做匀速运动;
在5~7 s这段时间内,台秤的示数为F3=1 000 N,比物重小1 000 N,即失重,这时物体做匀减速上升运动,向下的加速度a2=
=5 m/s2.画出这三段时间内的速度—时间图线如图4(A)-13所示,v-t图线所围成的面积值即表示上升的高度,由图知上升高度为:h=50 m.
16.(12分)如图4(A)-14所示,重为G的匀质链条挂在等高的两钩上,并与水平方向成θ角,试求:
(1)链条两端受到的力;
(2)链条最低处的张力.
解析:在求链条两端受到的力时,可以把链条当作一个质点处理,受力分析如图4(A)-15(a)所示.求链条最低点张力时,可取链条的一半研究,受力分析如图4(A)-16(b)所示.
(1)取整体研究,由平衡条件得,在水平方向:F2cosθ=F1cosθ ①
在竖直方向:F1sinθ+F2sinθ=G ②
由①②得链条两端的力
F1=F2=G/(2sinθ).
(2)取左边一半的链条研究,由平衡条件知
F=F1cosθ=(共14张PPT)
神六发射与飞行
太空生活
手托重物，感受压力
纸带拉重物
超重：视重大于重力
视重：测力计的示数
失重：视重小于重力
一、体验探究 — 什么是超重和失重
重力没有变
1.利用DIS实验室进行准确研究超重与失重现象
思考（1）：怎样测量重力的大小
二、规律探究
实验目的：物体做什么运动时会发生超重失重现象
思考（2）：怎样判断是否处于超重或失重 状态
思考（3）：哪种运动过程对应超重现象？哪种运动过程对应失重现象？
规律1：当物体加速上升时，拉力大于重力，物体处于超重状态
规律2：当物体减速上升时，拉力小于重力，物体处于失重状态
规律3：当物体加速下降时，拉力小于重力，物体处于失重状态
规律4：当物体减速下降时，拉力大于重力，物体处于超重状态
运动学描述
Diagram
选定加速度方向为正方向
表达式：F = mg ± ma
失重：物体具有向下的加速度，合力向下，F < mg
超重：物体具有向上的加速度，合力向上，F > mg
2.力学本质
F
mg
a
与速度无关
演示实验：开孔的瓶子为什么不漏水？
完全失重状态：测力计的示数等于零（即物体对支持物或悬挂物完全没有作用力），物体 “好像没有重力” 的状态。
思考（1）：完全失重时为什么作用力为0
思考（2）：完全失重的力学特征
思考（3）：还有哪些情况会产生完全失重现象
超重与失重现象的利与弊
1.超重现象与人的生理反应
2.失重环境的利用
0
在人造卫星中所有靠重力效应工作的仪器都失效！
弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小。
无法用天平测量物体的质量
利用完全失重条件的科学研究
液体呈绝对球形
制造理想的滚珠
制造泡沫金属
运用规律解决实际问题
称体重的怪现象
能让摩擦力减小吗
蹦极中的超重与
失重
能让浮力消失吗
一种测量高度的方法
太空中怎样测质量
t/s
F/N
0
1
2
3
4
5
6
440
400
320
300
一小孩质量 m=40kg，站在电梯内称重，电梯从 t=0 时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数 F 变化如下图，试求这段时间内电梯上升的高度（g取10m/s2）。
小 结
1.认识超重、失重现象
2.超重、失重的运动学规律
3.超重、失重的力学规律
4.认识完全失重现象
5.超重、失重现象与生活
6.超重、失重规律应用(共11张PPT)
第1节 牛 顿 第 一 定 律
引入：
在力学中只研究怎样运动而不涉及运动和力的关系的分科叫做运动学．
研究运动合力的关系的分科叫动力学．
动力学知识在生产和科学研究中有着重要用途．
动力学的奠基人是英国科学家牛顿．1678年出版的《自然哲学的数学原理》是牛顿的动力学奠基之作．
一、历史回顾
1．亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因．这种观点持续了两千年.
2．伽利略的观点：物体的运动不需要力来维持，力是改变物体速度的原因． 伽利略的观点是通过理想实验总结出的.
3．伽利略的理想实验
亚里士多德观点的错误：来自于日常经验所带来的错误认识．
伽利略观点的正确：理想斜面实验的支持．
伽利略通过斜面实验得到推论：一切运动着的物体在没有受到阻力作用的时候，它的速度保持不变，并且一直运动下去．
二、牛顿第一定律
1．牛顿第一定律的表述：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止．
2．牛顿在伽利略等人研究的基础上得出牛顿第一定律，伽利略理想斜面实验为牛顿第一定律提供了实验依据．
3．牛顿第一定律的意义
（1）指出了一切物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止的性质（惯性）．
（2）指出了物体的运动并不需要力来维持，力是改变物体速度的原因．
　4．惯性：物体的这种保持原来匀速直线运动状态或静止的性质叫做惯性．（所以牛顿第一定律又叫惯性定律）
　惯性是一切物体固有的属性．一切物体不管是否受力，也不管它是否运动和怎样运动，都具有惯性．
例题：
下列关于惯性的说法中正确的是（　）
A．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性
B．物体只有受外力作用时才有惯性
C．物体运动速度大时惯性大
D．物体在任何情况下都有惯性
解析：
因为一切物体都具有惯性，惯性是物体的固有属性，不会因为外界因素的变化而变化，与物体是否运动、是否受力都没有任何关系．所以此A、B、C选项均错误．正确选项为D．
对惯性概念的理解应掌握“一切”的含义是指：不论物体的种类、质量大小、是否受力、是否运动、做何种运动都毫不例外地具有惯性．
小结：
１．伽利略理想斜面实验否定了亚里士多德的观点，
２．牛顿在伽利略等人的研究基础上得出牛顿第一定律．
３．一切物体都具有惯性，力是改变物体速度的原因．(共11张PPT)
【实验二】人站在体重计上，作如下运动：
1.快速蹲下
2.快速站起
观察体重计的示数如何变化？
【实验一】把物体挂在弹簧秤下，用手带动弹簧秤和物体一起：
1.向上加速运动
2.向下加速运动
观察弹簧秤的示数如何变化？
【观察与思考】
——拉力大于重力
——拉力小于重力
——读数小于重力
——读数大于重力
【实验三】在竖直升降的电梯中人站在体重计上，作如下运动：
1.加速上升
2.加速下降
观察体重计的示数如何变化？
——读数小于重力
——读数大于重力
——超重与失重
【几个概念】
1. 实重——物体实际受到的重力大小称为实重。(即真实重量)
2. 视重——测量出来的重力大小称为视重。(即表现出来的重量)
3. 超重——视重大于实重，称为超重。
4. 失重——视重小于实重，称为失重。
5. 完全失重——视重等于零，称为完全失重。
【特别提醒】
——无论是超重、失重还是完全失重，物体所受到的重力是不变的。不同的只是重力的作用效果。
【问题】在弹簧秤下端挂一质量为m的钩码，分别以加速度a做如下运动时，弹簧秤的拉力如何？
1.加速上升
2.加速下降
3.减速上升
4.减速下降
【理论探究】超重和失重的解释
——读数小于重力（视重小于实重）——失重
——读数大于重力（视重大于实重）——超重
——读数小于重力（视重小于实重）——失重
——读数大于重力（视重大于实重）——超重
【规律总结】
1.产生超重的条件
——当物体的加速度方向向上时，即a↑。
——当物体的加速度方向向下时，即a↓ 。
2.产生失重的条件
超重失重两纷纷，拉力支持定乾坤；
重力长存无变故，超失须看加速度。
【例题】有一质量为60kg的人站在一放置于升降机的底板上的台秤上，当升降机作如下运动时，台秤的示数为多少？
1.升降机以v=5m/s的速度匀速上升时；
2.升降机以a=5m/s2的加速度加速上升时；
3.升降机以a=5m/s2的加速度减速上升时；
4.升降机以a=5m/s2的加速度加速下降时；
5.升降机以a=5m/s2的加速度减速下降时；
6.升降机以a=g的加速度加速下降时；
日常生活中的超重和失重现象
2. 利用体重计称量体重时，人在体重计上要保持静止。
3. 乘竖直升降的电梯，在升降过程中，体验超重和失重。
4. 乘快速行驶的汽车，突遇上坡或下坡，体验超重和失重。
5. 游乐园里，乘座过山车，体验超重和失重。
1. 人起跳过程和从高处跳下，体验超重和失重。
6.飞机起飞或着陆或突遇气流，飞机上下颠簸，体验超重和失重
（船、跷跷板、轿子等）
7. 蹦床运动，人上下运动时，体验超重和失重。
……
【观察与思考】？为什么心脏病人不宜乘坐？
【观察与思考】人从离开起跳点开始经历了哪些过程？
蹦极是深受人喜爱的一种运动，刺激但危险性也大。曾有人这么形容蹦极时的感受：随着弹性绳的伸缩，一忽儿象掉入无底深渊，整个心脏都仿佛往上提；一忽儿又好象有一只大手把人往下压，想抬头都困难。
环绕地球飞行的宇宙飞船里用秤是称不出任何物体的重力的。那说明宇宙飞船内的物体都处于完全失重状态，飞船内的空间是一完全失重的空间。
宇宙探索中的超重和失重现象
1. 宇宙中的超重失重现象
2. 太空仓内的失重现象
3. 宇航员进餐实况
4. 杨利伟体验失重
侧面有一个洞的水瓶里面装满水，让水瓶做自由落体运动，水会不会从洞中射出来？为什么？
课外小实验
据报道，美国一产妇在完全失重的飞船里曾产下一男孩，现约8岁，该男孩所表现出的智力和体力远远超过了同龄儿童，被美国人戏称为“小超人”。
在完全失重的空间里，科学家们可以进行大量的生物、生理、生化、物理、医学等实验，并能取得地面上进行同样实验无法达到的优秀效果。完全失重的空间里还有许多未被开垦的处女地，各国宇航局都力图率先在这些领域取得突破性进展，为此，发达国家的宇航局也曾向世人征求可在飞船里进行实验的方案。
北京市一名中学生曾设计出一个方案：即研究在完全失重的条件下，人的思维反应速度是不变、变快还是变慢。受到了发达国家宇航局的关注。
如果在座的各位同学在这方面有什么奇思妙想，不妨寄与我国宇航部门，希望将来在我国飞船上进行的实验里，有你们设计的方案。(共17张PPT)
§5.2牛顿第二定律应用
评讲1
《同步训练》P39-4.有一恒力F施于质量为m1的物体上，产生的加速度为a1，施于质量为m2的物体上，产生的加速度为a2,若此恒力施于质量为（m1＋m2）的物体上，产生的加速度应是
A.a1a2/(a1+a2) B.a1+a2
C.(a1+a2)/2 D.
解：
评讲2
《同步训练》P39-5.质量为8×103kg的汽车以1.5m/s2的加速度加速，阻力为2.5×103N,那么汽车的牵引力是
A.2.5×103N B.9.5×103N
C.1.2×103N D.1.45×104N
解：
复习
牛顿第二定律：物体的加速度与物体所受的合外力成正比,与物体的质量成反比.
定义式:
理解:
①同体性，a、m、F“同体”（同一物体）
②正比性，a∝ΣF（同比）；
③矢量性，a、F同向；
④瞬时性，a、F同时
解题步骤
分类：1.已知受力，确定运动情况；
2.已知运动情况，确定受力。
受力分析
运动参量
第1类
第2类
先求a
例1
例1：（教材P73）一列静止在站台里的火车，总质量为6.0×105kg.伴随着一声笛响，这列火车从站台缓缓开处出，1min20s后显示其速度达到了72km/h.若火车作匀速直线运动，求火车在加速过程中的合外力要多大才能满足加速的要求？
G
N
ΣFx
分析:火车受到4个力.合外力为ΣF.先由初速度和末速度求出加速度a,再由质量和加速度求出合外力.
F
f
a
例1解
解:(已知
m=6.0×105kg,
t=80s,
v0=0,
vt=72km/h=20m/s,
求ΣF)
加速度a=Δv/Δt=20/80=0.25m/s2.
合外力ΣF=ma=6.0×105×0.25=1.5×105N.
例1补充
补充：设火车受到的阻力是车重的0.05倍，这时火车所需要的牵引力应为多大？
∵ΣF=F-f
合外力
牵引力
阻力
其中f=kmg=0.05×6.0×105×10=3.0×105N
此处用k不用μ，是因为阻力不一定完全是摩擦力
∴牵引力F=ΣF+f=1.5×105+3.0×105=4.5×105N
例2
例2:（教材P74）交通警察在处理交通事故时,有时会根据汽车在路面上留下的刹车痕迹,来判断发生事故前汽车是否超速.在一个限速为40km／h的大桥路面上,有一辆汽车紧急刹车后仍发生交通事故,交警在现场测得该处的痕迹为12m,已知汽车轮胎与地面的动摩擦因数为0.06,请判断汽车是否超速.
G
N
f
a
s
分析:汽车受到3个力.合外力为f.需列出方程组求解汽车的初速度.
例2解
解：以初速度方向为正(默认,可不写)
G
N
f
a
s
+
此处符号为“减”号还是“负”号
因此
牛二
又
解之得
v0=12m/s=43.2km/h>40km/h
超速
练习
如图所示，悬挂于小车里的小球偏离竖直方向θ角，则小车可能的运动情况是：
A. 向右加速运动 B. 向右减速运动
C. 向左加速运动 D. 向左减速运动
θ
G
分析：小球受到重力、拉力。合力水平向右。因此加速度水平向右。
a“→”
v “→”,向右加速
v “←”,向左减速
T
√
√
A、D
注意：如果“猜”
练习扩展
求出小车的加速度.
θ
T
G
解：小球质量设为m.则小球所受合外力为
加速度为
此处一般写作mgtgθ,而不是写作Tsinθ.为什么？
作业
必做：教材P75-1,2,3
选做：《同步训练》P42-5、6
《教与学》P106-1、P107-3、4
习题提示1
教材P75-1.一位工人沿水平方向推一质量为45kg的运料车,所用的水平推力为90N,此时运料车的加速度是1.8m/s2.当这位工人不再推车时,车的加速度多大？
G
N
F
f
分析：推车时小车受4个力；合力为F-f.加速度为1.8m/s2.
不推车时小车受几个力？由谁产生加速度？
推车时
不推车时
习题提示2
教材P75-2.测量小汽车加速度的一种办法是看汽车里一个摆的偏斜的角度.有的司机在他正前方的后视镜前悬吊一个小工艺品，它就可以当作摆来估计汽车的加速度.现在，小汽车正在加速行驶，质量为0.20kg的小工艺品偏离竖直位置正好15°.求：
⑴小汽车的加速度.
⑵小工艺品受到的合外力
θ
G
T
解：所受合外力为
加速度为
习题提示3
教材P75-3.一辆质量为1.0×103kg的汽车.经过10s由静止加速到速度为108km/h后匀速前进.求:
⑴汽车受到的合外力。
⑵如果关闭汽车油门并刹车，设汽车受到的阻力位6.0×103N,求汽车由108km/h到停下来所用的时间和所通过的路程。
a
a′
习题提示3续
⑴汽车受到的合外力
a
a′
G
N
F
f
G
N
f
关闭汽车油门并刹车(共8张PPT)
第2节 牛顿第二定律
学习目标:
1、掌握牛顿第二定律的文字内容和
数学公式
2、理解公式中各物理量的意义及相
互关系
3、知道在国际单位制中力的单位
“牛顿”是怎样定义的
4、会用牛顿第二定律的公式进行有
关的计算
知识回顾：
牛顿第二定律：
【定义】：
物体加速度的大小跟合外力
成正比，跟物体的质量成反
比，加速度的方向与合外力
的方向相同。
【比例式 】：
或
【等式 】：
其中k是比例系数
F是合外力，而ma是作用效果，
不要看成力，它们只是大小相等
【力的单位 】：
【公式】：
【牢记】 :
1、F与a的同向性。加速度的方向总与
合外力方向相同
2、F与a的瞬时性 。同时产生，同时变
化，同时消失
3、力的独立性原理 。物体受到几个力的作
用时，每个力各自独
立地使物体产生一个
加速度，就像其他力
不存在一样
4、F可以突变，a可以突变，但v不能突变。
5、牛二只适用于惯性参考系 。
6、牛二适用于宏观低速运动的物体 。
7、 是定义式、度量式；
是决定式。 。
8、不能认为牛一是牛二在合外力为0
时的特例 。
三、用牛顿第二定律解题的方法和步骤
1、明确研究对象（隔离或整体）
2、进行受力分析和运动状态分析，画出示意图
3、规定正方向或建立直角坐标系，求合力F合
①物体受两个力：
合成法
②物体受多个力：
正交分解法
（沿加速度方向）
（垂直于加速度方向）
4、列方程求解(共20张PPT)
牛顿第三定律
牛顿第三定律
学习重点：
1.知道力的作用是相互的，掌握作用力、反作用力。
2.掌握牛顿第三定律，并用它分析实际问题。
3.区别平衡力与相互作用力。
一、作用力与反作用力
我们知道，力是物体对物体的作用。
物体间力的作用是相互的。
只要谈到力，就一定存在着受力物体和施力物体。
1、两个物体之间的作用总是相互的。
2、一个物体对另一个物体施加了力，则受力物体一定同时对施力物体施加了一个力。
也就是说力总是成对出现的。
3、物体间相互作用的这一对力，通常叫做作用力和反作用力。
人所受重力的反作用力？
人吸引地球的力
手给桌面的压力的反作用力？
桌面给手的支持力
G
对作用力与反作用力的认识
作用力与反作用力哪个先产生呢？
结论1） 作用力与反作用力同时存在，同时消失。并且力的性质相同
结论2）作用力与反作用力大小相等。
即 F = - F’
作用力与反作用力的大小关系
对作用力与反作用力的认识
作用力和反作用力的大小关系？
用手拉弹簧秤A，可以看到两个弹簧秤的指针同时运动，且两个弹簧秤的示数是相等的，改变手拉弹簧的拉力，弹簧秤的示数也随着改变，但两个示数总相等。
注意观察：
（1）大小关系
（2）是同时变化的吗？
作用力和反作用力大小相等，
方向相反，作用在一条直线上；
且同时产生、同时消失，
分别作用在两个物体上;
力的性质相同。
关系式 F=-F’
总结：
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
牛顿第三定律
这就是牛顿第三定律。
1、作用力与反作用力分别作用在两个物体上，各自产生的效果不能相互抵消。
2、作用力与反作用力性质相同。(同性质)
如：引力的反作用力一定是引力，弹力的反作用力一定是弹力，摩擦力的反作用力一定是摩擦力。
3、作用力与反作用力同时产生、同时变化、同时消失。(同时性)
4、作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，并作用在一条直线上。
5、这种关系与物体的运动状态无关。
既然作用力与反作用力大小相等，为何拔河时一方会被另一方拉过来呢？
f1
f2
F
F’
=
1、“甲、乙两队拔河，甲胜，刚才甲队对乙队的作用力大于乙队对甲队的作用力。”这种说法对吗？
2、如何理解以卵击石的结果？
平衡力：作用在一个物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上，这两个力叫做平衡力。
3、一对平衡力与一对相互作用力相同吗？
一对相互作用力 一对平衡力
等值、反向、在同一直线
作用在两个物体上
作用在一个物体上
效果不能叠加和抵消，不能求合力, 表现在两个物体上
效果可以叠加或抵消，能求合力,表现在一个物体上
性质相同
性质不一定相同
具有同时性
不一定具有同时性
不 同 点
相同点
作用力与反作用力和平衡力的区别
将一个电灯悬挂在天花板上
作用力与反作用力
平衡力
绳对灯的拉力
灯的重力
练习1. 如图，画出灯的受力示意图，并指出相应的作用力与反作用力。
灯对绳的拉力
人受到的地面施加的摩擦力
地面受到的人施加的摩擦力
练习2.
走动的那个小朋友与地面有几对作用力和反作用力？
人受到的地面施加的支持力
地面受到的人施加的压力
站着那个呢？
分析：
F与F 是一对相互作用力，大小相等，方向相反，作用在一条直线上。这一点毫无疑问。
车能否加速跑，取决于车所受的力：马对车的力F和地面对车的摩擦力Ff。车能加速跑是因为F大于Ff。
马拉车的力大于车拉马的力吗？
F
F
Ff
练习3.
阅读学习《多学一点》P.65：
《用DIS验证物体间的相互作用》。
阅读学习《STS》P.66
完成《家庭作业与活动》P.66(共27张PPT)
牛顿第二定律
牛顿
N
1 kg·m/s2
质量
ma
kma
合外力
k＝1
国际
图 1
答案　CD
图 2
选取研究对象→受力分析→建立直角坐标系→分解力→
求合力→F合＝ma.
思维导图
答案　D
图 3
思维导图
图 4
答案　B
图 5
答案　25 N
B
答案　C
答案　BC
B
图 6
BD
A
答案　(1)80 N　(2)0.12
答案　(1)见解析中图　(2)3 m/s2　(3)24 m
○
F
n
F
Am
Bm
A
B
C
U/(m·s-)
6
2 3 t/
y
N
2
ION RESEARC
1996
不阳衮
金太吧教育
JTY EDUCATION(共50张PPT)
第3节 牛顿第三定律
知识识记
一 作用力和反作用力
1.物体间力的作用是相互的
(1)引力
地面上的物体受到重力的作用,其实质是地球对它的吸引作用,同时,地球也受到了物体对它的引力的作用.
(2)弹力
放在水平桌面上的书本,由于桌面发生形变,给书本一个向上的支持力FN,同时由于书本发生形变,对桌面将产生一个向下的压力F′N.
(3)摩擦力
放在粗糙斜面上的物体在沿斜面向下滑动的过程中,受到斜面给它的向上摩擦力.同时,由于运动的相对性,物体也给它一个沿斜面向下的摩擦力的作用.
2.作用力及反作用力的定义
物体间相互作用的一对力.
(1)只要有力发生,就一定有受力物体和施力物体.
(2)物体间力的作用是相互的,说明力是成对出现的.
(3)作用力和反作用力是相对的,其中一个力是作用力,另一个力就是反作用力.
二 牛顿第三定律
1.内容:两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上.
2.应用举例:
(1)划船时桨向后推水,水就向前推桨,水给桨一个反作用力,从而将船推向前方.
(2)汽车的发动机驱动车轮转动,由于轮胎和地面间的摩擦,车轮向后推地面,地面给车轮一个向前的反作用力,使汽车前进.
三 作用力和反作用力与平衡力的比较
1.相同点:一对相互平衡的力与一对作用力和反作用力均是大小相等 方向相反 作用在同一条直线上.
2.区别:(1)一对相互平衡的力,这两个力都作用在同一个物体上;一对作用力和反作用力,这两个力分别作用在两个不同的物体上.
(2)一对作用力和反作用力,两个力是同一种类的力;而一对相互平衡的力不一定是同一种类的力.
15分钟随堂验收
1.关于作用力和反作用力,下列叙述正确的是( )
A.一个作用力和它的反作用力的合力等于零
B.作用力和反作用力必定是同种性质的力
C.作用力和反作用力同时产生,同时消失
D.两个物体处于相对静止时,它们之间的作用力和反作用力的大小才相等
答案:BC
解析:作用力与反作用力产生的原因相同,必定是同一性质的力,B正确;作用力和反作用力一定同时产生,同时消失,而且始终大小相等方向相反,与物体所处的状态无关,所以C正确,D错误;作用力与反作用力分别作用在相互作用的两个物体上,不能求合力,A错误.
2.关于作用力 反作用力和一对平衡力的认识,正确的是( )
A.一对平衡力的合力为零,作用效果相互抵消,一对作用力与反作用力的合力也为零,作用效果也相互抵消
B.作用力和反作用力同时产生 同时变化 同时消失,且性质相同,平衡力的性质却不一定相同
C.作用力和反作用力同时产生 同时变化 同时消失,且一对平衡力也是如此
D.先有作用力,接着才有反作用力,一对平衡力却是同时作用在同一个物体上
答案:B
解析:作用力与反作用力作用在两个不同的物体上,作用效果不能抵消,A错;作用力与反作用力具有同时性 性质相同的特点,平衡力不一定具备这些特点,B对,C D错.
3.用手托着一块砖,开始静止不动,当手突然向上加速运动时,砖对手的压力( )
A.一定小于手对砖的支持力
B.一定等于手对砖的支持力
C.一定大于手对砖的支持力
D.一定大于砖的重力
答案:BD
解析:砖对手的压力与手对砖的支持力是一对相互作用力,大小相等,故B正确,A C错误;由于手托砖向上加速,则手对砖的支持力一定大于砖的重力,即砖对手的压力一定大于砖的重力,故D正确.
4.吊在大厅天花板上的电扇所受重力为G,静止时固定杆对它的拉力为F,扇叶水平转动起来后,杆对它的拉力为F′,则( )
A.F=G,F′=F B.F=G,F′>F
C.F=G,F′F
答案:C
解析:电扇静止时处于平衡状态,可知F=G,当电扇转动起来后,扇叶对空气有向下的作用力,由牛顿第三定律可知,空气对电扇有向上的反作用力,故F′5.物体静止于一斜面上,如图4-5-1所示,则下述说法正确的是( )
图4-5-1
A.物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力
B.物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力
C.物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力
D.物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力
答案:B
解析:物体对斜面的压力作用于斜面上,斜面对物体的支持力作用于物体上,两力作用于两个物体,不是平衡力,物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对相互作用力,故B正确,A错误;C项中物体的重力与斜面对物体的作用力是一对平衡力,C错误;物体的重力作用于物体上,不可分解为物体对斜面的压力,D错.
45分钟课时作业
一 选择题
1.对于牛顿第三定律的理解,下列说法正确的是( )
A.当作用力产生后,再产生反作用力;当作用力消失后,反作用力才慢慢消失
B.弹力和摩擦力都有反作用力,而重力无反作用力
C.甲物体对乙物体的作用力是弹力,乙物体对甲物体的反作用力可以是摩擦力
D.作用力和反作用力,这两个力在任何情况下都不会平衡
答案:D
解析:根据牛顿第三定律知,两个物体之间的相互作用力大小相等,方向相反,性质相同,同时产生,同时消失,故可判定A B C错误,D正确.
2.跳高运动员从地面起跳是由于( )
A.地面对人的支持力大于人对地面的压力
B.运动员对地的压力等于地面对他的支持力
C.地面对运动员的支持力大于他受的重力
D.地面对运动员的支持力等于他受的重力
答案:C
解析:运动员跳起,说明运动员的运动状态发生了变化,他跳起有竖直向上的加速度,所以他受到的支持力大于他的重力,故C选项正确.运动员受到的支持力与他对地面的压力是作用力和反作用力,应相等,故A错,B选项虽然说法正确,但不符合题干的要求,D选项与正确选项C相违背,故不对.
3.关于物体和地球之间的作用力,下列说法中正确的是( )
A.物体和地球之间的作用力比较特殊,因为物体向下加速运动,而地球不动,所以地球不受物体的作用力
B.因为地球的质量远大于物体的质量,所以地球对物体的作用力远大于物体对地球的作用力
C.因为地球的质量远大于物体的质量,所以地球受物体吸引产生的加速度可以忽略不计
D.物体和地球之间的吸引力总是大小相等 方向相反
答案:CD
解析:虽然物体和地球的质量有很大的差别,但它们之间的作用力却是大小相等的.
