4.3《牛顿第二定律》课件1
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高中物理 4.3牛顿第二定律(1)课件 新人教版必修1
3 牛顿第二定律
知识回顾
• 1. 牛顿第一定律的内容是什么？ • 2.（1）跳伞运动中，降落伞起到了怎样的作用？
力对物体的运动有怎样的影响？ • （2）用同样的力击打一个乒乓球和一个铁球，哪
个运动状态改变的明显一些？这说明什么？ • 3. 上节课我们实验得到的结论是什么？
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2
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： F ma
（3）理解:
F是研究对象所受的合外力，
m是物体的质量，
a为物体在合力F合 作用下产生的加速度；
a与F合 的方向一致。
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3
思考：
判断以下说法是否正确
• ① 加速度与力方向相同。
• ② 先有力再有加速度
• ③ 只有物体受到力的作用，才会产生加速度
• ④ 恒定的合力产生恒定的加速度，变化的合力产 生变化的加速度
• ⑤ 力一旦停止作用，加速度也会为零，物体将静 止
• ⑥ 当合外力减小时，加速度也随之减小，物体将 做减 理解: • 同体性，a、m、F“同体”（同一物体） • 矢量性，a、F同向； • 瞬时性，a、F同时产生,同时消失,同时变化
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7
用牛顿第二定律解题的一般步骤:
• 明确研究对象 • 进行受力分析，搞清楚加速度的来源 • 运用力的合成或分解列式求解
ppt精选
8
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
• 独立性：每一个力对物体产生的加速度效 果，并不 因其他力的作用而改变
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5
例题1：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，汽车受到的阻力是多大？ 重新起步加速时牵引力为2000 N，产生的 加速度应为多大？
知识回顾
• 1. 牛顿第一定律的内容是什么？ • 2.（1）跳伞运动中，降落伞起到了怎样的作用？
力对物体的运动有怎样的影响？ • （2）用同样的力击打一个乒乓球和一个铁球，哪
个运动状态改变的明显一些？这说明什么？ • 3. 上节课我们实验得到的结论是什么？
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2
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： F ma
（3）理解:
F是研究对象所受的合外力，
m是物体的质量，
a为物体在合力F合 作用下产生的加速度；
a与F合 的方向一致。
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3
思考：
判断以下说法是否正确
• ① 加速度与力方向相同。
• ② 先有力再有加速度
• ③ 只有物体受到力的作用，才会产生加速度
• ④ 恒定的合力产生恒定的加速度，变化的合力产 生变化的加速度
• ⑤ 力一旦停止作用，加速度也会为零，物体将静 止
• ⑥ 当合外力减小时，加速度也随之减小，物体将 做减 理解: • 同体性，a、m、F“同体”（同一物体） • 矢量性，a、F同向； • 瞬时性，a、F同时产生,同时消失,同时变化
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7
用牛顿第二定律解题的一般步骤:
• 明确研究对象 • 进行受力分析，搞清楚加速度的来源 • 运用力的合成或分解列式求解
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8
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• 独立性：每一个力对物体产生的加速度效 果，并不 因其他力的作用而改变
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5
例题1：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，汽车受到的阻力是多大？ 重新起步加速时牵引力为2000 N，产生的 加速度应为多大？
牛顿第二定律ppt课件
弹力能突变
（形变量微小） 恢复需要时间短
五、瞬时性问题 3.基本思路
①分析原状态下物体受力 ➢ 列方程（平衡；F=ma）
②分析当状态变化瞬间，哪些力变化，哪些力不变
剪断细绳、剪断弹簧、抽出木板、撤去某力等 ③分析状态变化瞬间的F合，利用F合=ma求瞬时a
【例】(多选)甲、乙二个小球均处于静止状态,甲、乙间通过轻
③瞬时性：a与F合对应同一时刻,同时产生、变化、消失。 ④同体性：F=ma中，F、m和a对应同一物体（同一系统）。
