人教版高中物理必修一第15讲：牛顿第二定律(学生版)辅导讲义
1.掌握牛顿第二定律的内容、公式； 2.掌握验证牛顿第二定律的重要实验； 3.学会用正交分解、矢量三角形等几何方法计算加速度； 4.理解牛顿第二定律和第一定律的联系。
一、牛顿第二定律 1.内容：物体的加速度跟物体所受合外力成正比，跟物体的质量成反比；a 的方向与 F 合的方向总是相同。 2.表达式：F=______或 a=______ 揭示了：①力与______的因果关系，力是产生______原因和改变物体运动状态的原因； ②力与 a 的定量关系 3.对牛顿第二定律理解： （1）F=ma 中的 F 为物体所受到的______力． （2）F=ma 中的 m，当对哪个物体受力分析，就是哪个物体的质量，当对一个系统（几个物体组成一个系统） 做受力分析时，如果 F 是系统受到的合外力，则 m 是系统的______质量． （3）F=ma 中的 F 与 a 有瞬时对应关系， F 变 a 则变，F 大小变，a 则大小变，F 方向变 a 也方向变． （4）F=ma 中的 F 与 a 有矢量对应关系， a 的方向一定与 F 的方向相同。 （5）F=ma 中，可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度，也可以求某一个方向合外力的加速度． （6）F=ma 中，F 的单位是牛顿，m 的单位是 kg，a 的单位是 m/s2． （7）F=ma 的适用范围：宏观、低速 4.理解时应应掌握以下几个特性。 (1) 矢量性 F=ma 是一个矢量方程，公式不但表示了大小关系，还表示了方向关系。 (2) 瞬时性 a 与 F 同时产生、同时变化、同时消失。作用力突变，a 的大小方向随着改变，是瞬时的对应关系。 (3) 独立性 (力的独立作用原理) F 合产生 a 合；Fx 合产生 ax 合；Fy 合产生 ay 合 当物体受到几个力作用时，每个力各自独立地使物体产生一个加速度，就象其它力不存在一样，这个性质叫力 的独立作用原理。因此物体受到几个力作用，就产生几个加速度，物体实际的加速度就是这几个加速度的矢量和。 (4)同体性 F=ma 中 F、m、a 各量必须对应同一个物体 (5)局限性适用于惯性参考系(即所选参照物必须是静止或匀速直线运动的,一般取地面为参考系)； 只适用于宏观、低速运动情况，不适用于微观、高速情况。 牛顿运动定律的应用 1．应用牛顿运动定律解题的一般步骤： 选取研究对象 (2) 分析所选对象在某状态(或某过程中)的受力情况、运动情况
牛顿第二定律
__________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________
草图。
(4) 依对象所处状态或过程中的运动、受力、做功等特点；选择适当的物理规律。（牛二、及运动学公式；动量
定理及动量守恒定律；动能定理及机械能守恒定律）在运用规律前：设出题中没有的物理量，建立坐标系，规定正
方向等。
(5) 确定所选规律运动用何种形式建立方程(有时要运用到几何关系式)
(6) 确定不同状态、过程下所选的规律，及它们之间的联系，统一写出方程，并给予序号标明。
t
m
a
4．动力学的两大基本问题求解：受力情况 运动情况联系力和运动的桥梁是 a
关键：分析清楚受力情况和运动情况。弄清题给物理情境，a 是动力学和运动学公式的桥梁
受力情况 牛顿第二定律 a 运动学公式 运动情况
5．连接体处理方法： 连接体：由两个或几个物体组成的物体系统，称连接体。特点：各个物体具有共同的加速度。 隔离体：把其中某个物体隔离出来，称为隔离体。 整体法：连接体各物体具有共同的加速度，求整体的加速度可把连接体视为一个整体。 隔离法：求连接体间的相互作用力，必须隔离出其中一个物体，对其用牛顿第二定律，此法称为隔离法。 注意辩明：每个隔离体运动方向及加速度方向。 两方法一般都以地面作为参考系，单用隔离法一般都能解决问题，但有时交叉使用，可使解题简捷方便。
(1) 审题：解题的关键，明确己知和侍求，特别是语言文字中隐着的条件(如：光滑、匀速、恰好追上、距离最大、
共同速度等)，看懂文句、及题述的物理现象、状态、过程。
Байду номын сангаас
(2) 选取研究对象：可以是单个物体，也可以是几个物体组成的系统。(用整体法或隔离法)；寻找所研究物理状
态和过程。
(3) 分析所选对象在某状态(或某过程中)的受力情况、运动情况、做功情况及能量的转化情况，画出受力或运动
(7) 统一单位制，求解方程（组）代入数据求解结果。
(8) 检验结果，必要时要进行分析讨论，最后结果是矢量的还要说明其方向。
3．力、加速度、速度的关系
F 合的方向决定了 a 的方向。F 合与 a 的大小关系是 F=ma，不论速度是大、还是小、或为零，都有 a 。
只有 F 合=0 加速度才能为零，一般情况下，合力与速度无必然的联系。
合力与加速度同向时,物体加速。反向时,减速。
力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，产生 a 的原因。
即：力 加速度 速度变化(运动状态变化)
(4) 某时刻的受力决定了某时刻的 a，加速度大小决定了单位时间内速度变化量的大小，与速度大小无必然联系。
(5) a 的定义式和决定式的区别
定义式 a= v 定义为速度的变化量与所用时间的比值；决定式 a F合 说明了 a 与所受的 F 合和 m 有关。
类型一：分析加速度变化 例 1. 如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一 高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。 在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是（）
1
(3) 建立直角坐标：其中之一坐标轴沿的方向然后各力沿两轴方向正交分解 (4) 列出运动学方程或第二定律方程 F 合=a 合；Fx 合=ax 合；Fy 合=ay 合 用 a 这个物理量把运动特点和受力特点联系起来 (5) 在求解的过程中,注意解题过程和最后结果的检验,必要时对结果进行讨论.