4.如图4-5-2所示,物体处于静止状态,下列说法正确的是( )
图4-5-2
A.绳对物体的拉力和物体对绳的拉力是作用力与反作用力
B.物体的重力和物体对绳的拉力是一对平衡力
C.物体的重力与绳对物体的拉力是作用力与反作用力
D.物体的重力的反作用力作用在绳子上
答案:A
解析:本题考查对作用力 反作用力和平衡力的判断.A中,绳对物体的拉力和物体对绳的拉力是作用在两个不同物体上大小相等 方向相反的一对力,符合作用力与反作用力条件,故A对;B中,物体的重力作用在物体上,物体对绳的拉力作用在绳上,作用对象不同,不是一对平衡力;C中物体的重力与绳对物体的拉力是一对平衡力,故C错;D中物体的重力的反作用力作用在地球上而不是作用于绳,故D错.
5.如图4-5-3所示,两车厢的质量相同,其中一个车厢内有人拉动绳子使两车厢相互靠近,若不计绳子质量及车厢与轨道间的摩擦,下列对于哪个车厢内有人的判断,正确的是( )
图4-5-3
A.绳子的拉力较大的那一端有人
B.先开始运动的车厢内有人
C.后到达两车中点的车厢内有人
D.不称量质量无法确定是哪个车厢有人
答案:C
6.如图4-5-4所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总质量为M,B为铁片,其质量为m,整个装置用轻绳悬挂于O点.电磁铁通电 铁片被吸引而上升的过程中,轻绳拉力F的大小为( )
图4-5-4
A.F=mg
B.mgC.F=(M+m)g
D.F>(M+m)g
答案:D
解析:A通电后有磁性,吸引铁片B后,改变了B的运动状态,使其从静止上升,产生了加速度,吸引力F1>mg(这里用到了牛顿第一定律和第二定律).据牛顿第三定律知,A也受到向下的力F1′(与F1是一对作用力和反作用力),这时绳的拉力F应为F=F1′+Mg.由于F1′=F1>mg,所以F>(m+M)g.
7.如图4-5-5所示,用弹簧秤悬挂一个重G=10 N的金属块,使金属块部分地浸在台式测力计上的水杯中(水不会溢出),若弹簧秤的示数变为FT′=6 N,则台式测力计的示数( )
图4-5-5
A.保持不变
B.增加10 N
C.增加6 N
D.增加4 N
答案:D
解析:本题涉及的物体比较多,有弹簧秤 金属块 水和水杯.正确地选取研究对象,能快速简便地解答此题.在本题中,应该先以物块为研究对象,分析物块受力,再以水和水杯整体为研究对象,问题便会迎刃而解.
金属块浸入水中后,水对金属块有浮力F.由弹簧秤的示数知,浮力的大小为:F=G-FT′=10 N-6 N=4 N.
根据牛顿第三定律,金属块对水也施加一个反作用力,其大小F′=F=4 N.再以水和水杯整体为研究对象,对之进行正确的受力分析,台式测力计的示数应该增加4 N.
8.如图4-5-6所示,将两条形磁铁吸在一起,竖直放置在水平桌面上,处于静止,磁铁A在上,磁铁B在下,则关于A B受力的说法中正确的是( )
图4-5-6
A.B对A的支持力大小等于A的重力大小
B.B对A的支持力大于A的重力
C.A对B的压力大于B对A的支持力
D.A对B的压力等于B对A的支持力
答案:BD
解析:对A受力分析可知,B对A的弹力FN等于A的重力与B对A的吸引力(磁力)之和,故A错,B对;A对B的压力与B对A的支持力是一对作用力与反作用力,总是大小相等,方向相反的,故C错,D对.(其实它们之间还存在着另一对作用力与反作用力,即磁铁的吸引力.受力平衡不要与作用力与反作用力相混淆.)
9.如图4-5-7所示,一个箱子放在水平地面上,箱内有固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱和杆的质量为M,环的质量为m,已知环沿着杆加速下滑,环与杆的摩擦力大小为F,则此时箱对地面的压力为( )
图4-5-7
A.Mg B.(M+m)g
C.(M+m)g-F D.Mg+F
答案:D
解析:取木箱为研究对象,它受向下的重力Mg 环对它向下的摩擦力F和地面的支持力FN三个力的作用而静止,有FN=Mg+F.而由牛顿第三定律知,箱对地面的压力和地面对箱的支持力是一对作用力和反作用力,它们大小应相等,故箱对地面压力为Mg+F.
二 非选择题
10.两人质量之比为a∶b,同站立于无摩擦的平面上,互推之时,两人得到的加速度之比为__________,互推瞬间,受力之比为__________.
b∶a
1∶1
11.质量为60 kg的人以2 m/s2的加速度沿竖直杆向下滑动,那么杆受到人施于杆的摩擦力是__________,若杆的质量为10 kg,则杆对地面的压力是__________.(g取10 m/s2)
480 N
580 N
解析:选人为研究对象,人受重力和杆对人向上的摩擦力,向下加速,则mg-Ff=ma,所以Ff=mg-ma=480 N.选杆为研究对象,由牛顿第三定律知,人对杆有向下的摩擦力
12.蛙泳时,双脚向后蹬水,水受到向后的作用力,则人体受到向前的反作用力,这就是人体获得的推进力.但是在自由泳时,下肢是上下打水,为什么却获得向前的推进力呢
答案:如图4-5-8表示人体自由泳时,下肢在某一时刻的动作,右脚向下打水,左脚向上打水,由图可见,由于双脚与水的作用面是倾斜的,故双脚所受的作用力P和Q是斜向前的(水所受的作用力是斜向后的).P的分力为P1和P2,而Q的分力为Q1和Q2,P1和Q1都是向前的分力,也就是下肢获得的推进力.
图4-5-8
13.如图4-5-9所示,一只质量为m的小猫,沿竖直方向的直杆以a的加速度向上爬,求小猫对杆的作用力.
图4-5-9
答案:m(g+a),方向竖直向下
解析:以小猫为研究对象,小猫受两个力的作用,自身的重力mg(方向竖直向下)和杆对它的作用力F(方向竖直向上).如图4-5-10所示,根据牛顿第二定律可得
图4-5-10
F-mg=ma.
F=m(a+g),方向竖直向上.
又由牛顿第三定律可知,直杆对小猫的作用力和小猫对直杆的作用力是一对作用力和反作用力,则小猫对杆的作用力
F′=F=m(g+a),方向竖直向下.(共16张PPT)
第2节 牛顿第二定律
复习与回顾
牛顿第一定律：
力是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。
影响加速度的因素：
物体所受合外力F、物体质量m
怎样来比较物体运动的加速度的大小呢？
研究对象小车的加速度a是根据初速度为零的匀加速直线运动公式s=at2/2 ，t相同时，通过比较s的大小来比较a的大小
研究思路
先保持物体质量m不变，研究它的加速度a跟物体所受合力F的关系，
再保持物体所受合力F相同，研究物体的加速度a跟它的质量m的关系．
最后用数学的方法把实验得出的a跟F的关系及a跟m的关系综合起来，找出a跟F和m的关系．
变量控制法
一、加速度和力的关系
　如图所示的实验装置，取两个质量相同的小车放在光滑的水平板上，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个盘，盘里分别放着数目不等的砝码，使两个小车在拉力作用下做加速运动，拉力F的大小可以认为等于砝码（包括砝码盘）的重量．F的大小，可以通过增、减砝码来改变，车的后端也分别系上绳．用一只夹子夹住两根细绳，以同时控制两辆小车，使它们同时运动和停止运动．
1、研究前提：物体（小车）的质量保持一定．
3、结论： m一定时，
小车质量m/kg 作用力 F/kg 相等时间t内位移 s/m
小车1 0.250 20 0.8
小车2 0.250 10 0.4
2、演示过程及测出的数据（参考）
由 及
所以：
二、加速度和质量的关系
由此可知：
当外力F一定时， 物体的加速度与其质量成反比，
即：
三、牛顿第二定律
1．牛顿第二定律的表述：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比．
2．牛顿第二定律的数学表达式：
比例常数k与式中物理量单位的选取有关，若各量的单位均用国际单位制中单位，则．
（1）牛顿（N）力的规定：使质量为1kg的物体产生1m／s2的加速度的力，叫做1N．
（2）牛顿第二定律：F= ma（各量用国际制单位）
牛顿第二定律的理解
同体性：
　公式中Ｆ、ｍ、ａ必须是同一研究对象
正比性：
a与合外力F成正比，与质量m成反比
矢量性：
a与合外力F的方向始终相同
瞬时性：
a和合外力F是瞬时对应关系，某一时刻的力决定了这一时刻的加速度，如合外力F随时间变化，a也随时间变化，只有合外力F恒定时，a才恒定，物体才做匀变速运动。
例题1
一辆卡车空载时质量为3.5 103 kg,最大载货量为2.5 103 kg,用同样大小的力,空载时能使卡车产生的加速度1.5m/s2 ,满载时卡车的加速度是多少
0.875m/s2
F
M
m
a
a′
解：根据牛顿第二定律
又
满载时卡车的加速度
例题2
物体质量为２ｋｇ，放在光滑水平面上，同时受到大小为２Ｎ和５Ｎ的两个水平力作用，物体的加速度可能是：
　Ａ.０ 　 B.2ｍ/s2
C.4ｍ/s2 D.5ｍ/s2
提示：合力大小为3～7N,加速度大小为ΣF/m,即1.5~3.5m/s2
练习1
1.从牛顿第二定律知，无论怎么小的力都可以使物体产生加速度，但是用较小的力去推地面上很重的物体时，物体仍然静止，这是因为：
　Ａ.推力比静摩擦力小
　Ｂ.物体有加速度，但太小，不易被察觉
　Ｃ.物体所受推力比重力小
　Ｄ.物体所受合外力仍为零
提示：研究的问题中物体受几个力？水平方向受到 、 。
推力
静摩擦力
为什么物体“仍然静止”？
推力< 静摩擦力
最大
练习2
２.对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力，当力刚开始作用的瞬间：
　Ａ.物体立即获得速度
　Ｂ.物体立即获得加速度
　Ｃ.物体同时获得速度和加速度
　Ｄ.由于物体未来得及运动，所以速度和加速度都为零。
牛顿第二定律的性质有：瞬时性。即瞬间得到加速度。
练习3
3、2N的合外力能使物体产生2m/s2 的加速度，要想使该物体产生10m/s2加速度，需要多大的外力？
提示：物体的质量不变。
练习4
4.一物体在几个力的共同作用下处于静止状态．现使其中向东的一个力F的值逐渐减小到零，又马上使其恢复到原值（方向不变），则　　　
A．物体始终向西运动
B．物体先向西运动后向东运动
C．物体的加速度先增大后减小
D．物体的速度先增大后减小
向东的力F逐渐减小到零→合外力向西且逐渐增加为F→加速度向西逐渐增大到F/m;马上使其恢复到原值→合外力恢复为零→加速度为零；过程中物体速度向西，且增大至a=0为止。
小结
牛顿第二定律内容：
　 物体的加速度a跟所受合外力F成正比，跟物体的质量m成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同．
牛顿第二定律数学表达式：
ΣF=ma
力的单位N的定义：
1N=1kg 1m/s2
牛顿第二定律的理解：
同体性、正比性、矢量性、瞬时性(共29张PPT)
超重和失重
我们通常怎样使用测力计测量物体重力呢？
如果物体和测力计一起运动，那么测力计读数会有什么样的变化？
通常情况下，我们要保持物体静止，再来读取测力计的读数。
如果物体和测力计一起做匀速直线运动，那么测力计的读数仍然等于物体的重力，但如果物体和测力计一起做变速直线运动，情况又怎么样呢？
一、超重现象：
例1、在升降机（电梯）中测人的体重，已知人质量为40kg，当升降机以2.5m/s2的加速度匀加速上升，测力计的示数是多少？（g取10 m/s2)
分析：测力计的示数大小等于人对测力计的压力大小。
一、超重现象：
例1、在升降机（电梯）中测人的体重，已知人质量为40kg，当升降机以2.5m/s2的加速度匀加速上升，测力计的示数是多少？（g取10 m/s2)
解：人的重力G=mg=400N,
G
N
v
a
当升降机匀加速上升时，根据牛顿
第二定律可知N-mg=ma
→N=mg+ma=500N，
根据牛顿第三定律可知，测力计对人的支持力与人对测力计的压力大小相等，
∴测力计的示数为500N。
一、超重现象
例1、在升降机（电梯）中测人的体重，已知人质量为40kg，当升降机以2.5m/s2的加速度匀加速上升，测力计的示数是多少？（g取10 m/s2)
小结：电梯加速上升时，人对测力计的压力比人受到的重力大，我们把这种现象叫做超重。
二、失重现象
例2、在上题中，如果升降机以2.5m/s2的加速度匀加速下降时，测力计的示数又是多少？ （g取10 m/s2)
二、失重现象
例2、在上题中，如果升降机以2.5m/s2的加速度匀加速下降时，测力计的示数又是多少？ （g取10 m/s2)
解：人的重力G=mg=400N,
G
N
v
a
当升降机匀加速下降时，根据牛顿
第二定律可知mg-N=ma
→N=mg-ma=300N，
根据牛顿第三定律可知，测力计对人的支持力与人对测力计的压力大小相等，
∴测力计的示数为300N。
二、失重现象
例2、在上题中，如果升降机以2.5m/s2的加速度匀加速下降时，测力计的示数又是多少？ （g取10 m/s2)
小结：电梯加速下降时，人对测力计的压力比人受到的重力小，我们把这种现象叫做失重。
在失重现象中，如果物体的加速度恰好为g时，情况又会怎样呢？
例3、前例中，如果升降机在静止时，悬挂升降机的钢索突然断裂，升降机自由下落，测力计的示数又是多少？ （g取10 m/s2)
解：人的重力G=mg=400N,
当升降机自由落体时，a=g，根据牛
顿第二定律可知mg-N=ma
G
v
g
→N=mg-ma=mg-mg=0N，
根据牛顿第三定律可知，测力计对人的支持力与人对测力计的压力大小相等，
∴测力计的示数为0N。
G
v
g
小结：此时测力计示数为0，好象人完全没有受到的重力一样，这种状态下，人对测力计的压力为0，我们把这种现象叫做完全失重。
在失重现象中，如果物体的加速度恰好为g时，情况又会怎样呢？
例3、前例中，如果升降机在静止时，悬挂升降机的钢索突然断裂，升降机自由下落，测力计的示数又是多少？ （g取10 m/s2)
小结：此时测力计示数为0，好象人完全没有受到的重力一样，这种状态下，人对测力计的压力为0，我们把这种现象叫做完全失重。
对超重和失重的进一步认识
例4、前例中，如果升降机以2.5m/s2的加速度减速上升，测力计的示数又是多少？ （g取10 m/s2)
对超重和失重的进一步认识
解：人的重力G=mg=400N,
G
N
v
a
对超重和失重的进一步认识
当升降机匀减速上升时，根据牛顿第二定律可知mg-N=ma
→N=mg-ma=300N，
根据牛顿第三定律可知，测力计对人的支持力与人对测力计的压力大小相等，
∴测力计的示数为300N。
例4、前例中，如果升降机以2.5m/s2的加速度减速上升，测力计的示数又是多少？ （g取10 m/s2)
总结：a、当物体有向上的加速度时（加速上升
或减速下降），产生超重现象。
b、当物体有向下的加速度时（加速下降
或减速上升），产生失重现象。当
a=g时，完全失重。
对超重和失重的进一步认识
例4、前例中，如果升降机以2.5m/s2的加速度减速上升，测力计的示数又是多少？ （g取10 m/s2)
例：下面所示的情况中，对物体m来说，哪几种发生超重现象？哪几种发生失重现象？
m
v
a
m
v
a
m
v
a
m
a
v
甲
乙
丙
丁
NN>G 超重
NN>G 超重
总结：物体具有竖直向上的加速度，即处于超重状态；物体具有竖直向下的加速度，即处于失重状态。与运动的方向无关。
G
N
G
N
G
N
G
N
超重、失重与物体所受重力的区别：
物体处于超重（失重）状态时，地球作用于物体的重力始终存在，且大小不变，只不过物体对水平支持物的压力（悬挂物的拉力）大于（小于）物体的重力。
太空行走
现实生活中的超（失）重现象
蹦
极
我们来看一个实验：
当装有水的水杯壁上有一个孔时，在水压作用下，水会从孔中流出来。
如果让这个杯子自由下落又是什么情况呢？
这时我们发现，虽然杯壁上有孔，但水却没有流出来，这是为什么呢？
当瓶子自由下落时，瓶中的水处于完全失重状态，小孔以上部分的水对以下部分的水的没有压力，小孔没有水流出。
超重和失重现象的应用
人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机都绕地球做圆周运动。所受的地球引力只改变物体的速度方向，不改变速度大小。
航天飞机中的人和物都处于 状态。
完全失重
近地卫星
远离地球的卫星
航天器中的宇航员
g
g0
g
0
在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用！
弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小。
无法用天平测量物体的质量
某人在地面上最多只能举起60kg的物体，那么
他在一以2.5m/s2的加速度匀加速下
降的电梯里最多能举起多重的物体？
（g取10m/s2）
课堂练习：
某人在地面上最多只能举起60kg的物体，那么
他在一以2.5m/s2的加速度匀加速下
降的电梯里最多能举起多重的物体？
（g取10m/s2）
a
v
N
G
解：因为人的最大举力恒定，本题中，此人的最大举力为600N，即他在电梯中所能提供给物体的最大支持力为600N，
以物体为研究对象，根据牛顿第二定律可知，G-N=ma，即
mg=ma+N,∴m=N/(g-a)=80kg；
课堂练习：
与奥运会举重冠军的挺举记录200kg来说，我们同学的
挺举成绩50kg是微不足道的，但学
习了本节的知识后，你能不能设计
一个有效的方案，使我们同学也能
平冠军的记录呢？（g取10m/s2）
a
N
G
解：因为人的最大举力恒定，所以只要站在加速下降或减速上升的电梯中，人提供给杠铃的最大支持力N仍为500N，但就可以举起处于失重状态的质量m为200kg的杠铃；
以杠铃为研究对象，根据牛顿第二定律可知，G-N=ma，即a=(G-N)/m,
∴a=(G-N)/m=7.5m/s2
练习：一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为G，当此人突然下蹲时，磅秤的读数（ ）
A 先大于G，后小于G
B 先小于G，后大于G
C 大于G
D 小于G
思维点拨：人下蹲是怎样的一个过程？
人下蹲过程分析：由静止开始向下运动，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。
B
思考：如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？
拓展性课题一：载人航天飞船在发射升空和降落时,如果杨利伟保持直立的姿态,则他的心血管系统会受到何种影响 你认为他应采取什么姿态
解析:飞船在发射升空和降落时处于超重状态,在超重状态下,人直立,头部血液会流向下肢,血液淤积在下肢静脉中,影响血液回流心脏,造成头部供血不足,引起头晕,视物模糊,反应迟钝,操纵准确度下降;重则意志丧失,完全失去控制飞船的能力.因此宇航员在发射和降落阶段应采取平躺或平卧姿态.(共16张PPT)
牛 顿 第 二 定 律
1、牛顿第二定律的实验过程
2、牛顿第二定律的推导及意义
3、牛顿第二定律的运用
复习思考：
物体运动状态的改变
速度发生了改变
产生了加速度
实质
力
难易程度：
惯性的大小
质量
原因
实质
那么物体加速度a与合外力F和质量m分别是什么关系呢？
控制变量法
1、研究一个物理量与多个因素的关系时，需要用的物理方法是什么？
提出问题？
设计方案
实验1： 控制变量m,小车的质量相同时，探讨加速度a与F的关系：
实验2：控制变量F,小车的拉力相同时，探讨加速度a与m的关系：
通过分析及演示实验去猜想：
物体的加速度a与质量m和合外力F有关。
2、实验要测哪些物理量？
加速度a、合外力F、小车质量m
4、合外力F怎么测？
通过定滑轮用钩码的重力作为小车的拉力。
3、小车质量m怎么测？
衍生问题：小车与接触面有摩擦力f怎么办？
调整斜面的倾角，使小车在没有拉力的情况下恰好能沿斜面匀速下滑，这样处理可以让重力沿斜面向下的下滑力与摩擦力抵消。再挂上钩码时,钩码对小车的拉力就可以认为是合外力了。
可以用天平测出。
5、加速度a怎样测？
A、利用打点计时器打出的点，测出位移S和时间t，去求a。
B、用光电门和数字计时器测时间t,用刻度尺测遮光片的宽度s,去求v,再求a。
C、通过两车对比，测出两车相同时间内的位移之比，从而求出加速度之比。
分析：三种方案都可以，A、B计算量大，本节课我们选C方案
实验原理
s1
s2
F1
F2
s1= a1t2
s2 = a2t2
a1/a2 = S1 / s2
测量s1 、s2
实验1：对比：a1/a2与F1/F2的关系？
实验2：对比：a1/a2与m1/m2的关系？
进行试验
实验1：小车的质量相同时，研究小车的加速度与拉力的关系：
根据
1
—
2
a t2
S =
在相同的时间 t 内
s1
—
s2
=
a1
—
a2
= 2
拉力
F1
—
F2
= 2
F2
故
s1
—
s2
=
a1
—
a2
F1
—
=
对于质量相同的物体来说，物体的加速度跟作用在物休上的外
力成正比并可表述为：
实验表明：s1=2s2
F1=2F2, s1/s2=a1/a2 测量s1 ，s2
F2
a2
a1
—
F1
—
=
或a∝F
实验表明：
s1/s2=2/1
m2
—
m1
=
s1
—
s2
=
a1
—
a2
故
根据
1
—
2
a t2
S =
在相同的时间 t 内
s1
—
s2
=
a1
—
a2
= 2
在相同力的作用下，物体的加速度跟物体的质量成反比，可表示为：
实验2：控制变量F,小车的拉力相同时，研究小车的加速度与质量的关系：
m2=2m1, s1/s2=a1/a2 测量s1 ，s2
m2
—
m1
=
a1
—
a2
或a∝1/m
根据加速度与合外力和质量的关系研究，我们对加速度与合外力和质量的关系得到结论：
物体的加速度跟合外力成正比, 跟物体的质量成反比。
这就是牛顿第二定律。
加速度和力都是矢量，它们都是有方向的。牛顿第二定律不但确定了加速度和力的大小之间的关系，还确定了它们的方向之间的关系：
加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同
牛顿第二定律用数学式子表示就是：
或者：
a F/m
∝
F ma
∝
前面两式子可以改写成等式F=Kma。式子的k是比例常数。如果公式中的物理量选择合适的单位，可以使k=1，从而使公式简化。
我们知道，在国际单位制中，力的单位是牛顿。牛顿这个单位是根据牛顿第二定律来这样定义的：使质量是1千克的物体产生1米/秒2加速度的力，叫做1牛顿。
即： 1牛=1千克 · 米/秒2
可见，如果都用国际单位制的单位，在上式中就可以使k=1，上式简化成：
F = ma
这就是牛顿第二定律的公式。
3.合外力为零时，加速度为零，物体就处于静止状态或做匀速直线运动
1.合外力恒定不变时，加速度恒定不变，物体就做匀变速运动
2.合外力随着时间的改变，加速度也随着时间的改变
注意事项:
1.矢量性:(a与F合方向相同)
2.瞬时性:(a与F合 同时产生,同时消失,同时变化)
3.同体性:( a与F合 , m都属于同一物体，既研究对象统一性）
4.独立性:(X方向的合外力产生X轴方向的加速度,Y方向的合外产生Y轴方向的加速度,
Fx=max Fy=may a2=a2x+a2y
应用举例
例1、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？为什么？
答：没有矛盾，由公式F合=ma看，F合为合外力，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时，物体仍静止，说明合外力为零。由受力分析可知F+N-mg=0。
练习：
1、 一质量为1Kg的物体只受到两个大小米2N和3N的共点力作用，
则这个物体运动的加速度的范围是____________________。
分析：合力 F合的范围 1N≤ F合≤5N所以加速度 a 的范围
1N
——
1kg
5N
——
1kg
≤ a ≤
1 m/s2 ≤ a ≤ 5 m/s2
2、25N的合外力作用在一个物体上，能使它产生 2 m/s2的加速度，则要使它产生 5 m/s2的加速度，合外力为____________。
分析：由于是同一个物体，故质量不变。先可以由F1 = 25N和
加速度 a1 = 2 m/s2 求出质量
m =
F1
—
a1
25
—
2
=
= 12.5 kg
再由 F2 = ma 求出作用力：F2 = ma2 =12.5×5 = 62.5N
62.5N
1.质量为m的物体放在粗糙水平面上受水平F时产生加速度为a1 ,当水平力为2F时,加速度a2,关于a1 与a2 的关系正确的是： （ ）
解析:关键要考虑摩擦力f。
A. a2 ＝ 2a1 B. a2 ＜ 2a1　C. a2 ＞ 2a1 D. a1 ＝ a2　
C
由a1 =(F－f)/m, a2 =(2F－f)/m ＞2(F －f) =2 a1
小结:
1.加速度a与F的关系:物体质量一定时,加速度a与合外力F合成正比.
2.加速度a与m的关系:物体受合外力一定时,加速度a与m成反比
牛顿第二定律
1.内容:物体加速度a与合外力F合成正比.与质量m成反比.加速度方向与合外力方向相同.