物体受到的每一个力都产生加速度，且彼此 ⑤独立性：独立互不影响。
物体的实际加速度是这些加速度的矢量和。
2.加速度二个公式的比较
决定式 a F
大小： a F, a 1
m
m 方向： a与F合方向一致
2.牛顿的定义：使质量为1kg的物体产生1m/s2的 加速度的力叫1N。
3.国际单位制中，牛顿第二定律的表达式 F ma 注：①利用牛二 F ma 计算时，统一为国际单位
②a一般以地面为参考系 ③F一般指合力
三、对牛顿第二定律的理解 1.五个性质 ①因果性：F是产生a的原因。
②矢量性：F=ma是矢量式，应用时应先规定正方向。 a与F合的方向相同
为2m、m,重力加速度为g,将甲与乙间的弹簧剪断瞬间,二个小球
的加速度大小为( BC )
A.a甲＝1.5g C.a乙＝g
B.a甲＝0 D.a乙＝0
➢ 合成法 （适用于二力）
利用 F合 ma ，由a的方向确定F合
的方向，以F合为对角线做平行四 边形
【例】某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球， 在列车以某一加速度渐渐启动的过程中，细线就会偏 过一定角度并相对车厢保持静止，通过测定偏角的大 小就能确定列车的加速度在某次测定中，悬线与竖直 方向的夹角为θ，求列车的加速度。
物理人教版(2019)必修第一册4.3牛顿第二定律(共32张ppt)
体加速度的大小（g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）．
解析：选取物体为研究对象，对其受力分析如图所示．
在水平方向：F cos 37°-Ff=ma． ①
在竖直方向：FN+Fsin 37°=mg． ②
又因为Ff=μFN． ③
解①②③可得：a=0.5 m/s2．
牛顿第二定律的应用
● 针对训练 如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，
悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的
质量为1 kg（g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）．
（1）求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；
（2）求悬线对球的拉力大小．
解析：（1）小球和车厢相对静止，它们的加速度
4.3 牛顿第二定律
如果你是一名F1赛车设
计师，要求赛车在起跑
时获得较大的加速度，
可以通过什么实现？
学习目标
●1.掌握牛顿第二定律的文字表述和数学表达式；
●2.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的；
●3.理解并应用牛顿第二定律解决问题。
复习回顾
1、质量m一定，加速度a与力F的关系
合作探究，问题解决
● Q1:取质量的单位是千克（kg），加速度的单位是米每二次方秒（m/s 2 ），根据
上述牛顿第二定律中加速度与力、质量的关系，我们应该怎样确定力的单位？
v
F
Q2：由公式
得出
a
与Δv
成正比，由公式
得出 a 与 F 成正比，两者是否矛盾？
a
a
●
t
m
● Q3: 用较小的力推一个很重的箱子，箱子不动，是否说明牛顿第二定律不适用于
解析：选取物体为研究对象，对其受力分析如图所示．
在水平方向：F cos 37°-Ff=ma． ①
在竖直方向：FN+Fsin 37°=mg． ②
又因为Ff=μFN． ③
解①②③可得：a=0.5 m/s2．
牛顿第二定律的应用
● 针对训练 如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，
悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的
质量为1 kg（g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）．
（1）求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；
（2）求悬线对球的拉力大小．
解析：（1）小球和车厢相对静止，它们的加速度
4.3 牛顿第二定律
如果你是一名F1赛车设
计师，要求赛车在起跑
时获得较大的加速度，
可以通过什么实现？
学习目标
●1.掌握牛顿第二定律的文字表述和数学表达式；
●2.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的；
●3.理解并应用牛顿第二定律解决问题。
复习回顾
1、质量m一定，加速度a与力F的关系
合作探究，问题解决
● Q1:取质量的单位是千克（kg），加速度的单位是米每二次方秒（m/s 2 ），根据
上述牛顿第二定律中加速度与力、质量的关系，我们应该怎样确定力的单位？
v
F
Q2：由公式
得出
a
与Δv
成正比，由公式
得出 a 与 F 成正比，两者是否矛盾？
a
a
●
t
m
● Q3: 用较小的力推一个很重的箱子，箱子不动，是否说明牛顿第二定律不适用于
牛顿第二定律ppt课件
§4.3 牛顿第二定律