2.公式: F合=ma
3.注意点:矢量性,瞬时性,同时性和独力性.(共28张PPT)
牛顿第一定律
知识要点透析
l.历史的回顾
(1)亚里士多德观点：力是维持物体运动的原因(错误)．
(2)伽利略观点：物体不受力作用，就会保持自己的速度不变．(依据是他想像的理想斜
面实验)
2．牛顿第一定律
(1)内容：一切物体总保持匀速直线运动或静
止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止．
(2)反映：①物体不受外力(或所受外力合力
为零)时的运动状态：静止或匀速运动．
②惯性是物体的一种固有属性，物体总有保持匀速运动或静止状态的性质，称之为惯性．
(3)注意：一切物体(包括质量大的、小的)不论在什么状态(包括静止、匀速运动、变速运动)都有惯性．
3．运动状态的改变：
指的是速度(包括大小或方向)的改变。
4．运动状态改变的原因：
存在不为零的合外 力即存在加速度，可见力是使物体产生加速度的原因。
5．质量是物体惯性大小的量度：
物体惯性的大小，完全取决于质量，和其他因素完全 无关。
学法建议
牛顿第一定律是从大量事实中归纳总结得出的。深刻领会掌握这一定律的最好途径是多结合实际，在平时的学习和解题中多分析、多总结。
思考
怎样理解：伽利略用理想实验与可靠事实相结合，经过抽象思维深刻地揭示自然规律。
在对比了小车在几种不同粗糙程度的平面上运动的情况后，思考：当小车运动到最光滑的水平桌面边缘时将会怎样
回答：
小车将从边缘开始做又往前又往下的平抛运动．
再思考：
若没有重力作用，小车将怎样运动
重点难点考点
1．牛顿第一定律(惯性定律)
牛顿在伽利略等人研究的基础上，总结出第一运动定律，其内容是：
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止．
对牛顿第一定律的理解重在四个方面：
(1)运动是物体的固有属性．牛顿第一定律
直接指出：“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”。即运动足物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持。
(2)力是改变物体运动状态的原因，是使物体获得加速度的原因．
牛顿第一定律直接指出：“直到有外力迫使它改变这种状态为止．”它定性地揭示了运动与力的关系：维持物体的运动不需要力，只有改变物体的运动才需要力．
(3)不受力的物体足不存在的，牛顿第一定律不能用实验直接验证，而足建立在大量实验现象的基础之上，通过思维的逻辑推理而发现的。
它告诉了人们研究物理问题的另一种新的方法：通过观察大量的实验现象，利用人的逻辑思维，从大量现象中寻找事物的内在规律。
(4)牛顿第一定律给人们定义了一种参考系：
一个不受外力作用的物体，在这个参考系中观察将保持静止或匀速直线运动状态。这个参考系称为惯性参考系。地球有白转和绕太阳公转。因此地球不足一个严格的惯性系。在一般情况下，我们可把地面参考系看做一个足够精确的惯性系。那么相对于地面做匀速直线运动的物体也就是惯性系，相对于地面做变速运动的物体就为非惯性系。牛顿运动定律只在惯性系成立。
2．惯性
牛顿第一定律不仅表明了物体不受外力作用下的运动规律，同时还揭示出任何物体都有保持原来运动状态的特性，即任何物体都具有惯性。可以讲，牛顿第一定律建立了惯性的概念，因此牛顿第一定律也被称为惯性定律。
对惯性要从以下三方面加深认识：
(1)不论物体的种类如何，不论物体是否受力，不论物体运动状态如何，一切物体都有惯性。
(2)物体惯性的大小是用它的质量来量度的。质量是物理学中最基本的概念之一。有关质量与惯性的关系，在学习了牛顿第二定律以后会有进一步认识。
(3)惯性是物体的固有属性。
物体的惯性实质反映了物体运动的不灭性。设想若物体没有惯性，在不受外力作用时原来静止的物体可能会自行运动起来，或是原来运动的物体会自动停住，这样运动将会“无”中生“有”，或足从“有”中消失。实际情况并非如此，因此说物体的惯性实质反映出物质的运动是永恒的。
3．力
牛顿第一定律在正确解决力与运动关系的同时，科学地建立了力的概念：力是改变物体运动状态的原因。它使人们对力的理解从物体间推、拉、压的感性认识上升到具有深刻物理意义的理性认识。为进一步定量分析力与运动状态的变化奠定了基础。
4．物体的惯性是其本身固有的，是它的一种性质，惯性不是力。惯力或惯性力的说法是不恰当的。
5．惯性的作用是保持物体的运动状态不变。惯性对物体运动状态的保持具有即时性。
例题解析
例1有关惯性与惯性定律，下列说法正确的有( )
A．惯性定律就是研究物体的惯性
B．惯性定律揭示了物体具有惯性
C．惯性定律揭示了运动与力的定性关系
D．惯性就是指物体的匀速直线运动或静止状态
思路分析
惯性定律是牛顿第一定律的一种别称，不是研究物体的惯性，是研究物体不受外力作用下的运动规律。惯性足物体的一种属性而不是指物体的某一种状态，所以A、D错。B、C正确。
智慧点拨
质量大小是惯性大小的标志，力是物体改变运动状态的原因。
解答：B、C正确。
例2 有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球的自转，一昼夜就能周游世界。请你评价一下，这个设想可行吗
解答 这个设想不符合物理原理。因为地球上的一切物体(包括地球周围的大气)都随着地球一起在自转。气球升空后，由于惯性，它仍保持原来的自转速度。当忽略其他与地球有相对运动(如风)的作用产生的影响时，升空的气球与它下方的地面处于相对静止的状态。不可能相对地球绕行一周的。
1．伽利略的理想斜面实验说明( )
A．一切物体都具有惯性
B．亚里士多德的运动和力的关系是错误的
C．力是维持物体运动的原因
D．力是改变物体运动状态的原因
2．关于惯性，下列说法正确的是( )
A．惯性是一切物体的基本属性
B．物体的惯性与物体的运动状态无关
C．物体运动快，惯性就大
D．惯性大小用物体的质量大小来量度
参考答案
1.BD
2.ABD(共20张PPT)
第二节《牛顿第二定律》
物体运动状态发生改变
速度发生了改变
产生了加速度
实质
实质
与力和质量有关
1、什么是物体运动状态的改变？其原因是什么？
2、物体运动状态改变除了与力有关，还与哪些因素有关？
受到了力的作用
还与质量有关
回顾
牛顿第二定律内容
①加速度 a 与物体所受合外力F 成正比。
②加速度 a 与物体质量m 成反比。
即
物体的加速度跟物体所受的合力成正比，跟物体的质量成反比加速度的方向跟合力的方向相同。
为纪念牛顿为经典物理学所作的贡献：
把能够使质量是1 kg的物体产生1 m/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
可见，如果都用国际单位制的单位，在上式中就可以使k=1，上式简化成
F ＝ma
牛顿第二定律的数学表达式
F ＝k ma
牛顿第二定律的实验验证
【实验器材】
【实验方法】
——控制变量法
1.控制质量m不变，探究加速度a与合外力F的关系；
2.控制合外力F 不变，探究加速度a与质量m的关系；
【设计与提示】
①如何物体运动的加速度？
②如何物体测定合外力F ？
带有定滑轮的导轨、小车、砝码、细绳、小盘、弹簧测力计、打点计时器、纸带、直尺等。
〖实验装置〗
——如图
①小车位移s——由刻度尺从纸带直接测出
②小车运动时间t——由纸带测出
〖问题〗
——如何实现变量控制？
牛顿第二定律的实验验证
1.控制质量m不变，改变合外力F ——增减钩码
2.控制合外力F 不变，改变质量m ——增减车上砝码
1、质量m一定，加速度a与力F的关系
2
1
a(m/s2)
F(N)
m(kg)
M(kg)
3
F/N
a(m/s2)
2、力F一定，加速度a与质量M的关系
2
1
a(m/s2)
F(N)
M-1(kg-1)
M(kg)
3
M-1(kg-1)
a(m/s2)
注意事项:
1．砂和小桶的总质量不要超过小车和砝码的总质量的1/10，为什么？
2．在平衡摩擦力时，不要悬挂小桶，但小车应连着纸带且接通电源。用手给小车一个初速度，如果在纸带上打出的点的间隔是均匀的，表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。
3．作图时应该使所作的直线通过尽可能多的点,不在直线上的点也要尽可能对称地分布在直线的两侧，但如遇个别特别偏离的点可舍去。
作业：
设计验证牛顿第二定律实验的原理与具体实验步骤，写在作业纸上。
谢谢！
实验原理:
实验目的: 验证牛顿第二定律。
1．如图所示装置，保持小车质量M不变，改变钩码质量m，从而改变细线对小车的牵引力F(当m<m
M
打点计时器
纸带
2．保持钩码质量不变，
在小车上加减砝码, 改变小车
的质量M，测出小车的对应加速度a, 由多组a、M数据作出加速度和质量倒数的关系a-M-1图线, 验证加速度是否与质量成反比。
实验步骤:
1．按如图装置把实验器材安装好，只是不用钩码拉动小车，即不给小车加牵引力。
2．平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫块，反复移动垫块的位置，直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态（可以从纸带上打的点是否均匀来判断）。
3．在小车上加放砝码，在滑轮一侧挂上钩码，记录车加砝码总质量M、拉动小车的钩码质量m。\接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号.
4．保持小车的质量不变，改变钩码质量，按步骤3再做2次实验。
5．算出每条纸带对应的加速度的值。
6．用纵坐标表示加速度a，横坐标表示作用力F。若图线为一条过原点的直线，就证明了研究对象质量不变时其加速度与它所受作用力成正比。
7．保持钩码质量不变，在小车上加放砝码，重复上面的实验，并做好记录，求出相应的加速度,用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数 ,在坐标平面上根据实验结果描出相应的点并作图线，若图线为一条过原点的直线,就证明了研究对象所受作用力不变时其加速度与它的质量成反比。
1、质量m一定，加速度a与力F的关系
2
1
a(m/s2)
F(N)
m(kg)
M(kg)
3
F/N
a(m/s2)
2、力F一定，加速度a与质量M的关系
2
1
a(m/s2)
F(N)
M-1(kg-1)
M(kg)
3
M-1(kg-1)
a(m/s2)
11．(10分)在探究加速度与物体质量、物体受力的关系实验中，实验装置如图乙所示：重物的质量为m .木块在重物牵引下在木板上向左做匀加速运动.图甲给出了打点计时器在纸带上打出的一些连续的点，它们之间的距离分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6，打点计时器所用交流电周期为T0. 根据给以上数据求：
打点计时器
木块
纸带
重物
电源插头
乙
单位:（cm）
s1
s2
s3
s4
s5
s6
甲
（1）木块的加速度a= .
（2）为了减少误差,你认为应采取什么措施
解： （1）木块的加速度，
（2）为了减少误差, 应采取的措施：
木块的质量应远大于重物的质量 ；
实验前将木板右端稍垫高，直至木块在细线未挂上重物时能沿木板匀速下滑 。
07届广东惠州市第二次调研考试11
11．在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出：
(1)当M与m的大小关系满足　　　　　时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力。
纸带
m
打点计数器
M
m<（2）一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定,探究做加速度与质量的关系,以下做法错误的是:( )
A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源
D．小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M，直接用公式 a＝mg/M求出。
ACD
（3）在保持小车及车中的砝码质量质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，二位同学得到的a―F关系 分别如下图C、D所示(a是小车的加速度.F是细线作用于小车的拉力)。其原因分别是：
C图： ，
D图： 。
0
F
a
C
0
F
a
D
平衡摩擦力时，长木板的倾角过大了
没有平衡摩擦力或木板的倾角过小(共40张PPT)
5.3牛顿第三定律
学习目标:
1．知道力的作用是相互的，理解作用力和反
作用力的概念。
2. 知道牛顿第三定律的内容，能用它解决简
单的问题。
3．能区分平衡力与作用力和反作用力。
学习重点:
牛顿第三定律
学习难点:
平衡力与作用力和反作用力的关系
一、力的作用是相互的同时发生的
1．大量实验事实表明，自然界中一切力的现
象，总是表现为物体之间的相互作用，只要
有力发生，就一定有受力物体和施力物体。
甲物体施给乙物体一个力的同时，甲物体也
受到乙物体施给的一个力，施力物体同时也
是受力物体，受力物体同时也是施力物体。
2．物体间相互作用的这一对力，通常叫做作
用力和反作用力。
①把相互作用的一对力中的一个叫做作用力
(或反作用力)，另个就叫做反作用力 (或作
用力)。习惯上，常把研究对象受到的力称
为作用力，而把研究对象对其他施力物体
所施加的力称为反作用力。
②作用力和反作用力是同时发生的，切莫以
为“作用力在先，反作用力在后”(可以用自
已的双手对掌体会)。
用脚踢足球，有人说：“只有把脚对球的力叫
作用力，球对脚的力叫反作用力才行，因为
前者是主动力，后者是被动力，主动力在
先，被动力在后”。这种说法是错误的，因为
主动力与被动力只能说明引起相互作用的原
因，并不意味着相互作用有先后之分。
二．牛顿第三定律
1．内容：两个物体之间的作用力和反作用力
总是大小相等，方向相反，作用在一条直
线上。
2．表达式：
F=-F′
式中的“-”号表示方向相反。
3．重要意义
①牛顿第三定律独立地反映了力学规律的一
个重要侧面，是牛顿第一、第二定律的重
要补充，定量地反映出物体间相互作用时
彼此施力所遵循的规律，即作用力和反作
用力定律。
②全面揭示了作用力和反作用力的关系，可
归纳为三个性质和四个特征。
三个性质是：
A．异体性：作用力和反作用力分别作用在彼
此相互作用的两个不同的物体上，各自产
生各自的作用效果；
B．同时性：作用力和反作用力总是同时产
生、同时变化、同时消失，不分先后；
C．相互性：作用力和反作用力总是相互的，
成对出现的。
四个特征是：
A．等值：大小总是相等的；
B．反向：方向总是相反的；
C．共线：总是在同一直线上；
D．同性：力的性质总是相同的。
③牛顿第三定律揭示了力作用的相互性，兼
顾施力、受力两个方面，是正确分析物体 受力的基础．定律说明物体间力的作用是相互的，因而物体运动状态的改变也必然相互关联，借助定律可以从一个物体的受力分析过渡到另一个物体的受力分析。
④牛顿第三定律所阐明的作用力与反作用力的关系，不仅适用于静止的物体之间，也适用于相对运动的物体之间，这种关系与作用力性质、物体质量大小、作用方式(接触还是不接触)、物体运动状态及参考系的选择均无关。
⑤牛顿第三定律是牛顿及其前人通过大量实
验得出的一条普遍规律，广泛应用于生
产、生活和科学技术中，所以要把所学知
识与实际问题联系起来，用以解决各种实
际问题．
三、平衡力与作用力
和反作用力的关系
一对平衡力 一对作用力与反作用力
不
同
点 作用在同一个
物体上 分别作用在两个相互
作用的物体上
力的性质
不一定相同 两个力的性质一定相同
不一定同时产生
同时消失 一定同时产生同时消失
两个力的作用
效果相互抵消 各有各的作用效果
不能相互抵消
相同点 大小相等方向相反作用在同一条直线上
【例一】一个大汉(甲)跟一个女孩(乙)站在水平地面
上手拉手比力气，结果大汉把女孩拉过来了，对这
个过程中作用于双方的力的关系，不正确的说法是
( )
A．大汉拉女孩的力一定比女孩拉大汉的力大。
B．大汉拉女孩的力不一定比女孩拉大汉的力大。
C．大汉拉女孩的力与女孩拉大汉的力一定相等。
D．只有在大汉把女孩拉动的过程中，大汉的力才
比女孩的力大。在可能出现的短暂相持过程
中，两人的拉力一样大。
【例二】关于两个物体间作用力与反作用力的下列
说法中，正确的是( )
A．有作用力才有反作用力，因此先有作用力后产
生反作用力。
B．只有两个物体处于平衡状态中，作用力与反作
用力才大小相等。
C．作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物
体之间。
D．作用力与反作用力的性质一定相同。
【例三】一个400N重的木箱放在大磅秤上，木箱内
有一个质量为60kg的人，站在小磅秤上，如图所
示．如果人用力推木箱顶板，则小磅秤和大磅秤
上的示数T1、T2的变化情况是( )
A． T1增大， T2减小
B． T1减小， T2不变
C． T1增大， T2增大
D． T1增大， T2不变
【例四】如图所示，用力F拉着叠放的A、B两木块
一起沿粗糙斜面匀速上行，对木块B，存在________对
作用力与反作用力；对木块A，存在______对作用力与
反作用力。
课堂训练：
1．一本书静放在水平桌面上，则( )
A．桌面对书的支持力的大小等于书的重力，它们
是一对相互平衡力。
B．书所受到的重力和桌面对书的支持力是一对作
用与反作用力。
C．书对桌面的压力就是书的重力，它们是同一性
质的力。
D．书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平
衡力。
2．重物A用一根轻弹簧悬于天花板下，画出重物和
弹簧的受力图如图所示，关于这四个力的以下说
法正确的是( )
A．F1的反作用力是F4
B．F2的反作用力是F3
C．Fl的施力者是弹簧
D．F1与F2是一对作用与反作用力
3．两个小球A和B，中间用弹簧连结，并用细绳悬
于天花板下，下面四对力中，属平衡力的是
（ ）
A．绳对A的拉力和弹簧对A的拉力。
B．弹簧对A的拉力和弹簧对B的拉力。
C．弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力。
D．B的重力和弹簧对B的拉力。
4．两人分别用10N的力拉弹簧秤的两端，则弹簧秤
的示数是( )
A．0 8．10N C．20N D．5N．
4.5牛顿第三定律
学习目标:
1．知道力的作用是相互的，理解作用力和反
作用力的概念。
2. 知道牛顿第三定律的内容，能用它解决简
单的问题。
3．能区分平衡力与作用力和反作用力。
学习重点:
牛顿第三定律
学习难点:
平衡力与作用力和反作用力的关系
一、力的作用是相互的同时发生的
1．大量实验事实表明，自然界中一切力的现
象，总是表现为物体之间的相互作用，只要
有力发生，就一定有受力物体和施力物体。
甲物体施给乙物体一个力的同时，甲物体也
受到乙物体施给的一个力，施力物体同时也
是受力物体，受力物体同时也是施力物体。
2．物体间相互作用的这一对力，通常叫做作
用力和反作用力。
①把相互作用的一对力中的一个叫做作用力
(或反作用力)，另个就叫做反作用力 (或作
用力)。习惯上，常把研究对象受到的力称
为作用力，而把研究对象对其他施力物体
所施加的力称为反作用力。
②作用力和反作用力是同时发生的，切莫以
为“作用力在先，反作用力在后”(可以用自
已的双手对掌体会)。
用脚踢足球，有人说：“只有把脚对球的力叫
作用力，球对脚的力叫反作用力才行，因为
前者是主动力，后者是被动力，主动力在
先，被动力在后”。这种说法是错误的，因为
主动力与被动力只能说明引起相互作用的原
因，并不意味着相互作用有先后之分。
二．牛顿第三定律
1．内容：两个物体之间的作用力和反作用力
总是大小相等，方向相反，作用在一条直
线上。
2．表达式：
F=-F′
式中的“-”号表示方向相反。
3．重要意义
①牛顿第三定律独立地反映了力学规律的一
个重要侧面，是牛顿第一、第二定律的重
要补充，定量地反映出物体间相互作用时
彼此施力所遵循的规律，即作用力和反作
用力定律。
②全面揭示了作用力和反作用力的关系，可
归纳为三个性质和四个特征。
三个性质是：
A．异体性：作用力和反作用力分别作用在彼
此相互作用的两个不同的物体上，各自产
生各自的作用效果；
B．同时性：作用力和反作用力总是同时产
生、同时变化、同时消失，不分先后；
C．相互性：作用力和反作用力总是相互的，
成对出现的。
四个特征是：
A．等值：大小总是相等的；
B．反向：方向总是相反的；
C．共线：总是在同一直线上；
D．同性：力的性质总是相同的。
③牛顿第三定律揭示了力作用的相互性，兼
顾施力、受力两个方面，是正确分析物体 受力的基础．定律说明物体间力的作用是相互的，因而物体运动状态的改变也必然相互关联，借助定律可以从一个物体的受力分析过渡到另一个物体的受力分析。
④牛顿第三定律所阐明的作用力与反作用力的关系，不仅适用于静止的物体之间，也适用于相对运动的物体之间，这种关系与作用力性质、物体质量大小、作用方式(接触还是不接触)、物体运动状态及参考系的选择均无关。
⑤牛顿第三定律是牛顿及其前人通过大量实
验得出的一条普遍规律，广泛应用于生
产、生活和科学技术中，所以要把所学知
识与实际问题联系起来，用以解决各种实
际问题．
三、平衡力与作用力
和反作用力的关系
一对平衡力 一对作用力与反作用力
不
同
点 作用在同一个
物体上 分别作用在两个相互
作用的物体上
力的性质
不一定相同 两个力的性质一定相同
不一定同时产生
同时消失 一定同时产生同时消失
两个力的作用
效果相互抵消 各有各的作用效果
不能相互抵消
相同点 大小相等方向相反作用在同一条直线上
【例一】一个大汉(甲)跟一个女孩(乙)站在水平地面
上手拉手比力气，结果大汉把女孩拉过来了，对这
个过程中作用于双方的力的关系，不正确的说法是
( )
A．大汉拉女孩的力一定比女孩拉大汉的力大。
B．大汉拉女孩的力不一定比女孩拉大汉的力大。
C．大汉拉女孩的力与女孩拉大汉的力一定相等。
D．只有在大汉把女孩拉动的过程中，大汉的力才
比女孩的力大。在可能出现的短暂相持过程
中，两人的拉力一样大。
【例二】关于两个物体间作用力与反作用力的下列
说法中，正确的是( )
A．有作用力才有反作用力，因此先有作用力后产
生反作用力。
B．只有两个物体处于平衡状态中，作用力与反作
用力才大小相等。
C．作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物
体之间。
D．作用力与反作用力的性质一定相同。
【例三】一个400N重的木箱放在大磅秤上，木箱内
有一个质量为60kg的人，站在小磅秤上，如图所
示．如果人用力推木箱顶板，则小磅秤和大磅秤
上的示数T1、T2的变化情况是( )
A． T1增大， T2减小
B． T1减小， T2不变
C． T1增大， T2增大
D． T1增大， T2不变
【例四】如图所示，用力F拉着叠放的A、B两木块
一起沿粗糙斜面匀速上行，对木块B，存在________对
作用力与反作用力；对木块A，存在______对作用力与
反作用力。
课堂训练：
1．一本书静放在水平桌面上，则( )
A．桌面对书的支持力的大小等于书的重力，它们
是一对相互平衡力。
B．书所受到的重力和桌面对书的支持力是一对作
用与反作用力。
C．书对桌面的压力就是书的重力，它们是同一性
质的力。
D．书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平
衡力。
2．重物A用一根轻弹簧悬于天花板下，画出重物和
弹簧的受力图如图所示，关于这四个力的以下说
法正确的是( )
A．F1的反作用力是F4
B．F2的反作用力是F3
C．Fl的施力者是弹簧
D．F1与F2是一对作用与反作用力
3．两个小球A和B，中间用弹簧连结，并用细绳悬
于天花板下，下面四对力中，属平衡力的是
（ ）
A．绳对A的拉力和弹簧对A的拉力。
B．弹簧对A的拉力和弹簧对B的拉力。
C．弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力。
D．B的重力和弹簧对B的拉力。
4．两人分别用10N的力拉弹簧秤的两端，则弹簧秤
的示数是( )
A．0 8．10N C．20N D．5N．(共34张PPT)
说课
一、教材分析
二、教具准备
三、教学方法
四、学情分析
五、学法指导
六、教学过程构思与设计
七、作业与开放练习
八、教学评价与反思
【教材分析】
教材的地位与作用：超重与失重，既是牛顿运动定律的应用，又是日常生活中常见的物理现象，它还是当今宇宙开发中面临的重要问题。教材中安排这一节，既能进一步巩固学生学习过的受力分析、牛顿运动定律等知识，又能增强物理知识与日常生活、宇宙开发的联系，同时激发学生学习物理的兴趣、培养学生爱科学、学科学、用科学的思想热情。
【教学目标】
（1）、知识与技能
①、知道什么是超重、什么是失重；
②、知道什么是完全失重；
③、理解产生超重、失重及完全失重的条件。
（2）、过程与方法
①、通过实例分析，掌握“牛顿运动定律”的应用；
②、通过实例分析、演示实验、学生体验等手段认识超重、失重及完全失重现象。
（3）、情感态度与价值观
①、体验解决实际问题的乐趣，提高解决实际问题的能力；
②、通过观察与体验，享受科学认识与发展的乐趣。
【教学重、难点】
教学重点 :超重和失重的概念和产生超重和失重的条件。
教学难点 :利用牛顿第二定律解释超重、失重现象。
目标制定依据
1、通过三条牛顿运动定律的学习，学生已经具备了一定的运用牛顿运动定律分析解决问题的能力。
2、通过对超重和失重现象及其条件的探究和学习，可以加深学生对牛顿三大定律的理解。
3、本节课复习了关于重力的知识，提高本节课的探究和学习，可以使学生区分清楚“重力”和“重量”这两个容易混淆的概念，从而进一步理解“重力”的本质。
【教具准备】
弹簧秤及钩码25套、体重计25个；超重与失重演示仪、重物及细线、下面扎孔的塑料瓶、图片资料；多媒体辅助。
设计意图
本节课设置了较多的情景，准备了一定量小实验和真实事件的图片，希望使物理课堂更贴近生活，使物理知识真正走近学生，据此激发学生的问题意识，拓宽学生的思维空间；从而积极、主动地发现问题、提出问题、解决问题；
【学情分析】
1、学生现有的知识水平：能对物体进行受力分析及应用牛顿运动定律解决简单问题的能力；
2、教学过程中可能会有的疑惑：一是产生超重和失重现象时，重力是否改变？二是究竟产生超重和失重是取决于速度方向还是加速度方向？
【学法指导】
观察、体验、科学探究、归纳总结。
【教学方法】
本章节为高一物理必修1第6章的加深部分，整堂课由问题开始，从“新课导入(提出问题)----猜测和思考问题--引导解决问题—学生体验—知识延伸—知识应用”为课堂主线，运用实验法、类比法、讲练法，多媒体进行简单辅助。
猜测和思考问题
引导解决问题
知识延伸
新课导入
提出问题
学生体验
知识应用
设计意图
以优化课堂教学为目标，勇于探索，大胆创新，充分调动学生的主动性。
教学中，在充分体现学生主动学习的同时，又要发挥教师的主导作用，导的要求是：
1、面向全体学生，使不同层次的学生都学有所得；
2、导在点子上，即要明确学的目的又要有利于激发学生的学习潜能；
【教学构思与设计】
1、新课导入(提出问题) 5分钟
学生活动：学生观看图片并记录所观察的现象
教学意图：引入了学生感兴趣的材料，以趣味吸引学生进入自主学习的境界；从学生熟悉的事实出发引入问题，学生容易进入角色，会自觉地走进自主学习的境界；
图片欣赏
运动情况 v 方向 a 方向 体重计变化
加速上升 v a
减速上升 v a
匀速升/降 v / v 无
加速下降 v a
减速下降 v a
学生观察现象
↑
↑
↑
↑
↑
↓
↓
↓
↓
↓
增大
增大
减小
减小
无变化
2、猜测和思考问题 5分钟
思考一：观察图表,同学们会发现体重计变化有什么规律
猜想一：体重计在变化过程中，猜想一下人的质量是否改变？人的重力是否改变？
思考二: 体重计的读数应该与哪个力的大小有关
猜想二：试设想究竟是什么力在这一录象过程中发生改了？
学生活动：思考体重计变化的规律猜测引起体重计变化的力
教学意图：课堂上教师不仿引导学生进行讨论，倾听学生的不同想法，达到更大范围、更深程度曝露学生认知中存在的问题。在此基础上，教师进行必要点拔、穿针引线，让存在于学生中的问题靠学生自身努力加以解决，这是解决问题的最有效办法。它不仅解决了这个问题，更重要的是培养了学生分析解决问题的能力。
3、学生亲身体验 5分钟
学生活动：学生利用弹簧秤和钩码来观察超重和失重的现象。
学生活动：请几位同学展示超重和失重现象，并回答产生弹簧秤读数瞬时变大和变小的原因。
实验工具：
教学意图：通过学生亲自动手实验，把学习的主动权交给了学生；通过引导学生观察实验现象，分析原因，总结出物理概念并将所学的知识用于解决具体问题，这样，让学生懂得，依靠自己的能力是能够探索并掌握新的知识，从而树立持久的学习信心，更重要的是，在实验、观察、总结过程中，使学生潜移默化地感受到“实践---认识---再实践---再认识”的认知规律。从进期来看，可让学生掌握良好的学习方法，从长远发展来看，可以培养学生受益终生的学习能力，同时逐步地培养学生进行科学探究的能力。
平衡时
F′
G
1、弹簧秤挂一重物G保持静止时，弹簧秤示数 F′=G
2、弹簧秤和物体一起加速上升,弹簧秤示数大于物体的重力，即：F′ > G
3、弹簧秤和物体一起加速下降,弹簧秤示数小于物体的重力，即： F′ < G
F′
G
a
a
F′
G
4、演示实验和理论分析（15分钟）
教师利用超重与失重演示仪进行演示实验，而后进行理论分析，揭示超重和失重的本质及运用牛顿运动定律解决有关超重和失重问题。
教学意图：通过学生的分组实验和观察及教师的规范演示，引出超重和失重及完全失重的概念，再从受力角度分析托盘秤示数变化的原因，使学生对超重和失重由感性认识上升到理性认识。
a
F′
F
（一）超重现象
设重物的质量为m，弹簧秤和重物有向上的加速度α时，重物受力如图：
F合 = F - G = m α
故：F = G + m α > G
由牛顿第三定律可知：物体对弹簧秤的拉力F′ = F > G
总结：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于物体所受重力的现象称为超重现象。
mg
F
mg
F′
α
（二）失重现象
设重物的质量为m，弹簧秤和重物有向下的加速度α时，重物受力如图：
F合 = G - F = m α
故：F = G - m α < G
由牛顿第三定律可知：物体对弹簧秤的拉力F′ = F 总结：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小于物体所受重力的现象称为失重现象。
F ′
a
F
mg
F
mg
α
当重物向下的加速度a=ɡ时,F合=mɡ-F， F=0,该物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)为零，这就是“完全失重”现象。
完全失重的情况下所有和重力有关的仪器都无法使用！
弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小。
无法用天平测量物体的质量
减速上升N减速下降N>G 超重
加速下降N加速上升N>G 超重
总结：物体具有向上（或 向下）的加速度时，它就处于超重（或失重）状态；与运动的方向无关。
m
v
α
m
v
α
m
v
α
m
v
α
G
N
N
G
N
G
G
N
例题1 5分钟
升降机地板上放一个弹簧秤，秤盘上放一个质量为20kg的物体 (如图示)，当升降机：
(1)以4m/s的速度匀速上升时，台秤读数是多少N？
(2)以1m/s2的加速度竖直上升时，台秤读数是多少N？
(3)以1m/s2的加速度减速下降时，台秤读数又是多少N？
教学意图：本例题是在学生对真实情景的定性分析、加深对超重、失重现象本质的理解、在学生的理解层次达到要求后进行的定量计算问题；
例2、一个人站在医用体重计的测盘上，不动时读数为G，此人在下蹲过程中，磅秤的读数（ ）
A、先大于G，后小于G B、先小于G，后大于G
C、大于G D、小于G
过程分析：人下蹲是由静止开始向下运动，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。
B
人在站起过程，情况又是怎样 ？
思考
学生体验后回答 5分钟
信 息 窗
教学意图：充分利用教材为学生设置的自主学习的栏目和内容，如 “信息窗”，为学生的自主学习创造条件 ，而且还要求在课外利用图书馆和网站等教学资源，进行开放式的自主学习 。
5分钟
利用完全失重条件的科学研究
液体呈绝对球形
制造理想的滚珠
制造泡沫金属
航天飞机上的两名宇航员在进行交接班。从图中可以看到上班者仅1根手指即可将下班者“举”离工作岗位。
1、超重和失重是一种物理现象。
2、物体是超重还是失重是由α的方向来判定的，与v方向无关。不论物体处于超重还是失重状态，重力不变。
规律
α 向上 视重 > 重力 超重状态
α 向下 视重 < 重力 失重状态
本节内容总结 3分钟
问题处理的一般思路：
1、确定研究对象；
2、对研究对象进行运动分析和受力分析；
3、列出方程或方程组；
4、求解方程，并对结果做必要说明。
作业与开放练习 2分钟
1、课本第120页第2、4、5题，
2、课外探究:
请同学们根据课本知识，写一篇关于超重与失重
小短文，或者以谈谈自己的“太空实验想象” 为题材写
一篇科技小论文。
3、研究性课题：
人在太空中的失重情况下如何处理饮食、理发和
洗澡等问题？
资料网站搜索：http://www.
美国国家航空航天局网址WWW.NASA.GOV
【教学评价与反思】
学生是否能够通过合作的探究式学习方式切身感受到生活中的超重和失重现象。
学生是否能够通根据已有的牛顿定律的知识从理论上理解超重和失重现象的本质。
学生是否能够把所学到的对超重和失重现象本质的理解应用到具体的生产和生活中去，并且解释和解决一些具体的问题。
在合作的探究性学习的过程中，学生是否具有积极探索的创新精神、交流合作精神及对科学的好奇心与求知欲，是否乐于探究自然界的奥秘，能否体验到探索自然规律的艰辛与喜悦。(共28张PPT)
牛顿第三定律
牛顿第三定律
1、牛顿第一定律研究的是物体在不受力(即所受力
的合力为零)时的运动状态------静止或匀速直线运动。
2、牛顿第二定律研究的是物体在受力(即所受力的
合力不为零)时的运动状态-------满足F合=ma.
3、牛顿第三定律研究的是物体间的相互作用情况。
演示实验：
将两只充气球互相挤压，观察现象。
一、定性研究物体间的相互作用力
滑板车的运动　
结论：两个 物体之间的作用总是相互的
一个物体是施力物体，同时它也是受力物体。
我们把物体间相互作用的这一对力叫做作用力和反作用力。
（A
B）
二、定量研究物体间的
相互作用力
利用两把弹簧秤设计一个探讨物体间的作用力与反作用力关系实验，同学们设计好自己的实验方案。
实验参考方案：
(1) A弹簧秤主动拉B弹簧秤
(2) 两弹簧秤A、B同时对拉
(3) 当拉力改变时，观察弹簧秤示数。
B
B受到A向右的拉力F1
A
A受到B向左的拉力F2
作用点 方向 大 小
次数 1 2 3
A对B作用力
B对A反作用力
它们的关系
B
A
B
A
A
B
F1
=
F2
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上
1.内容:
2.数学表达式:
三、作用力与反作用力的特点
1、作用在不同的物体上；
2、具有同种性质；
3、具有同时性。
二、牛顿第三定律
两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
想一想：一对平衡力的特点？
将一个电灯悬挂在天花板上
灯对绳的拉力
绳对灯的拉力
灯的重力
作用力与反作用力（异物）
平衡力（同物）
例1
一对作用力
与反作用力 一对
平衡力
性质
作用时间
作用点
效果
四、作用力与反作用力和平衡力的区别
大小　
方向　
是否共线　
不同点
相同点
大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
性质可以不相同
两力必性质相同
同时出现，同时消失
可以不同时消失
分别作用在两个物体上
同时作用在一个物体上
两个力各自效果,不能抵消
两个力的总效果使物体平衡
G`
书本静止在桌子上．请分析书本受到哪几个力的作用？
这两个力是什么关系？
它们的施力物体和受力物体各是什么？
G
FN
施：桌子
受：书本
施：地球
受：书本
受：地球
施：书本
施：书本
受：桌子
FN`
它们的反作用力各是什么力？
FN
五、牛顿第三定律的应用`
2007年10月24日嫦娥一号成功发射
以卵击石，鸡蛋“粉身碎骨”石头却“安然无恙”是不是因为鸡蛋对石头的作用力小，而石头对鸡蛋的作用力大呢？
鸡蛋碰石头，鸡蛋破，而石头不破。
问：石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力吗？
答案：不是，二力相等。
N1
N
分析：N与N1是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，作用在一条直线上。鸡蛋破是因为鸡蛋不能乘受N的作用；石头不破是因为石头能乘受N1的作用力。
N
　　学完《牛顿第三定律》,小明有了这样的疑问：既然马拉车与车拉马的力大小相等、方向相反,那为什么马仍然能拉车前进，而不会都处于静止状态？请你帮小明解开这个疑问？
N
N`
f
解析：因为在水平方向上马和车除了分别受对方的相互作用力N与N`外，还分别受地面的摩擦力F和f，方向如图所示。
虽然 N=－N`
但对于马和车，分别有： F>N` 和 N>f,
故马和车均能向前运动。
F
人跳起时，地对人的作用力大于人对地的作用力吗？
答案：不是，二力相等。
N
人对地的作用力等于人重力＋人对地的蹬力
地对人的作用力等于地对人的支持力＋地对人的反蹬力
N1＝G＋F1
N＝N＋F
N1
G
N＞G所以人会跳起来
1、用弹簧拉着木块在水平面上做匀速直线运动，弹簧拉木块的力与木块拉弹簧的力是 （ ） A、一对平衡力 B、一对作用力反作用力 C、大小相等，方向相反，作用在一条直线上 D、大小相等，方向相反，作用在同一物体上
BC
课堂练习
2、手托着一木块，由静止开始向下加速运动，手对木块的支持力应该（ ） A、小于木块对手的压力 B、等于木块对手的压力 C、大于木块对手的压力 D、 小 于 木 块 所 受 的 重 力
BD
3、跳高运动员从地面跳起, 这是由于（ ） A、运动员给地面的压力等于运动员受的重力 B、地面给运动员的支持力大于运动员给地面的压力 C、地面给运动员的支持力大于运动员受的重力 D、地面给运动员的支持力等于运动员给地面的压力
CD
4、一个水桶吊在天花板上，试证明水桶对绳拉力的大小等于物体所受重力的大小．
据平衡得：T=G（大小）
据牛顿第三定律得：T=T’ （大小）
所以：T’=G （大小）
G
T
T’(共18张PPT)
§5.2 牛顿第二定律
作业评讲
《同步训练》P36-7.判断下面说法的正误，并说明理由：
⑴物体受到的合外力越大,速度越大.
⑵物体在和外力作用下作加速直线运动,合外力逐渐减小时,物体的速度逐渐减小.
解答: ⑴在物体质量不变的条件下,合外力越大,加速度越大.但是速度则不一定大.
解答: ⑵在物体质量不变的条件下,合外力逐渐减小,则加速度逐渐减小.但是速度则不一定减小.
作业评讲2
《同步训练》P36-8.一个物体在两个彼此平衡的力作用下处于静止状态.现将其中一个力逐渐减小到零,而保持另一个力不变,这个物体的加速度和速度的大小如何变化？如果再将这个力恢复,这个物体的加速度和速度的大小又如何变化？
解答:物体受到两个平衡力作用时,等效为不受力.其中一个力逐渐减小,则相当于合力逐渐增大.因此加速度逐渐增大,速度也逐渐增大;再将原来变化的力恢复时,合外力为零,加速度也为零.此时速度不变.
复习与回顾
牛顿第一定律：
力是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。
影响加速度的因素：
物体所受合外力F、物体质量m
怎样来比较物体运动的加速度的大小呢？
研究对象小车的加速度a是根据初速度为零的匀加速直线运动公式s=at2/2 ，t相同时，通过比较s的大小来比较a的大小
研究思路
先保持物体质量m不变，研究它的加速度a跟物体所受合力F的关系，
再保持物体所受合力F相同，研究物体的加速度a跟它的质量m的关系．
最后用数学的方法把实验得出的a跟F的关系及a跟m的关系综合起来，找出a跟F和m的关系．
变量控制法
加速度a与所受合力F的定量关系
实验：
保持两小车的质量m相等，改变拉力（如F1为F2两倍）比较其在相等时间t内通过的位移S1和S2。
结论：
相等时间t内S1为S2两倍即： a1为a2两倍
加速度a与质量m的定量关系
实验：
保持两小车的拉力F相等，改变小车的质量（如m1为m2两倍）比较其在相等时间t内通过的位移S1和S2。
结论：
相等时间t内S2为S1两倍即： a2为a1两倍
牛顿第二定律
用F表示物体所受合力的大小，a表示物体获得的加速度大小，m表示物体的质量，则：
物体的加速度a跟所受合外力F成正比，跟物体的质量m成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同．
牛顿第二定律的数学表达式
质量为１ｋｇ的物体，获得１ｍ/ｓ2的加速度时，受到的合外力为k值,若F定为１Ｎ
牛顿第二定律的理解
同体性：
　公式中Ｆ、ｍ、ａ必须是同一研究对象
正比性：
a与合外力F成正比，与质量m成反比
矢量性：
a与合外力F的方向始终相同
瞬时性：
a和合外力F是瞬时对应关系，某一时刻的力决定了这一时刻的加速度，如合外力F随时间变化，a也随时间变化，只有合外力F恒定时，a才恒定，物体才做匀变速运动。
例题1
(补充)一辆卡车空载时质量为3.5 103 kg,最大载货量为2.5 103 kg,用同样大小的力,空载时能使卡车产生的加速度1.5m/s2 ,满载时卡车的加速度是多少
0.875m/s2
F
M
m
a
a′
解：根据牛顿第二定律
又
满载时卡车的加速度
例题2
物体质量为２ｋｇ，放在光滑水平面上，同时受到大小为２Ｎ和５Ｎ的两个水平力作用，物体的加速度可能是：
　Ａ.０ 　 B.2ｍ/s2
C.4ｍ/s2 D.5ｍ/s2
提示：合力大小为3～7N,加速度大小为ΣF/m,即1.5~3.5m/s2
练习1
1.从牛顿第二定律知，无论怎么小的力都可以使物体产生加速度，但是用较小的力去推地面上很重的物体时，物体仍然静止，这是因为：
　Ａ.推力比静摩擦力小
　Ｂ.物体有加速度，但太小，不易被察觉
　Ｃ.物体所受推力比重力小
　Ｄ.物体所受合外力仍为零
提示：研究的问题中物体受几个力？水平方向受到 、 。
推力
静摩擦力
为什么物体“仍然静止”？
推力<静摩擦力
最大
练习2
２.对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力，当力刚开始作用的瞬间：
　Ａ.物体立即获得速度
　Ｂ.物体立即获得加速度
　Ｃ.物体同时获得速度和加速度
　Ｄ.由于物体未来得及运动，所以速度和加速度都为零。
牛顿第二定律的性质有：瞬时性。即瞬间得到加速度。
练习3
3、2N的合外力能使物体产生2m/s2 的加速度，要想使该物体产生10m/s2加速度，需要多大的外力？
提示：物体的质量不变。
练习4（备选题）
4.一物体在几个力的共同作用下处于静止状态．现使其中向东的一个力F的值逐渐减小到零，又马上使其恢复到原值（方向不变），则　　　
A．物体始终向西运动
B．物体先向西运动后向东运动
C．物体的加速度先增大后减小
D．物体的速度先增大后减小
向东的力F逐渐减小到零→合外力向西且逐渐增加为F→加速度向西逐渐增大到F/m;马上使其恢复到原值→合外力恢复为零→加速度为零；过程中物体速度向西，且增大至a=0为止。
小结
牛顿第二定律内容：
　 物体的加速度a跟所受合外力F成正比，跟物体的质量m成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同．
牛顿第二定律数学表达式：
ΣF=ma
力的单位N的定义：
1N=1kg 1m/s2
牛顿第二定律的理解：
同体性、正比性、矢量性、瞬时性
作业
必做：《同步训练》P39-4、5（按计算题要求做在作业本上）
选做：《同步训练》P40-16、17
《教与学》P105-A3、B3(共28张PPT)
1．单位制：由 单位和 单位一起组成了单位制．
(1)基本单位：基本物理量的单位．力学中的基本量有三个，
它们是 、 、 ；它们的国际单位分别是 、 、 ．
(2)导出单位：由 量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位．
基本
导出
长度
质量
时间
米
千克
秒
基本
第2讲 两类动力学问题 超重和失重
2．国际单位制中的基本物理量和基本单位
国际单位制的基本单位
物理量名称 物理量符号 单位名称 单位符号
长度
质量
时间
电流 I 安[培] A
热力学温度 T 开[尔文] K
物质的量 n 摩[尔] mol
发光强度 I 坎[德拉] cd
l
m
t
秒
千克
米
m
kg
s
1．关于力学单位制说法中正确的是(　　)
A．kg、m/s、N是导出单位
B．kg、m、J是基本单位
C．在国际单位制中，质量的基本单位是kg，也可以是g
D．只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma
解析：在力学单位制中，kg、m、s为基本单位，m/s、J和N均为导出单
位，A、B均不正确；g不是国际单位的基本单位，C不正确；只有在国际单位制中，F＝kma中的k才为“1”，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma，故只有D正确．
答案：D
1．视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数，大小等于测力计所受物体的 或台秤所受物体的 ．
2．超重、失重、完全失重的比较
拉力
压力
超　重 失　重 完全失重
定义 物体对支持物的压
力(或对悬挂物的
拉力) 物体
所受重力的情况 物体对支持物的压
力(或对悬挂物的
拉力) 物体
所受重力的情况 物体对支持物的压
力(或对悬挂物的
拉力) 的状
态
产生的原因 物体有 的加速度 物体有 的加速度 a＝ 方向向下
大于
小于
等于零
g
竖直向下
竖直向上
“超重就是物体重力增加了，失重就是物体重力减小了，完全失重就是物体不受重力了”．这种说法是否正确，为什么？
提示：不正确．超重或失重是指物体的“视重”大于或小于其重力的现象，物体实际受到的重力并没有变化．
如何理解超重和失重现象？
(1)不论超重、失重或完全失重，物体的重力不变，只是“视重”改变．
(2)物体是否处于超重或失重状态，不在于物体向上运动还是向下运动，而在于物体是有向上的加速度还是有向下的加速度．
(3)当物体处于完全失重状态时，重力只产生使物体具有a＝g的加速度效果，不再产生其他效果．平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力，液柱不再产生向下的压强等．
2．在电梯中，把一重物置于台秤上，台秤与压力传感器相连，电梯由静止开始竖直上升过程中，传感器所受的压力与时间的关系(FN－t)图象如图3－2－1所示，g取10 m/s2，由图象可知
(1)电梯减速上升过程经历的时间是________ s；
(2)重物的质量是________ kg；
(3)电梯的最大加速度是________ m/s2.
图3－2－1
解析：(1)当电梯减速上升时，由于电梯内的物体与电梯都有向下的加速度，故此时物体处于失重状态，即对应图象中的10 s～14 s，经历的时间为4 s.
(2)由图象可知，在4 s～10 s内，电梯匀速上升，此时支持力的大小与重力大小相等，所以重物的质量为3 kg.
(3)当FN＝15 N时，对应的加速度最大，amax＝ ＝5 m/s2.
答案：(1)4　(2)3　(3)5
1．已知受力情况求运动情况
根据牛顿第二定律，已知物体的 情况，可以求出物体的加速度；再知道物体的初始条件(初位置和初速度)，根据 ，就可以求出物体在任一时刻的速度和位置，也就求出了物体的运动情况．
受力
运动学公式
2．已知物体的运动情况，求物体的受力情况
根据物体的运动情况，由 可以求出加速度，
再根据 可确定物体的合外力，从而求出未知力，或与力相关的某些量，如动摩擦因数、劲度系数、力的方向等．
运动学公式
牛顿第二定律
两类动力学问题的解题思路图解：
3．某校课外活动小组，自制一枚土火箭，火箭在地面时的质量为3 kg.设火箭发射实验时，始终在垂直于地面的方向上运动．火箭点火后可认为做匀加速运动，经过4 s到达离地面40 m高处，燃料恰好用完．若空气阻力忽略不计，g取10 m/s2.求：
(1)燃料恰好用完时火箭的速度为多大？
(2)火箭上升离地面的最大高度是多大？
(3)火箭上升时受到的最大推力是多大？
解析：火箭上升过程中先匀加速上升，后匀减速上升
(1)加速上升过程中，根据运动学公式x＝ at2，v＝at，
带入数据可得v＝20 m/s，a＝5 m/s2.
(2)减速过程中，继续上升高度为x1，根据运动学公式－v2＝2(－g)x1，
代入数据得x1＝20 m
上升的最大高度xm＝x＋x1＝40 m＋20 m＝60 m.
(3)加速过程中，设火箭推力为F，根据牛顿第二定律得：
F－mg＝ma，解得F＝45 N.
答案：(1)20 m/s　(2)60 m　(3)45 N
【例1】 为了研究超重与失重现象，某同学把一体重秤放在电梯的地板上，他站在体重秤上随电梯运动并随时观察体重秤示数的变化情况．下表记录了几个特定时刻体重秤的示数．(表内时间不表示先后顺序)
时　间 t0 t1 t2 t3
体重秤示数/kg 45.0 50.0 40.0 45.0
若已知t0时刻电梯静止，则以下判断正确的是(　　)
A．t1和t2时刻该同学的质量并没有变化，但所受重力发生变化
B．t1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反
C．t1和t2时刻电梯运动的加速度大小相等，运动方向不一定相反
D．t3时刻电梯可能向上运动
解析：人所受的重力等于人的质量和重力加速度的乘积，与人的运动状态无关，t0时
刻电梯静止，体重秤的示数大小等于人的体重，t1时刻体重秤的示数大于人的体重，
说明人处于超重状态，加速度方向向上；t2时刻体重秤的示数小于人的体重，说明人
处于失重状态，加速度方向向下；t3时刻体重秤的示数等于人的体重，说明人的加速
度为零，处于平衡状态，电梯可能静止，可能向上匀速运动，也可能向下匀速运
动；本题的正确答案为B、C、D.
答案：BCD
1－1　举重运动员在地面上能举起120 kg的重物，而在运动着的升降机中却只能举起100 kg的重物，求升降机运动的加速度．若在以2.5 m/s2的加速度加速下降的升降机中，此运动员能举起质量为多大的重物？(取g＝10 m/s2)
解析：运动员在地面上能举起120 kg的重物，则运动员能发挥的向上的最大支撑力F＝m1g＝120×10 N＝1 200 N．在运动着的升降机中只能举起100 kg的重物，可见该重物超重了，升降机应具有向上的加速度．
对于重物：F－m2g＝m2a1，
所以a1＝ ＝ m/s2＝2 m/s2；
当升降机以2.5 m/s2的加速度加速下降时，重物失重．
对于重物：m3g－F＝m3a2，得m3＝ kg＝160 kg.
答案：2 m/s2　160 kg
【例2】 冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意图如图3－2－2甲
所示．比赛时，运动员脚蹬起蹬器，身体成跪式手推冰壶从本垒圆心O向前滑行，至前卫线时放开冰壶使其沿直线OO′滑向营垒圆心O′，为使冰壶能在冰面上滑得更远，运动员可用毛刷刷冰面以减小冰壶与冰面间的动摩擦因数．一次比赛时，冰壶(可视为质点)从本垒圆心O点向前沿直线OO′滑行，某同学利用计算机描绘出冰壶运动的v—t图象如图3－2－2乙所示，已知OO′＝30.0 m，冰壶的质量为19 kg，g取10 m/s2，启动时运动员对冰壶的推力为恒力，求：
(1)启动时运动员对冰壶的推力F；
(2)用毛刷刷冰面的距离及此时冰壶与冰面间的动摩擦因数μ；
(3)冰壶静止时的位置．
解析：(1)分析v—t图象可知，0～2.0s内为冰壶的启动过程，2.0 s～12.0s为冰壶在冰面上的自滑过程，12.0 s～16.8 s为冰壶在运动员刷冰面后的滑行过程，0～2.0s冰壶的加速度大小为a1＝2 m/s2.设不刷冰面时冰壶与冰面的动摩擦因数为μ1，由牛顿第二定律有F－μ1mg＝ma1 2.0s～12.0s冰壶的加速度大小为
a2＝0.32 m/s2，由牛顿第二定律有μ1mg＝ma2，联立解得F＝44.1 N.
(2)12.0 s～16.8 s为冰壶在运动员刷冰面后的滑行过程．由v—t图象知，用毛刷刷冰面的距离为s3＝ ＝1.92 m，此过程冰壶的加速度为a3＝0.17 m/s2，由牛顿第二定律有μmg＝ma3，此过程冰壶与冰面间的动摩擦因数为
μ＝ ＝0.017.
(3)0～2.0 s冰壶前进的距离为s1＝ m＝4 m,2.0 s～12.0 s冰壶滑行的距离为
s2＝ m＝24 m，冰壶运动总距离为s＝s1＋s2＋s3＝29.92 m，
Δs＝OO′－s＝0.08 m，即冰壶停在距O′点左侧0.08 m处．
答案：(1)44.1 N　(2)1.92 m　0.017　(3)距O′点左侧0.08 m处
解答此类问题还应注意：不论是已知运动求解力，还是已知力求解运动，作好“两分析”即受力分析、运动分析是解决问题的关键．在解决两类动力学基本问题时要正确画出受力分析图，进行运动过程分析，建立已知的受力情况或运动情况与加速度的关系，从而达到事半功倍的效果．
求解这两类问题的思路如下：
2－1如图3－2－3所示，楼梯口一倾斜的天花板与水平面成θ＝37°角，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板．工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F＝10 N，刷子的质量为m＝0.5 kg，刷子可视为质点．刷子与天花板间的动摩擦因数为0.5，天花板长为L＝4 m，取sin 37°＝0.6，试求：
(1)刷子沿天花板向上运动的加速度；
(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间．
图3－2－3
解析：(1)以刷子为研究对象，受力分析如图所示，设滑动摩擦力为Ff，
天花板对刷子的弹力为FN，由牛顿第二定律，得
(F－mg)sin 37°－Ff＝ma
FN＝(F－mg)cos 37°　Ff＝μFN
代入数据，得a＝2 m/s2
(2)由运动学公式，得L＝ at2，代入数据，得t＝2 s.
答案：(1)2 m/s2　(2)2 s
2－2　(2010·湖北重点中学联考)完整的撑杆跳高过程可以简化成如图3－2－4所示的三个阶段，持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落．在第二十九届北京奥运会比赛中，俄罗斯女运动员伊辛巴耶娃从静止开始以加速度a＝1.25 m/s2匀加速助跑，速度达到v＝9.0 m/s时撑杆起跳，到达最高点时过杆的速度不计，过杆后做自由落体运动，重心下降h2＝4.05 m时身体接触软垫，从接触软垫到速度减为零的时间t＝0.90 s．已知伊辛巴耶娃的质量m＝65 kg，重力加速度g取10 m/s2，不计空气的阻力．求：
(1)伊辛巴耶娃起跳前的助跑距离；
(2)假如伊辛巴耶娃从接触软垫到速度减为零的过程中做匀减速运动，
求软垫对她的作用力大小．
解析：(1)设助跑距离为x，由运动学公式v2＝2ax，解得：x＝ ＝32.4 m.
(2)运动员过杆后做自由落体运动，设接触软垫时的速度为v′，
由运动学公式有：v′2＝2gh2
设软垫对运动员的作用力为F，由牛顿第二定律得F－mg＝ma′，
由运动学公式a′＝ ，
解得：F＝1 300 N.
答案：(1)32.4 m　(2)1 300 N
(15分)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m＝2 kg，动力系统提供的
恒定升力F＝28 N．试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升．
设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10 m/s2.
(1)第一次试飞，飞行器飞行t1＝8 s时到达高度H＝64 m．求飞行器所受阻力Ff的大小；
(2)第二次试飞，飞行器飞行t2＝6 s时遥控器出现故障飞行器立即失去升力，求飞行器能达到的最大高度h；
(3)为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3.
【答案卷】
【教师点评】
该同学的解答有以下特点：
(1)思路清晰，对物理过程理解正确．
(2)有必要的文字叙述和列方程的依据，符合高考计算题的要求．
(3)字母、符号使用规范，所列原始方程规范．
(4)书写认真、清楚．
此答卷应属于优秀答卷，得满分.