《运动和力的关系》
复习与回顾
实验：探究加速度与力、质量的关系
控制变量法
加速度与力的关系
a
加速度与质量的关系
a
F
a∝ F
1
m
a∝
1 m
一、牛顿第二定律的表达式
1、内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它 的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。
2、力的单位
F ＝k ma
【解析】虽然 F＝ma 表示牛顿第二定律，但 F 与 a 无关，因 a 是由 m 和 F 共同决定的，即 a∝F 且 a 与 F 同时产生、同时消失、同时存在、同时改变；
m a 与 F 的方向永远相同。综上所述，可知选项 A、B 错误，C、D 正确。 【答案】CD
二.对牛顿第二定律的理解
2、第二定律的性质 （1）因果性：F合 是 a 产生的原因 （2）矢量性：a 与 F合 的方向相同
437N
负号表示与运动方向相反
第二阶段，汽车重新起步加速,汽车水平受力如右
F合=F－F阻 =2 000N-437N=1 563N
FN
F阻
F
由牛顿第二定律得：a2
F合 m
1563 m/s2 1100
1.42m/s2
G
加速度方向与汽车运动方向相同
用牛顿第二定律解题的一般步骤
1.确定研究对象； 2.对研究对象进行受力分析 3.求出合力；(力的合成法；正交分解法)
同时消失的 B. 物体只有受到力的作用时,才有加速度,才有速度 C. 任何情况下,加速度的方向总与合外力方向相同,也总与速度的方向相
同 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
《运动和力的关系》
复习与回顾
实验：探究加速度与力、质量的关系
控制变量法
加速度与力的关系
a
加速度与质量的关系
a
F
a∝ F
1
m
a∝
1 m
一、牛顿第二定律的表达式
1、内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它 的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。
2、力的单位
F ＝k ma
【解析】虽然 F＝ma 表示牛顿第二定律，但 F 与 a 无关，因 a 是由 m 和 F 共同决定的，即 a∝F 且 a 与 F 同时产生、同时消失、同时存在、同时改变；
m a 与 F 的方向永远相同。综上所述，可知选项 A、B 错误，C、D 正确。 【答案】CD
二.对牛顿第二定律的理解
2、第二定律的性质 （1）因果性：F合 是 a 产生的原因 （2）矢量性：a 与 F合 的方向相同
437N
负号表示与运动方向相反
第二阶段，汽车重新起步加速,汽车水平受力如右
F合=F－F阻 =2 000N-437N=1 563N
FN
F阻
F
由牛顿第二定律得：a2
F合 m
1563 m/s2 1100
1.42m/s2
G
加速度方向与汽车运动方向相同
用牛顿第二定律解题的一般步骤
1.确定研究对象； 2.对研究对象进行受力分析 3.求出合力；(力的合成法；正交分解法)
同时消失的 B. 物体只有受到力的作用时,才有加速度,才有速度 C. 任何情况下,加速度的方向总与合外力方向相同,也总与速度的方向相
同 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
物理人教版(2019)必修第一册4.3牛顿第二定律(共28张ppt)
F m
可知，物体的加速度与其所受合力成正比，
与其质量成反比
D．由m F 可知，物体的质量可以通过测量它的加速度
a
和它所受到的合力而求出
三.牛顿第二定律的应用
例3．某质量为1000kg的汽车在平直路面上试车,当 达108km/h的速度时关闭发动机,经过60s停下来,汽 车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为 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.
标量？这两个矢量的方向关系是怎么样的？
a与F方向相同
矢量性
例2．(多选)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，物体所受的合力与物体的质量成正
比，与物体的加速度成反比
B．由可知m F ，物体的质量与其所受合力成正比，
a
与其运动的加速度成反比
C．由a
中就可以使k=1，上式 简化成 F ma
（２）力F单位:国际单位“牛顿”，简称“牛”，符号为N;
（３）“1N”含义：使质量1kg的物体获得1 m/s2的加速度 所需的力，称为1N ；即： 1N=1kg.m/s2 。
例1.『判一判』 (1)由牛顿第二定律可知，加速度大的物体所受的合外力 一定大。( ) (2)牛顿第二定律说明了质量大的物体其加速度一定小。( ) (3)任何情况下，物体的加速度的方向始终与它所受的合 外力方向一致。( ) (5)(两4)在单国位际N/单kg位和制m/中s2，是公等式价F的＝。k(ma中，) k＝1。( )
D．购物车将做加速度为a＝4 m/s2的匀加速直线运动
二.对牛顿第二定律的理解
问题1. F、m、a是对于几个物体而言的?