点击此处进入 作业手册(共23张PPT)
§5.2牛顿第二定律
理想条件下，物体不受外力或所受合外力为零，物体将保持其原来的运动状态一直运动下去，直到有外力迫使它发生运动状态的改变．
质量是物体惯性大小的量度
质量越大
物体惯性越大
质量越小
物体惯性越小
力
运动状态（速度）变化
加速度
运动状态越难改变
运动状态容易改变
假设：物体运动的加速度与物体所受
的外力和物体自身的质量都有关系。
实验方法：
控制变量法
？
实验仪器：打点计时器、砝码（５０
g）、钩码（200 g）、小车（265g
）、导轨、刻度尺、细绳套 。
如图所示的实验装置，保持小车的质量m不变，
在滑轮下的绳套上挂一定数量的钩码，小车由静
止释放，得到一条纸带．改变钩码的数量，重复
几次实验（每次都从同一位置释放），由纸带上
打出的点计算小车的加速度a.
次数n 1 2 3 4 5
小车受力F/N
加速度a/m*S-2
实验：a.保持小车质量不变，探究加
速度与物体受力间关系。
实验：b.保持物体所受力不变，探究
　　　加速度与物体质量间的关系。
次数n 1 2 3 4 5
小车质量
m/g　
加速度a/m*S-2
根据实验结果分别画出a-F、a-m、
a-1/m的图象。
当物体质量一定时， 物体的加速度
与合外力成正比，即：
当外力F一定时， 物体的加速度与其
质量成反比，即：
综上所述：F=Kma
三、牛顿第二定律
1．牛顿第二定律的表述：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比．
2．牛顿第二定律的数学表达式：
比例常数k与式中物理量单位的选取有关，若各量的单位均用国际单位制中单位，则:
（1）牛顿（N）力的规定：使质量为1kg的物体产生大小为1m／s2的加速度的力叫做1N，即1N=1Kg·m/S2．
（2）牛顿第二定律：F= ma（各量用国际制单位）
3．对牛顿第二定律的理解
（1）同体性：是指F合、m和a都是对于同一个物体而言的．
（2）矢量性：是指加速度和合外力都是矢量，加速度的方向取决于合外力的方向．牛顿第二定律公式是一个矢量式．
牛顿第二定律的进一步表述：物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同．
（3）瞬时性：是指加速度与合外力存在瞬时对应关系，无论物体所受合外力的大小和方向如何变化，物体运动的加速度大小和方向总与合外力同步变化．
（4）独立性：是指作用在物体上的每个力都将独立地产生各自的加速度，与物体是否受其他力的作用无关，我们常称之为力的独立作用原理．合力的加速度即是这些加速度的矢量和．
4．用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤：
（1）确定研究对象；
（2）进行受力分析和运动状态分析，画出受力的示意图；
（3）建立坐标系，即选取正方向，根据定律列方程；
（4）统一已知量单位，代值求解；
（5）检查所得结果是否符合实际，舍去不合理的解.
例题1：
一个质量为2kg的物体同时受到两个力的作用，这两个力的大小分别为2N和6N，当两个力的方向发生变化时，物体的加速度大小可能为：
　　 A．1m／s2
　　B．2m／s2
　　C．3m／s2
　　D．4m／s2
解析：
　 根据牛顿第二定律，如果一个物体同时受到几个力的作用，物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，题目所给的两个力大小分别为2N和6N，当两个力的方向相同时合力最大，最大值为2＋6＝8（N），当两个力方向相反时合力最小，最小值为6－2＝4（N），当两个力的方向既不相同，也不相反时，合力的大小大于4N而小于8N，所以两个力的方向发生变化时，合力的大小 4N F 8 N．
根据牛顿第二定律可得a=F合/m，当两个力取不同的方向时，物体的加速度大小
所以，答案应选择B、C、D．
例题2：已知质量为4 kg的物体静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体受到大小为20 N，与水平方向成30°角斜向上的拉力F作用时，沿水平面做匀加速运动，求物体的加速度.（ g=10 m/s2）
解：以物体为研究对象，物体的受力分析如图所示：
竖直方向：
水平方向：
由三式联立可得：
G
FN
F
Ff
巩固练习：
（1）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。当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？为什么？
（2）下面的哪些说法不对？为什么？
A. 物体所受的合外力越大，加速度越大。
B. 物体所受的合外力越大， 速度越大。
物体在外力作用下做加速直线运动，当合外力逐渐减小，物体
的速度逐渐减小。
D.物体的加速度不变一定受恒力的作用。
（1）答：没有矛盾，由于公式F=ma看，F合为合外力，无论怎样小的力都可以是物体产生加速度，这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时，物体仍然静止，说明合外力为零。由受力分析可知F+N-mg=0。
G=mg
F
N
（2）答： B、C、D说法不对。根据牛顿第二定律，物体受的合外力决定了物体的加速度，而加速度大小与速度大小无关。所以，B错误，物体做加速运动说明加速度方向与速度方向一至。当合外力减小但方向不变时，加速度减小但方向也不变，所以物体仍然做加速运动，速度增加。C错误。
加速度是矢量，其方向与合外力方向一致。加速度大小不变，若方向发生改变时，合外力方向也必然变化。D错误。
小结：
牛顿第二定律：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比， F= ma .
加速度的方向与合外力的方向始终相同．
作业：课本P113.第３.４.５.６题
谢谢！
如图所示的实验装置，保持木板滑轮下的绳套
上挂钩码的数量，小车由静止释放，得到一条
纸带．改变小车上砝码的数量，重复几次实验
（每次都从同一位置释放），由纸带上打出的
点计算小车的加速度a.(共9张PPT)
实验现象
超重分析
失重分析
思考讨论
课堂小结
课堂检测
超重现象
物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力的情况称为超重现象.
a
N`>G
G
N
N`
T`
T`>G
G
T
失重现象
物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力的情况称为失重现象.
a
T`
T
G
T`〈G
G
N
N`〈G
N`
请大家思考和讨论下面三个问题
1.有同学认为 “超重就是物体重力增大了” “失重就是物体重力减小了”，这种认识对吗
2.有的同学认为 “只要物体向上运动，一定是超重，并且速度越大超重越多；只要物体向下运动，一定失重，并速度越大失重越多 ”，这种说法对吗？
3.当你站在电梯中从一楼上升到九楼，何时超重？何时失重？当你站在电梯从九楼到一楼过程中，又是何时超重？何时失重？
失重和超重现象中需要注意的几个问题
1．物体处于“超重”或“失重”状态，并不是说物体的重力增加了或减小了（甚至消失了），地球作用于物体的重力始终是存在的且大小也无变化．即使是完全失重现象，物体的重力也没有丝毫变大或变小。
2．超（失）重现象是指物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于（小于）重力的现象。
3. “超重”“失重”现象与物体运动的速度方向和大小均无关，只决定于物体的加速度方向和大小．a向上，超重；a向下，失重。而且a越大超,失重越大.
习题精选
例1.请同学们判断下列运动中哪些是超重，哪些是失重？
　 A．物体向上加速运动
B．物体向下加速运动
Ｃ．物体向上减速运动
Ｄ．物体向下减速运动
超重
超重
失重
失重
例2. 质量是60kg的人站在升降机上,当升降机下列各种运动时,体重机 的读数各是多少
(g=10m/s2)
(1). 升降机匀速上升;
(2). 升降机以4 m/s2的加速度上升;
(3). 升降机以5m/s2的加速度下降.
升降机
太空行走，乘坐电梯，蹦极跳等。
物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力的情况称为失重现象.
T’=m(g-a),N’=m(g-a)
T’物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力的情况称为超重现象.
T’=m(g+a),N’=m(g+a)
T’>G,N’>G.
失重现象
超重现象(共22张PPT)
牛顿第一定律
说课步骤
教 材 分 析
学 情 分 析
教 学 目 标
重 点 难 点
教 学 过 程
板 书 设 计
教材分析
牛顿运动定律是动力学的核心，牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，是动力学理论的基础，是牛顿运动定律的基石。通过本节的学习，学生把以前学习到的运动学知识和力学知识有机地结合起来，同时为后面牛顿第二定律等知识的学习打下基础，起到承前启后的作用。本节课的教学内容首先回顾人类探索力和运动关系的历史，着重介绍了伽利略的思想方法及卓越贡献，而后讲述了牛顿第一定律的内容和物体惯性的概念。
学情分析
高一学生已具备一定的分析推理能力，但主动性不强，对于概念理论知识规律学习兴趣普遍较低。所以虽然本节内容学生在初中阶段已经学过，但如何保持新鲜感，还需加大思维强度。同时学生已初步了解了牛顿第一定律和惯性的基本内容，但是对其理解还不够深入，对力与运动之间关系的认识，学生自身原有的经验更接近亚里士多德的观点；所以教学中结合实验、大量的实例分析，让他们通过观察、思考澄清错误的认识。
教学目标
1. 知识与技能
①、知道伽利略的理想实验及其推理过程和结论，知道理想实验是科学研究的重要方法；
②、理解牛顿第一定律的内容和意义，正确理解力和物体运动的关系；
③、知道什么是惯性，会正确解释有关惯性的现象。
2. 过程与方法
①、通过学生自读，提高阅读理解能力；通过模仿描述各科学家的观点，训练学生的表达能力；
②、通过学生实验，组织学生分组讨论，培养学生在实验的基础上通过推理得到结论的能力；
③、通过对惯性现象的解释，培养学生灵活运用所学知识的能力。
3. 情感态度价值观
①、通过了解历史上人们探索力和运动的关系的艰难过程，了解人类认识事物本质的曲折，使学生形成不迷信权威，敢于提出疑问的学习态度，培养实事求是的唯物主义世界观；
②、培养学生主动学习、主动探究问题的习惯；
③、从课堂教学中让学生感觉到学习的成功愉悦感，培养学生敢于坚持真理的科学探究精神。
重、难点分析
重点：
①、了解人类探索力和运动关系的历史，理解伽利略的科学思维方法；
②、理解牛顿第一定律；
③、理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。
难点：
①、力和运动的关系，明确“ 力是维持物体运动的 原因” 观点是错误的；
②、对质量是惯性大小的量度的理解。
新课引入
迷你小实验：
每个学生起立站在桌子旁边，用手水平托着物理教科书，接着手迅速水平抽动。
提问：
如何解释这个现象。
设疑：
1、什么是惯性定律（牛顿第一定律）；
2、牛顿第一定律是如何被发现的；
3、为什么说牛顿第一定律是动力学的基石；
4、力和运动到底是什么关系，物体的运动是不是一定需要力来维持？
人类探索“力和运动关系”的历史
亚里士多德（前384—前322年），古希腊斯吉塔拉人，世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家之一,是亚历山大大帝的老师。公元前335年，他在雅典办了一所叫吕克昂的学校，亚里士多德得非常重视教学方法，他反对刻板的教学方式，于是他经常带着学生在花园林荫大道上一边散步、一边讨论哲理，因此后人把亚里士多德学派称作“逍遥学派”。苏格拉底是柏拉图的老师，亚里士多德又受教于柏拉图，这三代师徒都是哲学史上赫赫有名的人物。马克思曾称亚里士多德是古希腊哲学家中最博学的人物，恩格斯称他是古代的黑格尔。
有人问大哲学家亚里士多德：“你和平庸的人有什么不同的地方？”亚里士多德回答：“他们活着是为了吃饭，而我吃饭是为了活着。”
吾爱我师，吾更爱真理。
在物理学的力学上，亚里斯多德的成就也不少。亚里斯多德提出的假设是“凡是运动的物体，一定有推动者在推着它运动——是建立在日常经验上。若你看到一个东西在移动，你就会寻找一个推动它的东西(像是我们的手、身体)。当没什么东西推它时，它就会停止移动，是一个推着一个，不能无限制地追溯上去，“必然存在第一推动者”，中古世纪的基督教说“第一推动者” 就是指上帝。
总结：力是维持物体运动的原因。
思考:如何推翻亚里士多德的观点？
伽利略的理想斜面实验
演示实验：
1、用长布覆盖大部分斜面导轨，让小球从一端某高度下滑，记录小球滑到另一端的高度；
2、逐步减少长布覆盖斜面导轨的面积，让小球从同一高度下滑，逐次记录小球滑到另一端的高度（用直尺量）。
3、课件演示：
结论：物体的运动是不需要力来维持的。
伽利略的理想实验方法：
渐进实验启发思考——理想问题——由已知事实进行逻辑推理——假说式结论。
理想实验方法具有巨大的实际意义：可以让人们摆脱现实的技术限制，发挥人类伟大的想象力，进一步更加深入的探索自然界。
笛卡儿对伽利略观点的补充
内容：如果没有其他原因，运动的物体将继续以原来的速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
牛顿第一定律
内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
从几个方面引导学生分析牛顿第一定律含义：
1、牛顿第一定律不是一条实验定律，它是牛顿以伽俐略的理想实验为基础，总结前人的研究成果，加之丰富的想象而提出来的，自然界实际上不存在不受力的物体，但物体所受合外力为零或某一方向受力为零的情况大量存在，牛顿第一定律也符合这些情况；
初中的内容是：一个物体在没有受到外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
演示实验：气垫导轨实验
太空实验
爱因斯坦对牛顿运动定律的进一步阐述：一物体在离其他物体都足够远时，一直保持静止状态或者匀速直线运动状态。
气泵
导轨
滑块
气孔
5、一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫做惯性。所以牛顿第一定律又称惯性定律
4、力是改变物体运动状态的原因，即产生加速度的原因；
明确：物体运动状态的改变：速度大小改变、速度方向改变或速度大小方向都改变。
3、力不是物体运动的原因，物体的运动不需要力来维持；
2、惯性系：我们称能使牛顿第一定律成立的参考系为惯性参考系或惯性系，反之称为非惯性系；
惯性
1、定义：物体保持原来运动状态不变的性质。惯性用来描述运动状态改变的难易程度。
2、一切物体都具有惯性，惯性是物体的固有属性。
3、明确：质量是惯性的唯一量度，与运动速度无关。
4、惯性在生活中的应用和防止
板书设计
一、人类探索“力和运动关系”的历史
1、亚里士多德：力是维持物体运动的原因。
2、伽利略:物体的运动是不需要力来维持的。
理想斜面实验
3、牛顿
二、牛顿第一定律（惯性定律）
三、惯性
内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
△力是改变物体运动状态的原因，即产生加速度的原因。
质量是惯性大小的唯一量度。
小结与作业
1.小结：
（1）历史上几位科学家对力和运动关系的看法和研究。
（2）伽利略得到力和运动关系的研究方法。 （3）牛顿第一定律的内容及含义； （4）惯性及应用惯性知识解决实际问题的方法
2．布置作业：
（1）、完成学校自编教材课节作业；
（2）、让学生撰写“惯性的利用与防止”小论文，搜寻阅读亚里士多德、伽利略、牛顿等伟人的生平贡献。
伽利略理想斜面实验(共20张PPT)
一、教材分析
二、教法和学法
三、教学过程
《超重和失重》说课稿
一、教材分析
1．教学目标
（1）知识目标：
A ．知道什么是超重和失重现象，知道什么是完全失重现象。
B．知道产生超重和失重的条件。
C．运用牛顿第二定律研究超重和失重的产生原因。
（2）能力目标：
培养观察能力、对知识的迁移能力。
2．教学重点
(1)理解超重和失重的实质。
(2)超重和失重中物体对支持物的压力或对悬挂物拉力的计算。
3．教学难点
（1）在超重和失重的条件下，物体的重力不变。
（2）对完全失重概念的理解。
二、教法和学法
教法：实验法、讲练法
学法：发现问题→探索研究→得出结论→指导实践。
三、教学过程
1．先入为主，告知讲课过程。
观察录像→学生实验→分组讨论→理论分析→应用实践
2．展示情景，提出问题
看录像《超重和失重现象》。
提问：
（1）重力产生原因是什么？大小如何计算？
（2）什么叫超重现象及什么叫失重现象？
（3）产生超重和失重的条件？
3．分组实验，探索研究
实验装置是：弹簧秤下挂两个钩码。
观察弹簧秤的读数或弹簧秤指针的位置,比较重力和拉力的大小。
（1）当静止时，测出钩码重力大小。
（2）向上做加速直线运动，刚开始瞬间。
（3）向下做加速直线运动，刚开始瞬间。
4 ．讨论分析，得出结论
超重和失重的概念
（1）超重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的情况。
即F>mg
（2）失重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的情况。
即F5．理论分析
（1）利用 vt=v0+at 讲加速和减速直线运动中速度和加速度方向关系。
加速：v与a同向
减速：v与a反向
v
a
v
a
5．理论分析
（2）解决超重和失重问题的步骤。
A ．确定对象，分析受力。
B ．分析v与a的方向，选取加速度方向为正方向。
C ．根据牛顿第二定律列式，牛顿第三定律说明。
5．理论分析
（3）物体向上加速运动
解：如图。选加速度方向为正方向。
物体重力 G=mg
由牛顿第二定律，有 F – mg=ma
得 F=mg+ma>G
由牛顿第二定律， F`=F>G
所以物体处于超重状态
F
G
v
a
5．理论分析
（4）学生分析
速度v方向 加速度a方向 拉力F与重力mg大小比较 超重或
失重
加速上升 向上 向上 F> mg 超重
加速下降
减速上升
减速下降
超重的本质
失重的本质
6 ．能力迁移，演示实验
完全失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的状态。
即F=O
演示：水瓶下落漏水停流。
7 .总结提高
（1）物体处于超重或失重状态，重力不变。
（2）超重和失重现象与物体运动的速度方向和大小无关，只决定于物体的加速度
8 ．应用练习，指导实践
例1：如图：一架电梯匀减速向上运动，请在图1中标出加速度方向。在选项中哪个图正确表示了作用在电梯上的力的情况？（F为钢索拉力，G为重力）
v
图1
A
F
B
F
G
C
F
G
D
F
G
例2：弹簧秤的秤钩上挂一个4kg的物体，在下列情况下，物体的重力是多少？弹簧秤的读数是多大？（g= 9 .8 m/s2 ）
（1）以0 .2m/s2的加速度竖直加速上升。
（2）以0 .2m/s2的加速度竖直减速上升。
（3）以0 .2m/s2的加速度竖直加速下降。
（4）以0 .2m/s2的加速度竖直减速下降。
（5）以9 .8 m/s2的加速度竖直加速下降。
9 ．学生阅读，布置作业
阅读课本P62页《失重和宇宙开发》。
作业：课本P64页（2）题。
10 ．板书设计
超重和失重
1、超重概念
2、失重概念
3、产生条件：
A、当物体有向上的加速度时，产生超重。（F>G)
B、当物体有向下的加速度时，产生失重。（FC、当物体有向下的加速度，且a=g时，产生完全失重。 （F=0)
4、实质：A、重力不变。
B、只是拉力或压力与重力大小的比较。
超重和失重现象
返回(共21张PPT)
例1
力是物体之间的相互作用
什么是力
F船对竿
F竿对船
FBA
FAB
A
B
例2
结论：
力是相互的，总是“成对”出现的
任何物体既是施力物、同时也是受力物
若把其中任意一个力叫做作用力
那么另一个力就叫反作用力
牛顿第三定律
我并无特别过人的智慧，有的只是坚持不懈的思索精神而已。
---牛顿（英国）
实验探究
条 件 甲、乙读数是否相同？
1、甲弹簧不动，用乙弹簧拉甲
2、乙弹簧不动，用甲弹簧拉乙
3、甲、乙弹簧互相对拉、缓慢运动
4、甲、乙弹簧互相对拉、加速运动
实验注意事项：
1、使用弹簧秤前先进行调零。2、拉伸弹簧秤时不能超过量程。3、将弹簧秤放在水平桌面上水平拉。
相同
相同
相同
相同
一、物体间相互作用力的关系：
猜想
实验探究
条 件 甲、乙读数是否相同？
1、甲弹簧不动，用乙弹簧拉甲
2、乙弹簧不动，用甲弹簧拉乙
3、甲、乙弹簧互相对拉、缓慢运动
4、甲、乙弹簧互相对拉、加速运动
相同
相同
相同
相同
总是大小相等
实验结论：
两物体之间的作用力和反作用力
总是方向相反
总是作用在一条直线上
力的三要素
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
二、牛顿第三定律内容：
理解：
1、等大、反向、共线
3、与物体的大小、形状、是否运动、运动状态无关
即 F甲对乙 = - F乙对甲
2、同时变化、同时产生、同时消失、相互依存
4、牛顿第三定律适用于固、液、气体间的相互作用
拿鸡蛋撞石头,鸡蛋和石头之间的作用力和反作用力一样大吗？若两者一样大，为什么鸡蛋“粉身碎骨”，但石头却“安然无恙” ？
有同学认为:既然作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上 ,那么这两个力就是一对平衡力,就会相互抵消,这种说法对吗 为什么
拔河比赛中，双方拉力是不是一对作用力与反作用力？
一对平衡力 一对作用力与反作用力
相同点
不
同
点
大小相等，方向相反，作用在一条直线上
两个力作用在同一物体上
两个力的性质一定相同
一个力的产生、变化、消失不一定影响另一个力
两个力同时产生，同时
变化，同时消失
两个力作用在相互作用的两个物体上
两个力性质不一定相同
两个力共同作用效果是使物体平衡
两个力各有各的作用效果
四、作用力与反作用力与平衡力的区别：
三、牛顿第三定律的应用：
三、牛顿第三定律的应用：
G
T
如图，画出灯的受力示意图，并指出相应的作用力
或反作用力
同学们，通过本堂课的学习，你学到了什么？
1、作用力与反作用力的概念。
2、牛顿第三定律,作用力、反作用力的特点。
3、会解释生活中的实际问题。
四、课堂小结
四、知识巩固：
1.通过细绳拉物体沿粗糙水平面运动，以下说法正确的是（ ）
A、物体加速运动时，绳子拉物体的力大于物体拉绳子的力。
B、物体减速运动时，绳子拉物体的力小于物体拉绳子的力。
C、只有物体匀速运动时，绳子拉物体的力才等于物体拉绳子的力
D、无论物体如何运动，绳子拉物体的力一定等于物体拉绳子的力
D
2、人在沼泽地行走时容易下陷，下陷时：（ ）
A．人对沼泽地地面的压力大于沼泽地地面对他的支持力
B．人对沼泽地地面的压力等于沼泽地地面对他的支持力
C．人对沼泽地地面的压力小于沼泽地地面对他的支持力
D．无法确定
B
一对平衡力与一对相互作用力比较，有什么相同点与不同点？
海豹对球的支持力与球对海豹的压力是一对作用力和反作用力。
海豹对球的支持力与球的重力是一对平衡力
FN
FN’
FN
探究:一对平衡力和一对相互作用力的异同点
对象
关系 一对相互作用力 一对平衡力
相
同
点 大小
方向
是否共线
不
同
点 作用对象
作用效果
作用时间
相 等
相 反
共 线
不同物体(异体)
同一物体(同体)
两力不能抵消
两力可以抵消
同时产生,同时消失
不一定同时产生和消失
作用力、反作用力与平衡力的区别：
海豹
小结
3、重物A用一根轻弹簧悬于天花板下，画出重物和弹簧的受力图如图3－14所示．关于这四个力的以下说法正确的是 [ 　]
A．F1的反作用力是F4
B．F1与F2是一对作用
与反作用力
C．F1的施力者是弹簧．
D．F3的施力者是物体A．
C、D
2、张明和李红因发生矛盾冲突，张明一拳打在李红的脸上，老师找张明谈话，
张明竟说：我打他的力和他给我的反作用力大小相等、方向相反，双方扯平。
你如何看待这个问题？
六、深化巩固
分析人在走路时，有几对作用力和反作用力？
1、人对地的压力N’与地对人的支持力N
N
N’
3、地面对人的摩擦力f与人对地面的摩擦力f’
f
f ’
2、地球对人的引力G与人对地球的引力G’
G
G’
七、课后探索：(共20张PPT)
第5章 力和运动
第1节 牛顿第一定律
历史的回顾
必须有力作用在礼物箱上,才能使礼物箱继续运动,没有力的作用,物体就要停下来．
历 史 的 回 顾
古希腊哲学家亚里士多德提出:
力是物体运动的原因!
必须有力作用在物体上, 物体才能运动, 没有力的作用, 物体就要停下来.
这种认识一直延续了两千多年!
推力撤掉了，还能向前运 　动！
小球：静止——运动——静止．
两个过程中是否都有力存在？在这两个过程中力的作用是维持原来的运动状态还是改变运动状态？
物体的运动需要力去维持？
伽利略的理想实验和推论如下:
1.如图所示,两斜面对接,让静止的小球沿一个斜面滚下来,小球将滚上另一个斜面.如果没有摩擦,,小球将上升到原来静止时的高度.
等　高
2.如果减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度,但要通过更长的距离.
等　高
3.继续减小第二个斜面的倾角,使它成为水平面,小球不可能达到原来的高度,就要沿水平面以不变的速度持续运动下去.
　　 “运动的物体，如果受到的阻力为零，它的速度将不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去．”即作匀速运动．
物体的运动不需要力去维持！ 　　
牛顿第一定律：
内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
1）牛顿第一定律表达的是物体不受外力或所受外力为零时的运动规律．
2）物体的运动不需力来维持．
3）力是改变物体运动状态的原因．
4）牛顿第一定律不是实验定律．
迪卡儿的补充：如果运动物体不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不变，将沿原来的方向匀速运动下去．
牛顿分析：物体除了运动的以外,还有静止的，那么，静止的物体在没有受到外力作用时，将保持静止状态．概括出牛顿第一定律．
例题1:
1.下列叙述不符合历史事实的是（ ）
A.亚里士多德根据“用力推车，车子前进，停止用力，车子就要停下来”这一现象，提出了力是维持运动的原因
B.亚里士多德在分析“推车问题”时，只强调推力而忽视了摩擦力的作用，因而得出错误的结论
C.伽利略利用自己设计的理想实验，观察到了没有摩擦力的作用时小球就以恒定的速度运动下去，从而推翻了力是维持运动的错误结论。
D.伽利略的理想实验是假想实验，事实上无法完成，因而得到的结论不可靠。
C、D
例题2． 伽俐略的理想实验证明了 （ ）
A.要物体运动必须有力的作用，没有力作用物体将静止
B.要物体静止必须有力作用，没有力作用物体就运动
C.物体不受外力作用时，一定处于静止状态
D.物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态和静止状态
D
运动员冲到终点后,不能马上停住,还要向前跑一段.
汽车紧急刹车,轮子不转了,但车子还会向前滑动.
思考与讨论
惯性:物体有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质叫惯性.
* 一切物体都具有惯性,惯性是物体的固有性质,物体的运动并不需要力来维持.牛顿第一定律又叫惯性定律.
演示实验
练 习 与 巩 固
一:被踢出的冰块,在摩擦力可以忽略的冰面上匀速滑动,冰块受不受向前的作用力
A: 受
B:不受
二:判断:
1.只有静止或做匀速直线运动的的物体才有惯性.
对
错
2.做变速运动的物体没有惯性.
对
错
3.任何物体都有惯性.
错
对
回 答 正 确
此时,冰块由于惯性而以被踢出时的速度作匀速运动,不受向前的作用力.
错 误
回 答 正 确
惯性是物体的固有性质,任何物体都有惯性.
例题3
列车沿东西方向直线运动，车里桌面上有一小球，乘客看到小球向东运动，则列车可能 （ ）
A.以很大的速度向西做匀速直线运动
B.向西做减速运动
C.向西做加速运动
D.向东做减速运动
C、D
例题4.关于运动和力，下列说法正确的是（ ）
A.物体受到力的作用就从静止开始运动，可见力是产生运动的原因
B.如果停止外力的作用，运动物体会逐渐停下来，所以力是维持运动的原因
C.作用在物体上的力是物体运动状态改变的原因
D.物体的运动方向必定与物体的所受外力的方向相同
C
牛顿第一定律的重要贡献是：
（1）力不是维持物体运动的原因．
（2）力是改变物体运动状态的原因．
人们对物体的运动规律的认识是经历了漫长的时间的．物体在不受力时的运动规律，它是经过亚里士多德对人们近两千年的思想束缚，伽利略的科学推理，才最终由牛顿总结出来的．(共31张PPT)
重力如何测量？
牛顿第二定律的表达式？
物体的速度方向和运动方向有何关系？
物体做加速或减速直线运动时，加速度和速度方向之间有什么关系？
■
物体的重力在同一地点会不会发生变化呢？
同一时间、同一地点，人的体重会不会发生变化呢？
站在体重计上的人，迅速下蹲或迅速站起来时，体重计示数会不会发生变化？为什么？
■
■
西安电子一中杨高鹏
知道什么是超重和失重。
知道产生超重和失重的条件。
知道超重和失重的实质。
■
利用牛顿运动定律计算有关超重和失重的问题。
■
例题：升降机地板上放一个弹簧式台秤，称盘上放一个质量为20kg的物体（如图示），当升降机：
a．以4m/s的速度匀速上升时，台秤读数是多少N？
b．以1m/s2的加速度加速上升时，台秤读数是多少N？
c．以1m/s2的加速度减速下降时，台秤读数是多少N？
解：取竖直向上为正方向
(1)由于升降机匀速上升 ,所以a=0,根据牛顿第二定律知:
N-mg=0 所以 N=mg=200N
由牛顿第三定律知，N’=N=200N
N
N’
G
■
b．以1m/s2的加速度加速上升时，台秤读数是多少N？
c．以1m/s2的加速度减速下降时，台秤读数是多少N？
解：(2)由于升降机加速上升 ,且a= 1m/s2,方向竖直向上,根据牛顿第二定律知:
(3)由于升降机减速下降 ,且a= 1m/s2,方向竖直向上,根据牛顿第二定律知:
N-mg=ma N=m(g+a)=220N
由牛顿第三定律知，N’=N=220N
N’
a
N
mg
N-mg=ma N=m(g+a)=220N
由牛顿第三定律知，N’=N=220N
一、超 重
■
1、定义：物体对水平支持物的压力大于物体所受重力的情况称为超重现象。
2、实质：压力大于重力且 N’=N=m(g+a)
3、条件:物体具有竖直向上的加速度，即做加速上升或减速下降的运动时，会发生超重现象。
物体对竖直悬绳的拉力
■
a
mg
N’
N
N’=N=m(g+a)
物体加速上升
物体减速下降
a 竖直向上
一、超 重
■
1、定义：物体对水平支持物的压力（或对竖直悬绳的拉力）大于物体所受重力的情况称为超重现象。
2、实质：压力（或拉力）大于重力
且 N’=N=m(g+a)
3、条件:物体具有竖直向上的加速度，即做加速上升或减速下降的运动时，会发生超重现象。
生活中的超重现象:
■
加速上升
减速下降
N’=N=m(g+a)
电梯
加速下降
减速上升
电梯
a 竖直向下
实验
（电梯）
■
二、失 重
1、定义：物体对水平支持物的压力（或对竖直悬绳的拉力）小于物体所受重力的情况称为失重现象。
2、实质：压力（或拉力）小于重力
且 N’=N=m(g-a)
3、条件:物体具有竖直向下的加速度，即做加速下降或减速上升的运动时，会发生失重现象。
想一想
■
在失重状态中，支持力（或拉力）小于物体的重力，从而产生了向下的加速度，那么这个加速度能取到无穷大吗？
F合=mg-N=ma
a最大，合力最大，所以N最小，即：N=0
F合=mg=ma 所以 a=g
怎么睡觉都舒服!
在完全失重状态
■
当装有水的水杯壁上有一个孔时，在水压作用下，水会从孔中流出来。
如果让这个杯子自由下落又是什么情况呢？
这时我们发现，虽然杯壁上有孔，但水却没有流出来，这是为什么呢？
取一只塑料瓶，在下端靠近底边处钻一个小孔，用手堵住瓶口，然后往瓶里加满水。
▲ 提起瓶子，把堵小孔的手移去，可看到小孔处有水喷射出。
当瓶子自由下落时，瓶中的水处于完全失重状态，小孔以上部分的水对以下部分的水的没有压力，小孔没有水流出。
这是因为液体受到重力而使内部存在压力，小孔以上部分的水对以下部分的水的压力造成小孔处的水流出。
▲ 让瓶子从某一高处自由下落，会发现什么结果？这是为什么？
■
无法利用天平测质量
0
测力计无法测重力
但其它的拉力或压力仍可测量
■
■
总结：由此可见，当物体处于完全失重时，凡是和重力相关的现象都消失。
液体呈球型
滚动轴承
■
失重时，重物对竖直悬线的拉力N=m(g-a)；对支持面的压力N’=m(g-a)。就好像重力“减小”了（确切的说是重力加速度g好像“减小”了）。实际上物体的重力没有变。
超重时，重物对竖直悬线的拉力N=m(g+a)；对支持面的压力N‘=m(g+a)。就好像重力“增加”了（确切的说是重力加速度g好像“增加”了）。实际上物体的重力没有变。
失重时，当a=g，重物对竖直悬线的拉力N=m(g-a)=0；对支持面的压力N‘=m(g-a)=0。就好像重力完全“消失”了（确切的说是重力加速度g好像“消失”了）。实际上物体的重力并没有消失。
■
物体对竖直悬线的拉力或水平支持物的压力与重力的关系：
N
F
mg
a
F’
mg
N’
a
物体有向上的加速度
即 a≠0
F=F`=m(g+a)
N=N`=m(g+a)
超重
失重
F
mg
N’
mg
F’
物体静止或匀速运动
即 a=0
F=F`=mg
N=N`=mg
N
物体有向下的加速度
即 a≠0
F=F`=m(g-a)
N=N`=m(g-a)
F
mg
a
F’
mg
N’
a
N
■
1、一小孩站在升降机中，升降机的运动情况如下时，判断超重、失重情况。
1、升降机加速上升
2、升降机减速上升
3、升降机加速下降
4、升降机减速下降
超重
失重
失重
超重
2、一质量为40kg的小孩站在升降机中的体重计上。
（1）当升降机以0.5m/s2加速上升时，体重计的读数为功( )N。
（2）当升降机以0.5m/s2的加速下降时，体重计的读数为( )N。
420
380
■
3、一个人站在体重计上，读出体重为500N。在他忽然蹲下的过程中，体重计上读出的体重有无变化？为什么？
你的结论是什么？
开始下蹲时
加速度：
竖直向下
失重
将要蹲下时
加速度：
竖直向上
超重
读数变小
读数变大
■
接上题：
如果此人又突然向上迅速站起来，磅秤上读出的体重又有什么变化？
开始站起时
加速度：
竖直向上
超重
将要站起时
加速度：
竖直向下
失重
读数变大
读数变小
■
4．作为中国首位进入太空的宇航员杨利伟，不仅要有丰富的知识，还要有过硬的身体，能够承受超重和失重的影响，那么分析飞船在起飞阶段和返回大气层后下落阶段宇航员杨利伟是处于超重状态还是失重状态？
■
练习题:在升降机（电梯）中测人的体重，已知人质量为40kg，如果升降机以2.5 m/s2的加速度匀减速上升，测力计的示数是多少？ （g取10 m/s2)
■
解：人的重力G=mg=400N,
G
N
v
a
当升降机匀减速上升时，根据牛顿第二定律可知mg-N=ma
→N=mg-ma=300N，
根据牛顿第三定律可知，测力计对人的支持力与人对测力计的压力大小相等，
∴测力计的示数为300N。
前题中，如果升降机以2.5m/s2的加速度匀减速上升，测力计的示数又是多少？ （g取10 m/s2)
■
总结：a、当物体有竖直向上的加速度时（加速
上升或减速下降），产生超重现象。
b、当物体有竖直向下的加速度时（加速
下降或减速上升），产生失重现象。
当a=g时，产生完全失重现象。
前题中，如果升降机以2.5m/s2的加速度匀减速上升，测力计的示数又是多少？ （g取10 m/s2)
■
1、课本P64：练习题2、3
2、阅读P63：“失重和宇宙开发”
■
■(共28张PPT)
牛 顿 第 一 定 律
教学目标：
1、知道伽利略和亚里士多德对运动和力的关系的
不同观点和依据
2、认识伽利略理想实验的方法是科学研究的重要
方法，它对物理学发展的重要意义
3、理解牛顿第一定律的内容和含义
4、知道惯性，并会正确解释有关现象
5、体会科学研究方法对人们认识自然规律的重要 性，激发学生探索自然的情感
引入新课
思考：一个静止的物体，要想使
它运动起来，有哪些方法？
早在2000多年前，古希腊哲学家亚里士多德就是根据经验指出：
力是维持物体运动的原因
静止的物体若没有力的作用是运动不起来，说明物体不受力的作用，就不能运动。
运动的物体若去掉推力后就会停下，说明物体不受力的作用，就不能运动。
讨论
亚里士多德的观点你认为是否正确
亚里士多德观点错误的原因是什么？
演示实验
思考：1、小车是否马上停下来？
2、使小车停下来的原因是什么？
3、小车滑行位移的大小有何不同？
4、为什么滑行的距离不一样？

思考小结：
影响小车滑行距离的主要因素：
摩擦力
亚里士多德
(Aristotle,前384-前322)
恩格斯:最博学的人
哈佛大学校训:让柏拉图与你为友,让亚里士多德与你为友,更重要的,让真理与你为友
伽利略
(Galileo,1564-1642)
爱因斯坦：伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上的最伟大的发现之一，而且标志着物理的真正开端。
伽利略的理想实验:
等　高
等　高
伽利略的观点：
力不是维持物体运动的原因
力是改变物体运动状态的原因

力究竟与物体的运动有何关系？
补充
笛卡儿(Descartes,1596-1650)
除非物体受到外力作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动
牛顿(Newton,1642-1727)
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止
小结：
1、力不是维持物体运动状态的原因
2、力是改变物体运动状态的原因
3、一切物体都具有保持静止或匀速直线运动状态的性质
惯性：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质

讨论：
惯性与什么因素有关呢？
小结：
1、惯性大小反映物体运动状态改
变的难易程度
2、质量是物体惯性大小的唯一量
度，一切物体都有惯性。
3、惯性是物体的固有属性与物体
的速度大小、受力情况无关
总结
1.牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止
2.惯性是物体的固有属性，描述物体惯性唯一物理量——质量
3.本节我们横跨了2000多年的时空，知道了力与运动的关系，学习了物理知识，又体会了物理学独特研究方法的魅力。在领略了大师们的风采的同时，培养了我们勤于思考、去伪存真、从表面现象上看到问题的实质的能力。
1、关于伽利略理想实验的说法正确的是 （ ）
A．完全是理想的，没有事实为基础的
B．是以可靠事实为基础的，经科学抽象，深刻反映自然规律的
C．没有事实为基础，只是理想推理
D．以上说法都不对
教学目标达成检测：
2、以下说法中正确的是（ ）
A、牛顿第一定律是牛顿在总结伽利略等人研究成果的基础上得到的。
B、不受外力作用时，物体的运动状态保持不变
C、在水平地面滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果
D、飞跑的运动员，由于遇到障碍而被绊倒，这是由于它受到外力的作用迫使他改变原来的运动状态
3、惯性说法正确的是（ ）
A 、人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性
B 、物体速度大时，惯性大
C、 物体不受外力有惯性，受外力后被克服了
D 、物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关
4、 如图所示，在匀速前进的小车上放一竖直的木块，突然发现木块向左倾斜，这是因为小车（ ）
A 、向左加速 B 、向右加速
C、 向左减速 D、 向右减速
5、火车在平直轨道上匀速前进，在密闭的没有空气流动的车厢内点燃一支香， 则车里的乘客看到香所冒出的烟的运动情况是（ ）
A 一边上升一边向前飘
B 一边上升一边向后飘
C 只是上升，不向任何一边飘
D 无法确定
车外站在地面上的人，透过窗玻璃看到烟的运动情况是（ ）(共9张PPT)
　牛顿第二定律
上节通过实验得到：
a
∝
写成等式：
思考：假如你是科学家，你能否想个办 法把k消掉？
提醒：在此之前，力的单位还没有定义出来
一、力的大小 1N 的定义：
把能够使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的这么大的力定义为1N
二、牛顿第二定律：
1、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
2、公式：F=ma
<例1>某高速列车速度可达270km/h机车持续牵引力为157kN。设列车总质量为100t，列车所受阻力为车重的0.1倍。如果列车受该持续牵引力牵引做匀加速直线运动，列车从开始启动到达到最大速度共需要多长时间？
（g＝10m/s2）
<例2>质量为30kg的雪橇在与水平面成30 °角的拉力F作用下，沿水平面向右做直线运动，经过0.5m，速度由0.6m/s均匀减至0.4m/s,已知雪橇和地面间的动摩擦因数为0.2,求作用力F的大小。
1、下列对牛顿第二定律的理解中，正确的说法是[ ]
A、加速度的方向与合外力的方向永远相同
B、物体所受的动力加倍，则加速度一定加倍
C、物体所受的阻力加倍，则加速度一定减半
D、物体所受的合力发生变化，物体的加速度不一定变化
自　我　测　评
A
2、物体运动的速度方向，加速度方向与作用在物体上的合外力方向的关系是[ ]
A、速度方向，加速度方向和合外力方向三者
总是相同的 B、加速度方向与合外力方向相同，速度方向
与合外力方向不一定相同
C、速度方向与合外力方向相同，加速度方向
与合外力方向不一定相同 D、因为有作用力，物体才会有速度，所以物
体的速度方向一定与力的方向相同0
B
自　我　测　评
3、在牛顿第二定律F＝kma中，有关比例常数k的下述说法中，正确的是（ ）
A、在任何情况下 k 都等于1
B、k的数值由质量、加速度和力的大小决定
C、k的数值由质量、加速度和力的单位来决定
D、在国际单位制中，k等于1
CD
牛顿第二定律
一。内容：
二。表达式：______________
F合=ma
三。说明：
1.F是物体所受的 ，不是其中的某一个力
合外力
2.加速度 a的方向与
F合的方向一致
3.加速度与合外力是瞬时对应关系。
物体的加速度与外力成正比，与物体的质量成反比。
小结(共19张PPT)
第5章 力与运动
§5.1 牛顿第一定律
本章简介
运动学：研究物体怎样运动
动力学：研究物体为什么这样运动
一个简单而又复杂的问题
“车为什么总要停下来呢？”
一个简单而又复杂的问题
“你不推了它还不停吗？例如马拉车等，要想让物体运动，一定要用力推着它才行！”
讨论
静止的物体若没有力的作用是运动不起来，说明物体不受力的作用，就不能运动
运动的物体若去掉推力后就会停下，说明物体不受力的作用，就不能运动
亚里士多德
恩格斯:最博学的人
哈佛大学校训:让柏拉图与你为友,让亚里士多德与你为友,更重要的,让真理与你为友
亚里士多德:力是维持运动的原因
(Aristotle,前384-前322)
伽利略
爱因斯坦：伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上的最伟大的发现之一，而且标志着物理的真正开端。
伽利略:力不是维持运动的原因 (Galileo,1564-1642)
最伟大
开端
思考
思考：小球从高处滚下到底能“走”多远？
设想：小球从一个斜面的高处滚下，会滚上另一个对接的斜面，摩擦力越小，越接近原来的高度
推 理2：理想实验（光滑）
小球将会达到同一高度
对接斜面倾角越小，运动距离越远
对接斜面倾角为零，小球永远运动
笛卡尔
如果没有其他原因,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向.
笛卡儿(Descartes,1596-1650)
牛顿
牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止
(Newton,1642-1727)
重要著作：
《自然哲学的数学原理》
牛顿简介
详见《教与学》P86-牛顿生平
1.小时身体弱、成绩差，动手能力强
2.剑桥大学三一学院学生，成绩一般
3.持续钻研，渐露头角
4.科学巨匠。“迄今为止最伟大的科学家”
5.主要贡献：①《万有引力定律》
②牛顿三定律
③光学研究（七色）
④数学研究（牛顿二项式定理、微积分）
⑤其它
惯性
惯性：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性
动画
举例：
汽车启动、刹车时。
动画2
交流与讨论
1.为什么运动的火车比运动的自行车停下来要困难得多？
2.推动一辆汽车比推动一辆自行车要困难的多？
惯性定律和惯性
区别和联系：
a.惯性定律是物体不受外力作用时所遵从的运动规律。
b.惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性。
C.惯性仅仅由物体的质量确定
思考
一个在日本的旅游者，想来中国．他设想将自己悬挂在空中的大气球中，由于地球的自转，只要在空中停留几个小时，就可以到达中国，您认为这有可能实现吗？为什么？
练习
例1 关于伽利略理想实验的说法正确的是
A．完全是理想的，没有事实为基础的
B．是以可靠事实为基础的，经科学抽象，深刻反映自然规律的
C．没有事实为基础，只是理想推理
D．以上说法都不对
×
√
×
×
练习2
例2.火车在长直轨道上匀速行驶, 坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在
A.手的后方 B.手的前方
C.落在手中 D.无法确定
√
＊练习3
例3.如图所示，一个劈形物体A，各面均光滑，放在固定斜面上，上面成水平，水平面上放一光滑小球B，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是
A．沿斜面向下的直线 B．竖直向下的直线 C．无规则的曲线 D．抛物线
A
B
√
作业
必做：《同步训练》P34-1～12
选做：《同步训练》P35-5、6
《教与学》P96-B3、B4(共14张PPT)
1.下面关于超重与失重的判断正确的是（　　）
A.物体做变速运动时，必处于超重或失重状态
B.物体向下运动，必处于失重状态
C.做竖直上抛运动的物体，处于超重状态
D.物体斜向上做匀减速运动，处于失重状态
【解析】选D.判断物体是否处于超重或失重状态,就是看物体有没有竖直方向的加速度.若物体加速度向下,则处于失重状态.若物体加速度向上,则处于超重状态.A、B两项均未指明加速度方向，无法判定是否超重或失重.C、D两项物体加速度均向下，故处于失重状态，C项中a=g，故完全失重.
2.物体发生超重时（　　）
A.物体的速度方向一定向上
B.物体的加速度方向一定向上
C.物体的重力增加了
D.物体的加速度一定增加
【解析】选B.所谓超重就是对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）变大了，根据牛顿第二定律，物体一定有了向上的加速度，它的运动可能有两种情况：要么向上加速，要么向下减速.不管发生超重还是失重，物体的实际重力不变，只是视重变大或变小了.超重和失重与物体的速度方向及大小并无直接联系.它只取决于加速度的方向，加速度方向向上，超重，加速度方向向下，失重,故A、C、D错，B正确.
3.（2010·德州高一检测）BASE
jump是从高耸竖直且建筑物相对
密集的城市高处跳下的跳伞运动，
是极限运动的一种.关于此运动下
列说法错误的是（　　）
A.运动员在起跳时支持面对他的支持力等于重力
B.运动员在起跳时支持面对他的支持力大于重力
C.运动员在打开伞前的下降过程中处于失重状态
D.运动员在打开伞后的减速下降过程中处于超重状态
【解析】选A.起跳时加速度向上,处于超重状态,支持力大于重力.故A错误,B正确;打开伞前运动员具有向下的加速度处于失重状态,打开伞后减速下降时,处于超重状态,故C、D正确，故选A.
4.一把弹簧测力计最多能挂5.4 kg重的物体,在实际以
1 m/s2的加速度下降的电梯里,它最多能挂上多重的物体 如果在电梯内弹簧测力计最多能挂上4.0 kg的物体,此刻电梯在做什么运动,加速度的大小为多少 (取g=10 m/s2)
【解析】弹簧测力计的最大拉力F=m0g=5.4×10 N=54 N.
当a1=1 m/s2,方向向下时,m1g-F=m1a, 则m1=　　=　　 kg
=6 kg.若最多能挂4.0 kg的物体,说明物体处于超重状态,
加速度方向向上,电梯向上加速运动或向下减速运动.由
F-m2g=m2a2,得
a2=　　　　　　　　m/s2=3.5 m/s2.
答案：6 kg　　向上加速运动或向下减速运动　3.5 m/s2(共10张PPT)
第4节 超重与失重
例1、人站在电梯中，人的质量为m。
N
G
①人和电梯一同静止时，人对地板的压力为多大？
因为人是静止的所以合外力为0有：
再根据牛顿第三定律就可求出人对
电梯的压力
②人随电梯以加速度a匀加速上升，人对地板
的压力为多大？
以加速度a匀加速上升，因为加速，
所以加速度方向与速度同向，物
体是上升的，所以加速度方向也
是向上的。有
N
G
③人以加速度a匀减速下降，这时人对地板的
压力又是多大？
N
G
以加速度a匀减速下降，因为减速，
所以加速度方向与速度反向，物体
是下降的，所以加速度方向是向上
的。有
⑤人随电梯以加速度a(a地板的压力为多大？
④人随电梯以加速度a(a地板的压力多大？
超重和失重
失重：物体对水平支持物的压力（或对悬挂
物的竖直拉力）小于物体所受的重力，
这种现象叫做失重。
超重：物体对水平支持物的压力（或对悬挂
物的竖直拉力）大于物体所受的重力，
这种现象叫做超重。
完全失重
⑥人随电梯以加速度g匀加速下降，这时人对地板
的压力又是多大？
当电梯对人没有支持力时，人只受重力，加速度
大小为g，做的是自由落体运动。
如果物体正好以大小等于g、方向竖直向下的
加速度做匀变速运动，这时物体对支持物、
悬挂物完全没有作用力，好像完全没有了重力
作用，这种状态是完全失重。
完全失重：
问题：
1、人随电梯能以加速度a(a>g)匀加速
下降吗？
2、如瓶竖直向上抛出，水会喷出吗？
为什么？
3、发生超重和失重现象时，物体实际
受的重力是否发生了变化？
归纳总结
（1）什么是超重（失重）现象？
（2）什么情况下会出现超重
（失重）现象？
（3）为什么会出现超重
（失重）现象？
【牢记】
1、超重和失重是一种物理现象。
2、物体的重力与运动状态无关，不论物体
处于超重还是失重状态，重力不变。
3、规律：
物体具有竖直向上的加速度处于超重状态
物体具有竖直向下的加速度处于失重状态
超重还是失重由加速度方向决定，与
速度方向无关(共18张PPT)
实验活动设计1：请用给定的器材说明力的作用是相互的
要求：1.实验方案
2.实验步骤
3.实验结论
(请注意语言表达的准确性)
从生活中的许多事实我们可以得出：物体之间的作用总是相互的。一个物体是施力物体，同时它也是受力物体。
我们把物体间相互作用的这一对力叫做作用力和反作用力。
一、物体间的作用是相互的
　　相互作用的这两个力之间有什么关系呢？
实验设计活动2：请用给定的弹簧秤研究作用力与反作用力的关系
要求：1.实验方案
2.实验步骤
3.实验结论
(请注意语言表达的准确性)
二、牛顿第三定律
1、内容： 两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
2、数学表达式：F = - F′
讨论题：数学表达式可以写成：F + F ′ = 0吗？
思考、讨论题1：
人在走路的时候，人与地球之间的相互作用力有几对？哪几对？
1. 各对作用力在性质上有什么关系？
2. 各对作用力和反作用力的对象有何关系？
3. 各对作用力在时间上的先后顺序如何？
从上面的分析，请用简单的物理语言归纳作用力和反作用力的关系.
3、作用力与反作用力的特点:
2).作用在不同的物体上；
3).具有同种性质；
4).具有同时性。
总结：同大、同线、同性、同时；
异向、异体.
1).大小相等，方向相反，作用在 一条直线上;
将一个电灯悬挂在天花板上
作用力与反作用力
平衡力
灯对绳的拉力
绳对灯的拉力
灯的重力
三、与平衡力的区别
作用力与反作用力 平衡力
不能求合力（不能抵消）
作用在两个物体上
具有同种性质
具有同时性
作用在一个物体上
不一定具有同种性质
不一定具有同时性
能求合力（能抵消）
如图所示，A和B叠放在一起，静止在水平桌面上。下面各对力中，属于作用力和反作用力的是 ；属于二力平衡的一对力是 。
1)A所受的重力和B对A的支持力
2)B所受的重力和B对A的支持力
3)A对B的压力和B对A的支持力
4)A所受重力和A对B的压力
5)B对桌面的压力和桌面对B的支持力
课堂针对训练2：
A
B
3、5
1
牛顿第三定律在生活和生产实际中有哪些应用呢？
思考、讨论题2：
　　马拉车，车也拉马，由牛顿第三定律可知，这两个力相等，但为什么车能前进？这和牛顿第三定律矛盾吗？
思考、讨论题3：
既然作用力和反作用力大小相等，为什么在拳击运动中一个选手能将另一个选手打败？
课堂针对训练３：
马拉车由静止开始，先做加速运动，后改为匀速运动．则下列判断正确的是：
Ａ．加速运动中,马拉车的力大于车拉马的力Ｂ．匀速运动中,马拉车的力大于车拉马的力Ｃ．加速运动中,马拉车的力大于车拉马的力;匀速运动中,马拉车的力等于车拉马的力
Ｄ．无论是加速运动还是匀速运动,马拉车的力大小总是等于车拉马的力
D
课堂针对训练４：
甲、乙两队进行拔河比赛，结果甲队获胜，则比赛过程中：　　　　　　　　　　Ａ．甲队拉绳的力大于乙队拉绳的力　　Ｂ．甲队与地面的摩擦力大于乙队与地面的摩擦力　　　　　　　　　　　　　　Ｃ．甲乙两队与地面的摩擦力大小相等，方向相反　　　　　　　　　　　　　　Ｄ．甲乙两队拉绳的力大小相等，方向相反
ＢD
总结：
内容： 两个物体间的作用力与反作用力总是 大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
特性：同大、同线、同性、同时；
异向、异体.
平衡力与相互作用力
相同点
不同点(共13张PPT)
1.关于牛顿第二定律,下列说法中错误的是（　　）
A.加速度和力的关系是瞬时对应关系,即a与F同时产生,同时变化,同时消失
B.物体只有受到力的作用时,才有加速度,同时也就有了速度
C.任何情况下,加速度的方向总与合外力方向相同,但与速度v不一定同向
D.当物体受到几个力的作用时,可把物体的加速度看成是各个力单独作用时所产生的加速度的矢量和
【解析】选B.本题考查对牛顿第二定律的理解，对加速度与合外力关系要明确“四性”，即瞬时性、矢量性、同时性、同体性.加速度由合外力产生，与合外力具有瞬时对应关系，其方向与合外力方向相同，没有先后主次之分，且F、m、a三个量必须对应同一物体或同一个系统，与速度则无必然关系.故A、C、D正确；物体具有加速度时，不是同时就由静止获得速度，速度的产生需要时间间隔，故B错误.