同体性
4.3《牛顿第二定律》优质课课件
解：物体随车一起向右做加速运动，其加速度水平 FN
向右．由加速度与合力方向相同必水平向右，则物 体受力如图所示，据牛顿第二定律，在水平方向上
fa
有：Ff＝ma＝100 kg×1.0 m/s2＝100 N． 即物体所受静摩擦力大小为100 N，方向水平向右. mg
牛 讨论 顿 2、物体受到拉力F之前静止，物体受到拉力F之后 第 做什么运动？撤去拉力F后，物体做什么运动？进 二 行受力分析，并标明这三个位置的加速度方向。 定 律
物体的加速度和物体所受的合力总是同生、同灭、同步 变化
教室内有多少只手时，可以用 M=2N 表示；
如何设置问题才能写出 M=N 的最简单形式
呢？即如何使 k=1 ？
牛顿第二定律与力的单位
为了使 F = kma 简单一些，取 k =1 则： F = ma
现考察： 使质量 m = 1 kg 的物体
产生 a = 1 m/s2 的加速度所需要的力
由 F = ma = 1 kg×1m/s2
FT
律 解：方法1
a
以小球为研究对象，其受力如图.
F
则F=mgtanθ
由牛顿第二定律得：a
F m
生活应用
一小球从竖直在地面上轻弹 簧正上某处自由落下,试分析 小球从刚接触弹簧到被压缩 最短过程中小球的速度、加
速度怎样变化？
练
习
1
质量为1kg 的物体受到两个大小分别为2N 和4N 的共
牛 0.2，B与水平面间的动摩擦因数为μ2 = 0.3，B的质量为M = 4kg，现用水平拉
顿 力F = 10N拉A，试求A未滑出B之前，A、B的加速度分别是多少？（g =
第 10m/s2）
二
物理 4.3 牛顿第二定律(共38张PPT)
；
。
4.3 牛顿第二定律
你能总结出应用牛顿第二定律求加速度的步骤吗？
1、确定研究对象
；
2、对研究对象进行受力分析并找出合力
；
3、根据牛顿第二定律解题
。
Hale Waihona Puke 4.3 牛顿第二定律4.3 牛顿第二定律
二、牛顿第二定律
1、内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它 的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。
4.3 牛顿第二定律 二、牛顿第二定律
1、内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它 的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。
a F
a 1 m
a F m
Fkma
2、表达式： （1）比例式：a
3、理解：
F m
（2）等式：F=kma
（1）同体性、瞬时性、矢量性；
4.3 牛顿第二定律
二、牛顿第二定律
1、内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它 的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。
a F
a 1 m
a F m
Fkma
m F合gta3n0o,F合mgt3a0on,
FT θ
F合 G
4.3 牛顿第二定律
四、应用
【探究活动5】一辆小车正在水平向右匀加速直线运
动，小车顶上悬挂着一个质量为m的小球，悬线与竖
直方向夹角为30°，求小球加速度大小？（用矢量合
成法求合力）a
a
FT
θ
FT θ
θ
G F合
F合
m F合gta3n0o,F合mgt3a0on,
θ
4.3 牛顿第二定律
四、应用
【探究活动5】一辆小车正在水平向右匀加速直线运
物理人教版(2019)必修第一册4.3牛顿第二定律(共15张ppt)
F =ma
合
合外力
质量
1.力的单位： 1 N= 1 kg m/s2
使质量为1kg的物体产生1m/s2的力为1牛顿。
加速度
学习提升
两个加速度公式的区别:
(1)a= 是加速度的定义式,它给出了测量物体的加速度的方
法。
(2)a=是加速度的决定式,它揭示了物体产生加速度的原因及
影响物体加速度的因素。
2、矢量性：加速度的方向与力的方向相同
3、瞬时性：加速度与力同时产生，同时消失，同时变化
4、同体性：加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的。
5、独立性：作用在物体上的每个力各自都产生加速度，物体的
实际加速度是每个力产生的加速度的合加速度
统一性：单位统一
相对性：加速度相对地球或匀速直线运动的物体
局限性：适用于宏观低速的运动，不适用于微观粒子