2.在近代社会,各国之间的经济贸易、政治往来以及科学文化的沟通非常频繁，对度量衡单位统一的呼声越来越高，于是出现了国际单位制.在下列所给单位中，用国际单位制中基本单位表示加速度的单位的是（　　）
A.cm/s2　　B.m/s2　　C.N/kg　　D.N/m
【解析】选B.力学中国际单位制的基本单位是m、s、kg,所以国际单位制中基本单位表示加速度的单位是m/s2,故B正确.
3.（2010·三明高一检测）原来做匀加速直线运动的物体，当它所受的合外力逐渐减小时，则（　　）
A.它的加速度将减小，速度也减小
B.它的加速度将减小，速度在增加
C.它的加速度和速度都保持不变
D.它的加速度和速度的变化无法确定
【解析】选B.根据牛顿第二定律，合外力减小，加速度减小，由于加速度与速度同向，故仍做加速运动，故选B.
4.质量为m的物体从高处静止释放后竖直下落，在某时刻
受到的空气阻力为f，加速度为a=　g,则f的大小是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）
A.f=　mg　　B.f=　mg　　C.f=mg　　D.f=　mg
【解析】选B.由牛顿第二定律a=　　　　　　g 可得空气
阻力大小f=　mg,B选项正确.
5.如图6-2-8所示,水平恒力F=20 N,把质量m=0.6 kg的木块压在竖直墙上,木块离地面的高度H=6 m.木块从静止开始向下做匀加速运动，经过2 s到达地面.(取g=10 m/s2)求:
(1)木块下滑的加速度a的大小;
(2)木块与墙壁之间的动摩擦因数.
【解析】(1)由H= at2得
a= m/s2=3 m/s2.
(2)木块受力分析如图所示,根据牛顿
第二定律有mg-f=ma,N=F
又f=μN,解得
μ= =0.21
答案:(1)3 m/s2　　(2)0.21(共12张PPT)
力——改变物体运动状态
质量——保持物体运动状态
物体具有加速度
力相同，质量大，加速度小；质量小，加速度大
质量相同，力大，加速度大；力小，加速度小
a
保持力不变，改变质量，由运动学规律求出加速度，分析加速度和质量的关系
研究加速度与合力和质量的关系
F
m
复习
保持质量不变，改变力，由运动学规律求出加速度，分析加速度和力的关系
控制变量
第2节 牛顿第二定律
实验研究
实验装置
原理
将两小车同时由静止释放，再同时使小车停下，由v0=0、s＝at2/2可知a∝s，比较小车的位移s就可以比较它们的加速度a
影响加速度的因素有力和质量，研究时先保持小车质量不变，研究加速度和力的关系；再保持力不变，研究加速度和质量的关系(控制变量)
一．加速度和力的关系(M1=M2)
当M车远大于m桶，线对小车的拉力可近似认为与桶和砝码整体重力大小相等
F1/F2 s1/s2 a1/a2
1 1∶1
2 1∶2
3 1∶3
实验结论
质量一定时，小车加速度a与小车所受拉力F成正比, a∝F
二．加速度和质量的关系(F1=F2)
M1/M2 s1/s2 a1/a2
1 1∶1
2 1∶2
实验结论
F一定时，小车加速度a与小车所受质量M成反比, a∝1/M
三．牛顿第二定律
1．内容表述
物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比．加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同．
2．数学表达式
选择合适的单位，可以使k=1，从而使公式简化为
3．“牛顿”的定义
使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力，叫做1 N．即，
1 N=1 kg·m/s2．
所以，当F、m、a都采用国际单位制时，公式中的k=1．
4．牛顿第二定律的进一步表述
物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比．加速度的方向跟合力的方向相同．
5．理解
①矢量性：加速度的方向总与合力的方向一致
②瞬时性：加速度与作用力是瞬时关系，物体受到力的作用就立即产生加速度；力不变加速度也不变；力改变加速度立即改变；力消失加速度立即消失
F、m、a都是对同一物体而言的
③独立性：每一个力都独立的产生加速度，物体运动的实际加速度是每一个力产生的加速度的矢量和(即合力产生的加速度)
物体的加速度a是以地面及相对地面静止的物体为参考系或以相对地面做匀速直线运动的物体为参考系
如图A、B，小球质量均为m，在剪断细线的瞬间，两小球的加速度各为多大？
B
A
小球质量为m＝1kg，在几个力作用下匀速运动，现将其中一个大小为5N、方向向东的力去掉，去掉该力后小球的加速度多大？在什么方向？若将该力向北转60°，小球的加速度多大？在什么方向？
F
F′
F′
F
F′
x
y
F合
去掉该力后的合力与该力大小方向相反
将该力向北转60°，该力与其余力的合力成120°夹角。建立如图坐标，将F 、F′正交分解
F′
加速度方向向西
加速度方向东偏北60°
用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤：
（1）确定研究对象；
（2）进行受力分析和运动状态分析，画出受力的示意图；
（3）建立坐标系，即选取正方向，根据定律列方程；
（4）统一已知量单位，代值求解；
（5）检查所得结果是否符合实际，舍去不合理的解.
6．重力加速度
物体只受重力时，根据牛顿第二定律，有G=mg，即g=G/m，所以重力产生的加速度，即重力产生的加速度跟物体的质量无关．
小结
牛顿第二定律：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比， F合= ma . 加速度的方向与合外力的方向始终相同．(共19张PPT)
【教材分析】
【教学目标】
【教学重点、难点】
【学情、教法分析】
【教学过程】
（一）创设情境 ，逆向质疑引入新课
转动竹蜻蜓飞上天
播放视频：发射神七
放飞中国心
梦圆九天外
（二）新课教学
通过两类实例，感知物体间力的作用是相互的
1.学生拍手鼓掌，手指压笔尖（体验弹力的相互性）
书本对夹互拉（感受摩擦力的相互性）
2.磁铁木块实验（感受磁场力的相互性）
教师适当引导并剖析学生的实验方案：
①两弹簧秤对拉，探究在静止、匀速状态下作用力与反作用力的大小、方向关系
②两小磁针相互靠近，磁极相对，移动一个小磁针改变作用力的方向，以此来探究作用力和反作用力的方向能否始终在同一直线上。
A
B
演示实验：两钟表型测力计相连，互拉、互压，直挂
播放录像：在摇椅上做两弹簧对接实验探究 曲线运动状态下作用力和反作用力的关系
用传感器更精确的探究作用力和反作用力的关系
实验现象
播放视频、学生自行举例
播放动画片：《倒霉熊玩降落伞》
解疑：为何转动的竹蜻蜓能飞上天
为了使学生对定律的理解达到一定的深度和广度，同时丰富教学情景，维持学生的学习兴趣，我增设了两个情景：
情景1：假想两人在打架，我这样劝架：他打
你的同时，你也打他，你们就互不相欠，
有道理吗？
情景2：邀请一男生与一女生拔河，女生输，让
男生站在滑板上，结果男生输，质疑：
到底谁的拉力大呢？
学生探究：将一大一小两弹簧秤等效为男生与女生，对拉模拟拔河比赛
由此学生对牛顿第三定律有了本质的认识，强调了作用力与反作用力总是大小相等 ，从而消除了“以卵击石”卵受力大，“马拉车”车受力大，“人能跳起”地对人的力大等的感官上的错觉。
N
N1
f
N1
N
N
N1
G
N
作用力与反作用力
平衡力
静止
名称 作用力和反作用力 平衡力
相同点 等大，反向，共线
适用条件 任何状态 平衡状态
不
同
点 作用物体 两个物体（异物） 同一个物体
作用时间 同时产生同时消失 不一定同时产生同时消失
作用效果 不能抵消 互相抵消
力的性质 一定相同（同性） 不一定相同
为检测学生对知识的理解和应用能力，马上设计以下问题
1:弹簧秤为何能测重
G
T
T1
2.创设宇航员回归情景，学生思考讨论：宇航员是如何回归的？
1.两个物体间力的作用是相互的
2.作用力与反作用力
3.牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、作用在一条直线上
4.作用力与平衡力的异同点
（三）课堂小结
（四）布置作业：课后习题（2）、（3）
（五）板书设计
【教材分析】
《牛顿第三定律》 是普通高中物理必修一第六章第三节的内容。牛顿三大定律是一个有机的整体，是动力学的基础，牛顿第一、第二定律虽解决了单个物体运动规律的问题，而自然界的物体是相互联系、相互作用的。不讨论物体间的相互作用就不能全面地认识物体的运动规律，也就无法解决实践中的许多问题。因此，还要进行“牛顿第三定律”的教学。
知识与技能
1．知道力的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念；
2．正确理解和应用牛顿第三定律
3．能区分“一对平衡力”和“一对作用力、反作用力”。
过程与方法
1．通过学生自己设计实验，培养学生的独立思考能力和动手能力。
2．通过用牛顿第三定律分析物理现象，可培养学生分析解决实际问题的能力。
情感态度与价值观
1．激发学生探索的兴趣，养成一种科学探究的意识
2．在实验中渗透实事求是的科学态度和团结协作的科学精神。
【学情、教法分析】
学生在初中已经学习了物体间力的作用是相互的，对作用力反作用力有了一定的感性认识，故教学过程可以以感性认识为依托，从实验入手，借助多媒体手段，创设灵活多变的教学情境，吸引学生参与课堂活动，启发、引导并指导学生探究问题的同时，培养科学的学习方法和思维方法。(共12张PPT)
5.3
牛顿第三定律
一、作用力与反作用力
力是物体对物体的相互作用。只要谈到力，就一定存在着受力物体和施力物体。
1、两个物体之间的作用总是相互的。
2、一个物体对另一个物体施加了力，后一物体一定同时对前一物体也施加了力。
3、物体间相互作用的这一对力，通常叫做作用力和反作用力。
二、牛顿第三定律
作用力和反作用力的大小关系？
1、大小：作用力与反作用力的大小相等。
2、方向：作用力与反作用力的方向相反，在一条直线上。
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。———————
牛顿第三定律
1、作用力与反作用力分别作用在两个物体上，各自产生的效果不能相互抵消。
2、作用力与反作用力性质相同。
3、作用力与反作用力同时产生、同时变化、同时消失。
4、作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，并作用在一条直线上，与物体的运动状态无关。
马拉车的力大于车拉马的力吗？
F
F
f
分析：因为F与F 是一对相互作用力，大小相等，方向相反，作用在一条直线上；车能加速跑是因为F大于车受到摩擦力f。
鸡蛋碰石头，鸡蛋破，而石头不碎。
问：石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力吗？
分析：F与F 是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，作用在一条直线上。鸡蛋破是因为鸡蛋不能承受F的作用；石头不破是因为石头能承受F 的作用力。
F
F
相互作用力 一对平衡力
等值、反向、同一直线
作用在两个物体上
作用在一个物体上
效果不能抵消
效果互相抵消
性质相同
性质不一定相同
同时产生、同时变化、同时消失
不同点
相同点
不一定同时产生、同时变化、同时消失
1、人在跑步的时候，人和地球间有多少对作用力和反作用力？
FN
G
f
.
人
压力（弹力），作用在地面上
万有引力，作用在地球上
反作
用力
反作
用力
反作
用力
摩擦力，作用在地面上
作用力、反作用力性质相同，分别作用在两个不同的物体上
将一个电灯悬挂在天花板上
作用力与反作用力
灯对绳的拉力
绳对灯的拉力
灯的重力
平衡力
2、(共14张PPT)
超重和失重
1、试证明：静止悬挂在弹簧秤下的物体 对弹簧秤的拉力等于物体的重力。
2、试证明：静止站在水平地面上的人对地面的压力等于人所受的重力。
3、试说明：体重计的原理
分析推理：
观察与思考：
电梯中的怪事！
人站在体重计上，在蹲下或站起的过程中，体重计的读数有何变化？为什么称重体重时身体必须是静止的？
1、超重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力的情况称为超重现象。
一、超重与失重
2、失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力的情况称为失重现象。
讨论与交流：
为什么会有超重与失重现象？出现超重与失重时，物体所受的重力变了吗？
注意：
（1）当物体有向上的加速度时（包括加速上升或减速下降），产生超重现象。
（2）产生超重现象时，物体的重力并没有变化，只是物体对水平支持物体的压力或对悬挂物体的拉力增大。（即：视重>实重。）
（3）当物体有向下的加速度时（包括加速下降或减速上升），产生失重现象。
（4）产生失重现象时，物体的重力并没有变化，只是物体对水平支持物体的压力或对悬挂物体的拉力减小。（即：视重<实重。）
例1：一个质量为70kg的人乘电梯下楼。快到此人要去的楼层时，电梯以3 m/s2的加速度匀减速下降，求这时他对电梯地板的压力。（取g=10 m/s2 ）
说明：从上面的实验和例题可以看出，不论物体是向上运动还是向下运动，只要加速度方向竖直向上，就必然产生超重现象。
如果电梯匀速运动或静止时人对电梯地板压力又是多大？
二、完全失重
当升降机以重力加速度g竖直下降，即做自由落体运动时：此时物体对升降机的压力N=G-mg=0,就是完全失重状态。
m
宇航员在飞船中的失重状态
如果一个物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零，这种情况是失重现象中的极限，称为完全失重现象。
例如：自由下落的过程中，就处于一种完全失重状态。
考虑到一般情况下会有空气阻力，并不是严格意义的自由下落，通常也把这种接近完全失重的状态称为微重力状态。
实验与探究：
总 结：
1、超重和失重的条件：
（1）当物体有竖直向上的加速度时，产生超重现象。
（2）当物体有竖直向下的加速度时，产生失重现象。
（3）当物体有竖直向下的加速度且a=g时，产生完全失重现象。
（即物体发生超重和失重现象时 ，只与物体的加速度有关，而与物体的速度方向无关。）
实质： 物体所受的重力仍然存在，且大小不变，只是对物体的拉力F拉或压力F压与重力的大小关系改变。
超重对宇航员的影响
超重用地球重力加速度g的倍数来表示。载人航天器上升时的最大超重达8g，返回时达10g，卫星返回时的超重更大些。
巩固练习：
1、某一个人站在台秤上，当他迅速蹲下时，台秤的读数是：
A.先变大后变小，最后等于他的重力。
B.变大，最后等于他的重力。
C.先变小后变大，最后等于他的重力。
D.变小，最后等于他的重力。
2、下列四个试验中，不能在绕地球飞行的太空舱中完成的是：
A.用天平测物体的质量。
B.用弹簧秤测物体的重力。
C.用温度计测舱内的温度。
D.用水银气压计测舱内气体的压强。
作 业：
P：97 第1、2、4题。(共9张PPT)
超重与失重
三 、教学目标:
知识与技能(知识目标)
1、了解何为超重与失重现象
2、了解产生超重与失重的条件
3、能应用牛顿第二定律解释产生超重与失重的原因
4、利用所学，能解释生活中的超重、失重现象
情感态度价值观（情感目标）
1、体会探讨的收获和分享知识的喜悦，培养学生乐于探究的精神；
2、深刻体会超、失重的利与弊，对航天员及航天工作者的辛苦深表崇敬。
二 、教学方式：以探究式教学为主线，实验探究为突破口
一、课程标准：p13：内容标准：通过实验认识超重和失重现象。活动建议：通过各种活动，例如乘坐电梯、到游乐场乘坐过山车等，了解和体验超重与失重。
过程与方法（能力目标） 使学生掌握探究问题的一般方法
四、学情分析：
1、学生刚学完牛顿三大定律的理论知识，缺乏理论联系实际，对概念的理解比较抽象，由本节课学习，
通过实验体会、举例分析等，可以帮助学生建立一个生动活泼的物理情境，利于学生的理解消化。同时
立足学以致用，可以提供一些实际例子，供学生分析解决，提高学生理论应用实际的能力。
2、本节课的理论知识来源于生活中的大量事例， 本节课教学中，应渗透探究式学习的一般方法：
现象——猜想——验证——结论——应用，帮助学生掌握事物的实质，使之成为学生终身学习的基础。
五、教材分析 ：教材讲解透彻，组织了许多学生自主探究的小版块，如 小实验、信息窗、讨论与交流等，
图文并茂 (三幅图象五幅照片)比旧教材生动形象，但还是采用以往的理论推导进行讲解，显得有点抽象，对实验探究和过程方法渗透得不够直观。
六、教学方式：以探究式教学为主线，实验探究为突破口
七、教学内容：“32211”: 3种实验（课前实验、课堂实验操作与分析、课后实验观察）2个应用（应用一、二）
2个练习（练习一、二）1个补充练习 1个课外体验。
九、教学设计（一课时）
1、课前实验安排：每4~6人一个小组，每组一台测体重的台式测量计，在电梯中测体重， 观察电梯静止不动时、向上运动时、向下运动时三种情况下测量计读数的变化。(在一楼与顶楼之间来回)
3、课堂小实验: 每个同学一个弹簧秤、一个钩码 ，钩码挂在弹簧秤上，手提弹簧秤，观察：手静止不动时、迅速向上提起时、迅速向下运动时三种情况下弹簧秤读数的变化。学生交流、讨论、探究。
4、现象探究（以课前实验为例）电梯静止不动时：读数=重力
超重
读数 > 重力
末期：减速
平衡
——
读数 = 重力
中期：匀速
失重
读数 < 重力
初期：加速
下
降
过
程
失重
读数 < 重力
末期：减速
平衡
——
读数 = 重力
中期：匀速
超重
读数 > 重力
初期：加速
上
升
过
程
超、失重情况
a的方向
读数与重力的大小关系
电梯运动情况
2、课题引入：可以提出实际生活中经常遇到的现象、观看课件动画、引入课题。
八、仪器准备：弹簧秤、钩码、多媒体课件。
（1）测力计读数（即物体对支持物的压力或对悬挂绳的拉力 ）大于重物所受重力的现象称为超重现象
（2）测力计读数（即物体对支持物的压力或对悬挂绳的拉力 ）小于重物所受重力的现象称为失重现象
当加速度方向向上时，产生超重现象
当加速度方向向下时，产生失重现象
6、问题思考：超重、失重与物体的运动方向、加速或减速有关吗？（提示学生结合以上现象探究，学生思考后回答）
7、概念、定义
分析：加速上升时，加速度向上，为何会产生超重现象，示数大于重力？
如图，由牛二定律可知：
所以测力计读数大于重力
G
a
F
v
学生分析 ：减速上升（或加速向下）时，加速度向下，为何会产生失重现象，示数小于重力？
8、实际应用（应用、例题、练习）
应 用 一：学生阅读课文p127例题，然后解下例题目：
例1、站在升降机里的人，质量m=60kg，升降机此时正以 a=0.5 m/s2 匀加速下降，测力计的读数为多少？假若以a=g匀加速下降呢？
解：以人为研究对象受力如图：由牛二定律 ：
（1）G－F = ma F = G－ ma = 570N
（2）G－F = mg F = G－ mg = 0
F – G = ma F=G+ma>G
5、通过现象探究、交流与讨论后再观看电脑课件
G
F
v
a
讲解：当物体以a=g下落时（自由落体运动），物体对支持面压力或对悬绳拉力为零，这种失重称完全失重。
练习一：一人在以2.5m/s2的加速度匀加速下升降机里最多能举起80kg的物体，他在地面上最多能举
起 kg的物体？
解释与提示：G=mg 本题要求在地面上最多能举起的物体， 就是题中的质量m.
应 用二：学生阅读课外p128信息窗，然后讨论交流：当你坐在公园里的极速升降机中匀加速上升时， 是处于超重状态还是失重状态？
分析：宇航员受重力G、压力N而竖直向上加速运动，由牛顿第二定律：
N －G = ma
∴N = ma + G = m（a+g）= 4500N
相当与身上压着同体重的8个人
a
N
G
练习二：练习一中的人在一匀加速上升的的升降机中最多能举起40kg的物体，则此升降机的加速度为多少？ （g取10m/s2）
（注：练习一，练习二均选自新教材的配套练习）
例2、怎么理解课文p128: “载人航天器上升时的最大超重达8g,返回时达10g”？若杨利伟质量为m=50kg，以此超重程度加速上升时，求其在上升过程中对坐椅的压力？
课后练习：p130 1、2、3
十、补充练习（新课程研究性学习试题）
图为一名宇航员“漂浮”在地球外层空间的照片。根据照片展现的情景提出两个与力学与有关的问题（只需提出问题，不必作出回答和解释）例如：这名“漂浮”的宇航员相对地球是运动的还是静止的？（2000年上海卷、已选入新教材配套练习）
十一、课外实验 取一小塑料袋，装上一定数量的水，扎好袋口， 用牙签在塑料袋侧面不同位置扎几个小孔，由于重力的作用， 水将从小孔射出。将此塑料袋从三楼走廊自由下落，仔细观 察下落过程，水柱有何变化。并用所学物理知识加以解释。
十二、课外体验星期天到游乐场乘坐过山车、垂直升降机等，了解和体验超重与失重的感觉。
板书设计
超重与失重（课文p126）
一、概念、定义
1、测力计读数大于重物所受重力的现象称为超重现象（课文p127）
2、测力计读数小于重物所受重力的现象称为失重现象（课文p128）
问题思考：超重、失重与物体的运动方向、加速或减速有关吗？
3、当物体自由落体运动时，重 物对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于 零 的现象称为完全失重（课文p129）
练习一：一人在以2.5m/s2的加速度匀加速下升降机里最多能举起80kg的物体，他在地面上最多能举起 kg的
物体？
练习二：练习一中的人在一匀加速上升的升降机中最多能举起40kg的物体，则此升降机的加速度为多少？
（g取10m/s2）
二、课后练习：p130 1、2、3
升降电梯
太空失重
太空行走(共18张PPT)
牛顿第二定律
学习目标
知识目标：掌握牛顿第二定律的内容及意义。
能力目标：通过学生分析数据和归纳结论，培养学生从事探索性研究的能力，进一步发展学生的逻辑思维能力。
德育目标：培养学生严谨认真、实事求是的实验品质。
身心素质目标：培养学生的合作意识和积极乐观向上的品质。
方法：控制变量法
先确定m，研究a与F的关系；
再确定F，研究a与m的关系。
验证牛顿第二定律实验（回顾）
几位同学的实验数据:
车m = 186.7g（固定）
数据 F（N） a（m/s2）
1 0.05 0.268
2 0.083 0.435
3 0.115 0.616
4 0.18 0.964
表一：
表二：
几位同学的实验数据:
F = 0.05N（固定）
数据 m(g) 1/m a（m/s2）
1 186.7 0.0054 0.268
2 236.7 0.0042 0.211
3 286.7 0.0035 0.174
4 336.7 0.003 0.149
验证牛顿第二定律实验（数据）
0 0.05 0.1 0.15 0.20
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
a ∝ F
a （m/s2）
F(N)
0 100 200 300 400
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
m/g
a（m/s2）
0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
a（m/s2）
1/m
a ∝ 1 / m
牛顿第二定律
一．牛顿第二定律：
１．内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的
质量成反比．
２．公式：
或
使质量是1kg的物体产生１m／s２加速度的力，
叫做１N．即 １N＝１kg m／s２
k=1
§5-4
牛顿第二定律
一．牛顿第二定律：
１．内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的
质量成反比．
２．公式：
１牛＝１千克 米／秒２
3．加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同．
二．牛顿第二定律的一般表述：
　　物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的
质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同．
说明：
1．瞬时性：a与F瞬时对应；
2．矢量性： a与F方向相同；
3. 独立性：F为一个力时，a即为其加速度。
F为合力时，a对应的是合加速度。
１．在牛顿第二定律F=kma中，有关比例系数k的下列说法，正
确的是：
Ａ：在任何情况下k都等于１；
Ｂ：k的数值是由质量、加速度和力的大小决定的；
Ｃ：k的数值是由质量、加速度和力的单位决定的；
Ｄ：在国际单位制中，k=1．
2．下列说法中正确的是：
Ａ：物体所受合外力为零，物体的速度必为零．
Ｂ：物体所受合外力越大，物体的加速度越大，速度也越大．
Ｃ：物体的速度方向一定与物体受到的合外力的方向一致．
Ｄ：物体的加速度方向一定与物体所受到的合外力方向相同．
3.一个质量为2kg的物体同时受到两个力的作用，这两个力的大小分别为2N和6N，当两个力的方向发生变化时，物体的加速度大小可能为：
A.1m/s2 B.2m/s2 C. 3m/s2 D.4m/s2
4.某静止物体受一对平衡力作用，现将其中一个力先减小到零后再增大恢复到原来的大小，方向保持，另一个力保持不变，试分析在此过程中，该物体的加速度和速度变化情况如何？
例：质量为8 103千克的汽车，在水平的公路上沿直线行驶，
汽车的牵引力为1.45 104牛，所受阻力为2.5 103牛．
求：汽车前进时的加速度．
解题步骤：
１．研究对象：
汽车.
２．受力分析．
３．建立坐标系．
４．由F合＝ma列方程．
５．解得：a.
解:对 ,受力分析如图.
建立如图所示坐标系.
由牛顿第二定律得:
解得:
解题格式：
F-f=ma
N
G
F
f
汽车
a=1.5 m/s2
例：质量为8 103千克的汽车，在水平的公路上沿直线行驶，
汽车的牵引力为1.45 104牛，所受阻力为2.5 103牛．
求：汽车前进时的加速度．
练：如图，位于水平地面上质量为m的木块，在大小为Ｆ，
方向与水平方向成 角的拉力作用下，沿地面作匀加速直线
运动．若木块与地面之间的动摩擦因数为 ，求：木块的加
速度．
Ｆ

v
练：如图，位于水平地面上质量为m的木块，在大小为Ｆ，
方向与水平方向成 角的拉力作用下，沿地面作匀加速直线
运动．若木块与地面之间的动摩擦因数为 ，求：木块的加
速度．
Ｆ

解：对木块，受力分析如图．
建立如图所示坐标系．
由牛顿第二定律得：
解得：
G
N
f
x
y(共12张PPT)
牛顿第一定律
运动学：在力学中，只研究物体怎样运动而不涉及运动和力的关系的分科，叫运动学。
动力学：研究运动和力的关系的分科，叫动力学。
一、牛顿第一定律
物体运动状态的改变
牛顿
1、历史的回顾
A.亚里士多德的观点：
力推物动，力撤物停
讨论：物体怎样才能运动？
伽利略
B.伽利略的观点:
运动不需力来维持,力是改变速度的原因
伽利略的斜面实验(理想实验)
伽利略理想实验
理想实验=可靠事实+理论思维
C.笛卡儿的观点：
没有其他原因，物体做匀速直线运动
D.牛顿的观点:
2.牛顿第一定律：
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
A.惯性：
物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质。惯性是物体的固有属性。
B.意义:
牛顿第一定律所描述的是物体不受外力时的运动规律,正确揭示了运动和力的关系.
3.物体运动状态的改变
A 什么是物体运动状态的改变？
运动状态由V决定，V发生了变化，就说物体的运动状态发生了变化。由于V是一个矢量，运动状态的变化有以下的几种情况：
（1）V的大小变，方向不变。
（2）V的方向变，大小不变。
（3）V的大小和方向均变。
B.力是使物体运动状态发生变化的原因。
力是使物体产生加速度的原因。
示例分析
C.质量是物体惯性大小的量度
小 结
牛顿第一定律
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
力是使物体产生加速度的原因。
质量是物体惯性大小的量度。(共29张PPT)
牛顿第一定律 牛顿第二定律（2课时）
1、历史上关于力和运动关系的两种不同认识：
（1）亚里士多德观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动。——力是维持物体运动的原因。
（2）伽利略的观点：实验—〉推理。——没有力的作用，物体就会保持自己的速度不变。
下面的叙述与史实不相符的是： A 亚里士多德认为力是维持运动的原因 B 伽利略最先指出亚里士多德上述观点是不正确的 C 第一个明确表述物体惯性的是伽利略 D 第一个明确表述惯性的是牛顿
C
2、牛顿第一定律的内容及其物理意义
（1）内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
（2）物理意义：力是改变物体运动状态的原因；一切物体具有保持匀速直线运动和静止状态的性质。
下列说法正确的是 A 静止或做匀速直线运动的物体，一定不受外力作用 B 当物体的速度等于零时，物体一定不受外力作用 C 当物体的速度发生变化时，物体一定受到了外力作用 D 当物体受到的合外力为零时，物体的运动状态一定保持不变
C、D
3、牛顿第一定律的应用
火车在长直水平轨道上匀速行驶，车厢内有一人跳起，发现仍落回车上原处，这是因为 A 人起跳时会受到一个向前的冲力，使人随车一起向前运动 B 人起跳时车厢的地板会给人一个向前的推力 C 人从跳起到落回地板的过程中，在水平方向始终具有与车相同的速度 D 若火车做加速运动，人起跳后必落在车上起跳点的后方
C、D
4、惯性的概念及物理意义
（1）物体具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫做惯性
（2）一切物体具有惯性——与是否受力、运动状态如何、处于什么环境无关，是物体固有的属性
下列说法正确的是 A 惯性是物体处于运动状态时具有的性质 B 惯性是物体处于静止黄态时具有的性质 C 惯性是物体处于匀速直线运动状态时具有的性质 D 惯性是物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质
D
下列关于惯性的说法中，正确的有 A 作匀速直线运动的物体才有惯性 B 处于静止状态的物体才有惯性 C 作曲线运动的物体没有惯性 D 一切物体都具有惯性
D
下列关于惯性的说法中，正确的是 A 人走路时没有惯性，被绊倒是有惯性 B 百米赛跑到终点时不能立刻停下是由于惯性，停下后惯性消失 C 物体没有受外力作用时有惯性，受外力作用后惯性被克服 D 物体的惯性与物体的运动状态及受力情况无关
D
5、惯性和质量的关系：质量是物体惯性大小的量度
下列情况不可能的是 A 物体的质量很小而惯性很大 B 物体的速度很大而惯性很小 C 物体的体积很小而惯性很大 D 物体所受外力很大而惯性很小
A
下列关于物体惯性大小的说法中，正确的是 A 两物体相比，速度大的惯性一定较大 B 两物体相比，体积大的惯性一定较大 C 两物体相比，质量的的惯性可能较大 D 同一物体在赤道和两极的惯性一样大
D
6、运动状态的改变：速度改变（大小和方向）——〉物体有了加速度
做下列运动的物体，其运动状态保持不变的是 A 加速度恒定的运动 B 速率不变的曲线运动 C 沿直线的往复运动 D 速度恒定的运动
D
7、运动状态改变的原因：受外力
当作用在物体上的合外力不为零时，下列结论正确的是 A 物体的速度大小一定发生变化 B 物体的速度方向一定发生变化 C 物体的速度不一定发生变化 D 物体的速度一定发生变化
D
在光滑的水平面上有一静止的物体，现向物体施一水平方向的作用力，在力开始作用在物体上的一瞬间 A 物体同时具有加速度和速度 B 物体获得速度，加速度仍为零 C 物体获得加速度，速度仍为零 D 物体的速度和加速度均为零
C
关于运动和力的关系，下列说法正确的是 A 当物体所受合外力不变时，运动状态一定不变 B 当物体所受合外力为零时，速度大小一定不变 C 当物体运动轨迹发生弯曲时，一定受到了外力 D 当物体速度为零时，所受合外力一定为零
B、C
一物体受几个力的作用而处于静止状态，若保持其它力恒定而将其中一个力逐渐减小到零（保持方向不变），然后又将该力恢复到原来大小，在整个过程中，物体 A 加速度增大，速度增大 B 加速度减小，速度增大 C 加速度先增大后减小，速度增大 D 加速度和速度都是先增大，后减小
C
8、牛顿第二定律的内容、表达式及其物理意义
（1）内容：
（2）表达式：F合=ma
（3）物理意义：数值关系和矢量性
下列叙述中正确的是 A 由F=ma可知，物体受到的合外力与物体质量和加速度成正比 B 由F=ma可知，物体的加速度与物体受到的合外力成正比 C 由F=ma可知，物体的加速度与物体受到的合外力方向一致 D 由m=F/a可知，物体的质量与物体所受的合外力成正比，与物体的加速度成反比
B、C
如图所示，重10N的物体向右运动，物体与水平面之间的动摩擦因数μ=0.01。若外加一水平向左的力F=2.0N，则此时物体的加速度大小为（g取10m/s2） A 0.20m/s2 B 0.30m/s2 C 0.10m/s2 D 3.0m/s2
D
v
F
有一恒力F施于质量为m1的物体上，产生的加速度为a1；施于质量为m2的物体上，产生的加速度为a2。若此恒力施于质量为（m1+m2）的物体上，产生的加速度应是 A B a1+a2 C D
A
质量为1kg的物体受到3N和4N的两个共点力作用，物体的加速度可能是 A 5m/s2 B 7m/s2 C 8m/s2 D 9m/s2
A、B
已知甲物体受到2N的作用力，产生的加速度为4m/s2，乙物体受到3N的力作用时，产生的加速度为6m/s2，则甲、乙两物体的质量比m甲:m乙等于 A 1：3 B 2：3 C 1：1 D 3：2
C
质量为m的物体，在合外力F的作用下获得大小为a的加速度，现要使物体获得大小为2a的加速度，若保持它的质量不变，则应使合外力变为______F；若保持合外力不变，则应使它的质量变为______m。
2；0.5
9、牛顿第二定律的应用
（1）应用牛顿运动定律解答问题的两类情况：已知受力情况，求运动情况；已知运动情况，求受力情况
（2）需要：做好两项分析——受力分析和运动分析；灵活运用整体法与局部隔离法；灵活运用数学知识
（3）注意：瞬时性；矢量性；独立性；适用性（宏观、低速）
如图所示，质量m=2kg的物体置于水平桌面上，物体和桌面间的动摩擦因数μ=0.3，现以F=20N的力拉物体，已知F和水平方向夹角θ=450，则物体在水平方向上的加速度大小等于______m/s2，在竖直方向上的加速度大小等于______m/s2。（g取10m/s2）
10；0
F
θ
从匀速上升的气球上掉下一物体，在掉下的瞬间，物体相对地面将具有 A 方向向上的速度和向上的加速度 B 方向向上的速度和向下的加速度 C 方向向下的速度和向下的加速度 D 方向向下的速度和向上的加速度
B
用枪竖直向上射出一粒子弹，设空气阻力与子弹的速度成正比，子弹从射出点升到最高点，又落回射出点。在此过程中，子弹具有最大加速度的时刻是： A 子弹刚出枪口时 B 子弹在最高点时 C 子弹回到射出点时 D 条件不足，不能确定
A
一物体重为50N，与水平桌面间的动摩擦因数为0.2。现如图所示加上水平力F1和F2，若F1=15N时物体做匀加速运动，则F2的值可能是 A 5N B 25N C 30N D 50N
C、D
如图所示，质量为5kg的物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当物体以6m/s的初速度向左滑动时，再用水平向右的力F作用于物体上，F=2.2N，求施加力F后： （1）物体运动加速度的大小和方向； （2）物体向左运动的最大位移。
2.4m/s2 方向向右
V0
F(共22张PPT)
【典例1】（2010·龙岩高一检测）金属小筒的下部有一个小孔A，当筒内盛水时，水会从小孔中流出，如图
6-4-3所示.如果让装满水的小筒从高处自由下落，不计空气阻力
（1）在小筒自由下落的过程中
A.水继续以相同的速度从小孔中喷出
B.水不再从小孔中喷出
C.水将以较小的速度从小孔中喷出
D.水将以更大的速度从小孔中喷出
（2）上例中的小筒若：①向上加速运动；②向下加速运动ag;④做匀速直线运动，将会出现什么现象？
【标准解答】可按以下流程进行解答：
答案：（1）B　　（2）①流出且更快　　②流出且变慢　　③不从孔流出，从上口溢出　　④流出
【变式训练】如图6-4-4所示，斜面体M
始终处于静止状态，当物体m沿斜面下滑
时，不可能出现（　　）
A.匀速下滑时，M对地面压力等于（M+m）g
B.加速下滑时，M对地面压力小于（M+m）g
C.匀减速下滑时，M对地面压力大于（M+m）g
D.M对地面压力始终等于（M+m）g
【解析】选D.物体加速下滑时对整个系统有竖直向下的加速度分量而出现失重现象，故B正确；物体匀减速下滑时系统存在竖直向上的加速度分量，处于超重状态，故C正确，匀速下滑时系统处于平衡状态，故A正确.
【典例2】某人在以2 m/s2加速度匀加速下降的升降机中最多能举起m1=75 kg的物体，则此人在地面上最多可举起多大质量的物体？若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起m2=50 kg的物体，则此升降机上升的加速度为多大？(g取10 m/s2)
【思路点拨】解答本题应把握以下两点：
【自主解答】此人在地面上的最大“举力”为F，那么他
在以不同加速度运动的升降机中最大的“举力”仍然是
F，以物体为研究对象进行受力分析，物体的受力示意图
如图所示，且物体的加速度与升降机相同.
当升降机以加速度a=2 m/s2匀加速下降时，
对物体有：m1g-F=m1a,
F=m1(g-a)=75×(10-2) N=600 N.
设人在地面上最多可举起质量为m0的物体，则
F=m0g,m0=F/g=　　 kg=60 kg.
当升降机以加速度a′匀加速上升时，
对物体有：F-m2g=m2a′
a′=F/m2-g=(　　-10) m/s2=2 m/s2.
所以升降机匀加速上升的加速度为2 m/s2.
答案：60 kg　　2 m/s2
【变式训练】在升降机内，某同学站在磅秤上，发现自己的体重减少了20%，于是他做出了下列判断，
①升降机可能以0.8 g的加速度加速上升
②升降机可能以0.2 g的加速度加速下降
③升降机可能以0.2 g的加速度减速上升
④升降机可能以0.8 g的加速度减速下降
你认为正确的是（　　）
A.①②　　　B.①③　　　C.②③　　　D.②④
【解析】选C.判断物体是超重或失重，只要看加速度的方向即可，物体有向上的加速度就超重，物体有向下的加速度就失重，本题中他发现体重减少了20%，是失重现象，物体具有向下的加速度，所以物体可能做向上的减速运动，也可能是向下的加速运动，又由牛顿第二定律可求得a=0.2 g,故②③正确，选C.
【典例3】（2010·泰安高一检测）质量为50 kg的人站在升降机中，取竖直向上的方向为正方向，升降机运动的v-t图象如图所示，在t=0至t=2 s内，人对升降机地板的压力为________N；在t=6 s至t=10 s内，人对升降机地板的压力为________N.(g取10 m/s2)
【思路点拨】解答此题应把握以下两点：
【标准解答】0～2 s时由图象
a1= m/s2=1 m/s2 方向向上
由牛顿第二定律 N1-mg=ma1得N1=550 N
由牛顿第三定律 对地板压力N1′=N1=550 N
6 s～10 s时，由图象
a2= m/s2=0.5 m/s2方向向下
同理：mg-N2=ma2　　压力N2′=N2
解得N2′=475 N
答案：550　　475(共19张PPT)
牛顿运动定律的应用
例题1 一个静止在水平地面上的物体，质量是 2kg，在 6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩擦力是4.2N。求物体在4s末的速度和4s内的位移。
问：l、本题研究对象是谁？它共受几个力的作用？物体所受的合力沿什么方向？大小是多少？
2、本题要求计算位移和速度，而我们只会解决匀变速运动问题。这个物体的运动是匀变速运动吗？依据是什么？
3、FN和G在竖直方向上，它们有什么关系？
例2:一个滑雪的人质量是 75 kg，以v0＝2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ＝30°。在 t＝5s的时间内滑下的路程x＝60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）
问：本题属于那类力学问题？
人共受几个力的作用？各力方向如何？
它们之中哪个力是待求量？哪个力实际上是己知的？待求力是谁？
物体所受的合力沿什么方向？
解：对人进行受力分析，建立坐标系，
把重力进行正交分解得：
Gx＝mgsinθ
Gy＝mgcosθ
根据运动学规律：x＝v0t＋ at2 得：
代入已知量的数值得：a＝4m/s2
根据牛顿第二定律F＝ma，即Gx－F阻＝ma得：
F阻＝Gx－ma＝mgsinθ－ma
代入数值得：F阻＝67.5N
即：滑雪人受到的阻力是67.5N。
1
2
a＝
2（x－v0t）
t2
对比
相同之处：
①都要进行受力分析、状态分析；
②都要应用牛顿第二定律和运动学规律
不同之处：
例题1先根据受力情况确定合外力，后根据牛顿定律确定加速度，从而确定运动情况；
例题2是根据运动情况确定加速度，后根据牛顿定律确定合外力，从而确定受力情况。
两类问题
1.已知物体的受力情况，确定物体的运动情况；
2.已知物体的运动情况，确定物体的受力情况。
图表
受力情况F1、F2……
运动情况v0、s……
F合
a
力的合成与分解
牛顿第二定律
运动学公式
小结
l、两题都需画受力图，都要利用牛顿第二定律和运动学公式，画受力图是重要的解题步骤。不同之处是例1先用牛顿第二定律求加速度，而例2先用运动学公式求加速度。
2、例2中物体受力方向较为复杂，建立平面直角坐标系后，就可以用G1和G2代替G，使解题方便。
一斜面AB长为10 ｍ,倾角为３０°,一质量为２kg的小物体(大小不计)从斜面顶端A点由静止开始下滑,如图所示(ｇ取10 m/s2)?
(1)若斜面与物体间的动摩擦因 数为0.5,求小物体下滑到斜面底端B点时的速度及所用时间.
(2)若给小物体一个沿斜面向下 的初速度,恰能沿斜面匀速下滑,则小物体与斜面间的动摩擦因数μ是多少
图 2
q=30 o
A
B
m
A
G
(1)、以小物体为研究对象,其受力情况如图所示.建立直角坐标系.
小物体沿斜面即ｘ轴方向加速运动,设加速度为ax , 则ax＝ａ,物体在ｙ轴方向没有发生位移,没有加速度则ay＝０.
解析：
q=30 o
B
m
FN
x
y
m
F
sin
G
q
G1=
cos
G
q
G2=
y
N
y
x
x
ma
G
F
F
ma
F
G
F
=
-
=
=
-
=
1
2
m
q
q
m
cos
sin
mg
F
ma
F
mg
N
=
=
-
由牛顿第二定律得：
解 析
把重力Ｇ沿ｘ轴和ｙ轴方向分解：
q=30 o
A
B
m
FN
G
x
y
m
F
sin
G
q
G1=
cos
G
q
G2=
又
所以：
N
F
F
m
m
=
设小物体下滑到斜面底端时的速度为ｖ,所用时间为ｔ,小物体由静止开始匀加速下滑, 则：
由
)
cos
(sin
g
-
=
q
m
q
5
2
/
30
cos
.
0
30
(sin
10
s
m
°
×
°
×
=
)
-
2
/
67
.
0
s
m
=
cos
sin
m
mg
mg
a
-
=
q
m
q
as
v
v
t
2
2
0
2
+
=
at
v
v
t
+
=
0
由
s
m
s
m
as
v
/
7
.
3
/
10
67
.
0
2
2
=
×
×
=
=
s
s
a
v
t
5
.
5
67
.
0
7
.
3
=
=
=
得
得
解 析


(2)小物体沿斜面匀速下滑时,处于平衡状态,其加速度ａ＝０，则在图示的直角坐标系中。
N
F
F
m
m
=
所以
又
所以,小物体与斜面间的动摩擦因数
58
.
0
30
tan
tan
=
°
=
=
=
q
m
m
N
F
F
q
q
m
cos
sin
mg
F
mg
F
N
=
=
0
0
1
2
=
=
-
=
=
=
-
=
y
N
y
x
x
ma
G
F
F
ma
F
G
F
m
q=30 o
A
B
m
FN
G
x
y
m
F
sin
G
q
G1=
cos
G
q
G2=
由牛顿第二定律 得：
解 析
若给物体一定的初速度
① 当μ＝tgθ时,
物体沿斜面匀速下滑；
② 当μ＞tgθ（μmgcosθ＞mgsinθ）时,
物体沿斜面减速下滑；
③ 当μ＜tgθ（μmgcosθ＜mgsinθ）时,
物体沿斜面加速下滑.
q=30 o
A
B
m
FN
G
x
y
m
F
sin
G
q
G1=
cos
G
q
G2=
小 结


例3、如图所示，质量m=4kg的物体；静止于水平面上，它受到一个水平拉力为F=10N的作用，拉力作用一段时间t后撤去，物体继续滑行到达B点速度恰好为零，已知AB两点距离为S=10m，物体与水平面间动摩擦因数μ＝0.2，求拉力F作用的时间t是多少？

N=masinθ
B. N=m(g+asinθ)
C. f=μmg
D. f=macosθ

☆例4、如图3所示, 质量为m的人站在自动扶梯上, 人鞋与梯的动摩擦因数为μ. 扶梯倾角为θ, 若人随扶梯一起以加速度a向上运动. 梯对人的支持力N和摩擦力f分别为（ ）
BD


例5、 如图所示，小车内的地面是光滑的，左下角放一个均匀小球，右壁上挂一个相同的球，两个球的质量均为4 kg，悬挂线与右壁成37°角，小车向右加速前进．求：当右壁对A球的压力为零时，左壁对B球的压力为多大？（g取10 m/s2）

☆例6、如图所示的传递带装置，A、B两皮带轮的轮心间距离为1.5m，皮带以速度2m/s作匀速运动，现将一小物体C轻轻放到传送带的A端，已知物体与传送带间的动摩擦因数为0.2，那么需要多长时间物体C才能到达B端。
1、一个物体放在光滑水平面上，初速为零，先对物体施加一向东的恒力F，历时1秒，随即把此力改变为向西，大小不变，历时1秒钟，接着又把此力改为向东，大小不变，历时1秒钟，如此反复只改变力的方向，共历时1分钟，在此1分钟内
A．物体时而向东运动，时而向西运动，在1分钟末静止于初始位置之东
B．物体时而向东运动，时而向西运动，在1分钟末静止于初始位置
C．物体时而向东运动，时而向西运动，在1分钟末继续向东运动
D．物体一直向东运动，从不向西运动，在1分钟末静止于初始位置之东
巩固练习:
根据两个练习的解题过程，以及我们对应用牛顿运动定律解题方法的分析，请同学们总结出应用牛顿定律解决问题的一般步骤。
1.确定研究对象。
2.对研究对象进行受力分析与状态分析，建立正确的物理情景。
3.选取正方向，建立坐标系，根据牛顿定律列方程。
4.解方程，求结果，讨论结果的合理性。(共20张PPT)
第4节 超重和失重
练习
画出下列物体的受力图：
1.悬挂在天花板下的小球（静止）
2.放置于水平地板上的物体（匀速上升）
静止
v
G
T
G
N
思考:如果物体加速运动呢？
演示实验
器材：弹簧秤、钩码
步骤：把物体挂在弹簧秤下， ⑴静止；⑵加速上升；⑶加速下降。
视频
思考
1.弹簧秤的示数是怎样产生的，表述的是一个什么物理量？
2.弹簧秤示数的改变说明 （ ）
A.物体的质量发生了改变；
B.物体的重力即地球引力发生了改变；
C.弹簧受到的拉力改变了；
D.以上说法均不对 。
C
加速向上
前述练习中的两个物体如果加速向上运动，受力情况会有什么变化？
静止
v
G
T
G
N
加速向上，如何表述？
v
a
向上
加速则a、 v同向
物体的质量与运动状态无关
T
T变大了，为什么？
超重
电梯的运动.动画
G
v
a
T
运动分析：以向上为正方向，
根据牛顿第二定律列出物体的运动方程
即在加速向上运动的情况下，绳对物体向上的拉力大于物体的重力。
超重续
视重和超重.动画（电梯的匀速运动）
G
v
a
T
称量物体的重量时，通常是让物体保持静止状态
静止
此时称出的示数就等于物体的重量,一般称为视重（即测力计指示的重量）
T
物体加速向上运动时,称量出来的结果大于物体的重量（即视重>重量），一般称为超重。
超重的时候一定是加速向上吗？
失重
电梯的运动.动画.（电梯的减速上升）
G
v
T
a
运动分析：以向下为正方向.
根据牛顿第二定律列出物体的运动方程
即在减速向上运动的情况下，绳对物体向上的拉力小于物体的重力。
注意：此类问题一定以加速度方向为正！
学生实验
器材：弹簧秤、钩码
步骤：把物体挂在弹簧秤下， ⑴静止；⑵加速上升；⑶加速下降。
观察弹簧秤的示数如何变化？
增加
减小
提示：钩码质量为50g,约0.5N
加速上升时
加速下降时
v
a
v
a
学生实验续
器材：（同前述）弹簧秤、钩码
步骤：把物体挂在弹簧秤下， ⑴静止；⑵减速上升；⑶减速下降。
观察弹簧秤的示数如何变化？
v
a
v
a
增加
减小
提示：钩码质量为50g,约0.5N
减速上升时
减速下降时
实验小结
思考：失重时如果加速度a=g,会如何？
力学特征
运动学特征
超重
失重
T>G
Ta“↑”(包括加速上升和减速下降)
a“↓”(包括加速下降和减速上升)
完全失重
当物体向下的加速度等于重力加速度时，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的状态叫做完全失重状态。
N（或T）=0
练习
已知：钩码G=5N，此时弹簧秤与钩码一起正在下降，弹簧秤读数为F=4N.求：此时的运动情况？是超重还是失重？此时的加速度如何？（g=10m/s2 ）
分析：F解：此时电梯处于加速下降的运动状态，失重。
加速度的大小为：
a=（G-F）/m=（5-4）/0.5=2m/s2
加速度的方向为竖直向下
为什么不是减速上升呢？
如果弹簧秤与钩码自由下落，弹簧秤的读数为多少？
日常生活中的超重和失重现象
电梯中的学问：当电梯从第一层上升到第七层（静止）的过程和从第七层下降到第一层的过程中体重计如何变化？ 连接
日常生活中的超重和失重现象Ⅱ
人在体重计上迅速下蹲至静止的过程中，体重计的示数怎样变化？再迅速起立又会怎样？
练习1
一个人站在体重计的测盘上，在人下蹲的过程中，指针示数变化应是（ ）
A.先减小，后还原
B.先增加，后还原
C.始终不变
D.先减小，后增加，再还原
D
练习2
教材P78-2.在匀速运行的升降机的地板上，有一被水平伸长弹簧拉住的物体静止在地板上。现发现物体突然动了起来，由此可判断，此时升降机的运动可能是
A.加速上升 B.减速上升 C.加速下降 D.减速下降
思考：原来物体为什么能静止？受到哪几个力？
mg
N
T
f
思考：后来物体为什么会运动？是哪些力发生了变化？
分析：mg不可能变化，T决定于伸长量，也不变。物体运动只可能被弹簧拉动。就是说，f减小，也说明N减小。
N↓（减小）→a“↓”（向下）
B、C
侧面有一个洞的水瓶里面装满水，让水瓶做自由落体运动，水会不会从洞中射出来？为什么？
做一做
小结
完全失重，T=0,a=g,竖直向下。
力学特征
运动学特征
超重
失重
T>G
Ta“↑”(包括加速上升和减速下降)
a“↓”(包括加速下降和减速上升)(共9张PPT)
第4节 超重和失重
一．超重和失重现象
①当物体具有竖直向上的加速度时，由牛顿第二定律
a，v
G
N
N ′
物体对水平支持物的压力N′（或对悬挂物的拉力）大于物体的重力，这种现象叫做超重现象 ．
②当物体具有竖直向下的加速度时，由牛顿第二定律
a，v
G
N
N ′
③当物体具有竖直向下的加速度，且加速度大小等于重力加速度时，物体对水平支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大小为零，这种状态叫做完全失重状态．
物体对水平支持物的压力N′ （或对悬挂物的拉力）小于物体的重力，这种现象叫做失重现象 ．
二．超重和失重的条件
超重
向上加速
向下减速
加速度向上
失重
向上减速
向下加速
加速度向下
理解：超重和失重是物体在竖直方向上具有加速度时，物体对水平支持物的压力（或对悬挂物的拉力）不再等于重力，而非重力发生变化．
例题1．如图所示的弹簧秤上放一物体，静止时弹簧秤的读数为30N．若保持秤盘水平，使弹簧秤竖直向上抛出，不计空气阻力，对于运动过程中弹簧秤的读数，下列说法正确的是
A．弹簧秤的读数在上升阶段等于60N，在最高点等于30N，下降阶段读数为零
B．弹簧秤的读数在上升阶段和下降阶段都为零，在最高点等于30N
C．弹簧秤的读数不为零，在上升阶段和下降阶段都小于30N，在最高点为零
D．上升阶段、下降阶段和最高点弹簧秤的读数都为零
a
v
解：将物体和弹簧秤作为整体，不计空气阻力，抛出后整体只受重力作用，物体和弹簧秤在上升、下降和最高点都具有竖直向下的重力加速度g .而弹簧秤的读数是物体对秤盘压力的大小，由牛顿第三定律，秤盘对物体的支持力与物体对秤盘压力的大小相等．设秤盘对物体支持力的大小为N，以物体为研究对象，由牛顿第二定律
A．弹簧秤的读数在上升阶段等于60N，在最高点等于30N，下降阶段读数为零
B．弹簧秤的读数在上升阶段和下降阶段都为零，在最高点等于30N
C．弹簧秤的读数不为零，在上升阶段和下降阶段都小于30N，在最高点为零
D．上升阶段、下降阶段和最高点弹簧秤的读数都为零
答案D
例题2．某举重运动员在地面上最多能举起160kg的杠铃。
（1）若该运动员在升降机中能举起200kg的杠铃，求升降机加速度的大小和方向
（2）若升降机以（1）中等大的加速度减速下降，求该运动员在升降机中举起杠铃的最大质量（g取10m/s2）
析：运动员对杠铃的最大支持力，在不同的运动状态下是否会发生变化？当杠铃处于超重或失重状态，杠铃重力是否会发生变化？当杠铃处于超重或失重状态，杠铃重力和运动员支持力有什么关系？
解：（1）举重运动员在地面和升降机中对杠铃的最大支持力是相同的，设最大支持力为N，在地面上有
在升降机中，运动员举起的杠铃质量比在地面大，说明杠铃处于失重状态，加速度方向竖直向下，故有
（2）升降机减速下降，加速度方向竖直向上，杠铃处于超重状态，则 ．
A
B
C
O
例题3 ．如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C(包括支架)的总质量为M，B为铁片，质量为m。整个装置用轻绳悬挂于O点．当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F的大小为
A．F=mg B．MgC．F=(M+m)g D．F>(M+m)g
解：铁片由静止被吸引上升，必为加速上升．对A、B、C系统，当铁片B加速上升时，系统整体的重心加速上移，系统处于超重状态，故轻绳拉力F将大于(M+m)g．选项D正确．