3、设正方向；
4、判断题目类型；
5、选取直角坐标系列方程。
(1)取加速度方向为
X轴正方向则有：
F x=ma,
Fy=0
(2)斜面上的问题一般取沿斜面方向为X轴。
6、解方程求未知量。
【提升训练】 法一： 正交分解法（沿加速度方向和垂直加速度方向建系）
如图所示，一物体以一定的初速度沿光滑斜面向上滑动，滑到顶点
讨论5、 如果我们用力推一个很重的箱子，却推不动它，有力却没有加
速度，这跟牛顿第二定律矛盾吗？为什么？
独立性：作用在物体上的每一个力都将独立产
生各自的加速度，与物体是否受其他力无关。
合力的加速度即是这些加速度的矢量和。
牛顿第二定律的特性：总结
牛顿第二定律的一般表达式：F=ma
1、因果性：合外力是产生加速度的原因
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【思考3】两物体A、B静止于同一水平面上， 与水平面间的动磨擦因数分别为μA μB， 质量为mA、mB。用平行于水平面的力F拉物 体A、B，所得加速度a与拉力F的关系如图 所示，则（ B ） A、 A B , m A m B a A B、 A B , m A m B C、 A B , m A mB B D、 A B , m A mB 反思： 善于从图像中获取信息 斜率与截距的物理意义 F
【思考1】在光滑的水平面上做匀加速直线运 动的物体,当它所受的合力逐渐减小而方向不 变时，则物体的（ D ） A、加速度越来越大，速度越来越大 B、加速度越来越小，速度越来越小 C、加速度越来越大，速度越来越小 D、加速度越来越小，速度越来越大 反思：对力、加速度、速度之间的关系要有 深刻分析。加速度的大小与合力成正比，方 向与合力方向相同。速度的大小与合力无必 然联系，但物体所受合力不为零时速度必发 生变化。
D、 a A g, aB 2 g, ac 3 g
B
P O
C
A
力与加速度的 瞬时对应性
【思考4-2】物体在光滑的水平面上受一水平的 恒力F作用向前运动，如图所示，它的正前方固 定一跟劲度系数足够大的弹簧，当物块接触弹簧 后（ ） A、立即做减速运动 B、仍做匀加速运动 C、在一段时间内仍作加速运动，速度继续增大 D、当弹簧处于最大压缩时，物体的加速度不为 零 F
【思考2】质量为m的滑块沿倾角为θ的斜面 下滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，求 滑块下落的加速度？ 正交分解法
反思：解牛二问题时，常用正交分解法解题， 建立坐标系时常时加速度的方向为某一坐标 轴的正方向，则另一坐标轴的合力必为零。
v
（1）物块沿光滑斜面上滑 的加速度为多大？ （2）物块沿粗糙斜面上滑 的加速度是多大？
【思考4-3】在沿平直轨道运动的车厢中的光滑 水平桌面上,用弹簧拴着一个小球，弹簧处于 自然伸长状态，如图所示，当旅客看到弹簧 长度变短时，对火车的运动状态下列说法中 正确的是（ ） A、火车向右加速运动 B、火车向右减速运动 C、火车向左加速运动 D、火车向左减速运动
【思考5-1】
【思考A】如图所示，当小车静止或水平向右匀速运动时，悬 线应处何位置？如果小车向右加速或减速运动时，悬线会处于 什么位置？为什么？ a V V
【思考4-1】质量为m的箱子C，顶端悬挂质量为 m的小球B，B下端通过轻弹簧连一质量为m的小 球A，箱子用轻绳OP悬于天花板。现剪断OP。 在轻绳被剪断瞬间，小球A、B和箱子C的加速度 A、 a A 0, aB 2 g, ac g 分别为（B）
a A 0, aB 1.5 g, ac 1.5 g B、 a A 0.5 g, aB 2 g, ac 2 g C、
【思考B】如图所示，当小车以加 速度a水平向右加速运动时，质量 为m的小球与小车相对静止时，悬 线与竖直方向的夹角为多少？
V 【思考C】当小车水平向右减速运动时， 质量为m的小球悬线与竖直方向的夹 角为θ时，试求小车所具有的加速度？
a
V
【思考5-2】如图所示，一质量为M的小 车内有一质量为m的物体，设物体与竖直 车壁间摩擦因素为μ，试思考小车沿水 平方向作什么运动时，物体恰能与后车 壁保持相对静止。
牛顿第二定律
Байду номын сангаас
牛顿第二定律 F合与a相对应 同体性
F合 ma
a为物体的加速度 F合应为物体所受合力
a与F合只的是同一物体
F合与a的方向相同
同向性
瞬时对应性
a：只有物体受到力的作用，物体才具有加速度。 b：力恒定不变，加速度也恒定不变。 c：力随着时间改变，加速度也随着时间改变。 d：力停止作用，加速度也随即消失。