2．物理解题的一般步骤：
一、牛顿第二定律 1.内容：物体的加速度跟物体所受合外力成正比，跟物体的质量成反比；a 的方向与 F 合的方向总是相同。 2.表达式：F=______或 a=______ 揭示了：①力与______的因果关系，力是产生______原因和改变物体运动状态的原因； ②力与 a 的定量关系 3.对牛顿第二定律理解： （1）F=ma 中的 F 为物体所受到的______力． （2）F=ma 中的 m，当对哪个物体受力分析，就是哪个物体的质量，当对一个系统（几个物体组成一个系统） 做受力分析时，如果 F 是系统受到的合外力，则 m 是系统的______质量． （3）F=ma 中的 F 与 a 有瞬时对应关系， F 变 a 则变，F 大小变，a 则大小变，F 方向变 a 也方向变． （4）F=ma 中的 F 与 a 有矢量对应关系， a 的方向一定与 F 的方向相同。 （5）F=ma 中，可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度，也可以求某一个方向合外力的加速度． （6）F=ma 中，F 的单位是牛顿，m 的单位是 kg，a 的单位是 m/s2． （7）F=ma 的适用范围：宏观、低速 4.理解时应应掌握以下几个特性。 (1) 矢量性 F=ma 是一个矢量方程，公式不但表示了大小关系，还表示了方向关系。 (2) 瞬时性 a 与 F 同时产生、同时变化、同时消失。作用力突变，a 的大小方向随着改变，是瞬时的对应关系。 (3) 独立性 (力的独立作用原理) F 合产生 a 合；Fx 合产生 ax 合；Fy 合产生 ay 合 当物体受到几个力作用时，每个力各自独立地使物体产生一个加速度，就象其它力不存在一样，这个性质叫力 的独立作用原理。因此物体受到几个力作用，就产生几个加速度，物体实际的加速度就是这几个加速度的矢量和。 (4)同体性 F=ma 中 F、m、a 各量必须对应同一个物体 (5)局限性适用于惯性参考系(即所选参照物必须是静止或匀速直线运动的,一般取地面为参考系)； 只适用于宏观、低速运动情况，不适用于微观、高速情况。 牛顿运动定律的应用 1．应用牛顿运动定律解题的一般步骤： 选取研究对象 (2) 分析所选对象在某状态(或某过程中)的受力情况、运动情况
牛顿第二定律
__________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________
草图。
(4) 依对象所处状态或过程中的运动、受力、做功等特点；选择适当的物理规律。（牛二、及运动学公式；动量
定理及动量守恒定律；动能定理及机械能守恒定律）在运用规律前：设出题中没有的物理量，建立坐标系，规定正
方向等。
(5) 确定所选规律运动用何种形式建立方程(有时要运用到几何关系式)
(6) 确定不同状态、过程下所选的规律，及它们之间的联系，统一写出方程，并给予序号标明。
t
m
a
4．动力学的两大基本问题求解：受力情况 运动情况联系力和运动的桥梁是 a
关键：分析清楚受力情况和运动情况。弄清题给物理情境，a 是动力学和运动学公式的桥梁
受力情况 牛顿第二定律 a 运动学公式 运动情况
5．连接体处理方法： 连接体：由两个或几个物体组成的物体系统，称连接体。特点：各个物体具有共同的加速度。 隔离体：把其中某个物体隔离出来，称为隔离体。 整体法：连接体各物体具有共同的加速度，求整体的加速度可把连接体视为一个整体。 隔离法：求连接体间的相互作用力，必须隔离出其中一个物体，对其用牛顿第二定律，此法称为隔离法。 注意辩明：每个隔离体运动方向及加速度方向。 两方法一般都以地面作为参考系，单用隔离法一般都能解决问题，但有时交叉使用，可使解题简捷方便。
(1) 审题：解题的关键，明确己知和侍求，特别是语言文字中隐着的条件(如：光滑、匀速、恰好追上、距离最大、
共同速度等)，看懂文句、及题述的物理现象、状态、过程。
Байду номын сангаас
(2) 选取研究对象：可以是单个物体，也可以是几个物体组成的系统。(用整体法或隔离法)；寻找所研究物理状
态和过程。
(3) 分析所选对象在某状态(或某过程中)的受力情况、运动情况、做功情况及能量的转化情况，画出受力或运动
(7) 统一单位制，求解方程（组）代入数据求解结果。
(8) 检验结果，必要时要进行分析讨论，最后结果是矢量的还要说明其方向。
3．力、加速度、速度的关系
F 合的方向决定了 a 的方向。F 合与 a 的大小关系是 F=ma，不论速度是大、还是小、或为零，都有 a 。
只有 F 合=0 加速度才能为零，一般情况下，合力与速度无必然的联系。
合力与加速度同向时,物体加速。反向时,减速。
力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，产生 a 的原因。
即：力 加速度 速度变化(运动状态变化)
(4) 某时刻的受力决定了某时刻的 a，加速度大小决定了单位时间内速度变化量的大小，与速度大小无必然联系。
(5) a 的定义式和决定式的区别
定义式 a= v 定义为速度的变化量与所用时间的比值；决定式 a F合 说明了 a 与所受的 F 合和 m 有关。
类型一：分析加速度变化 例 1. 如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一 高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。 在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是（）
1
(3) 建立直角坐标：其中之一坐标轴沿的方向然后各力沿两轴方向正交分解 (4) 列出运动学方程或第二定律方程 F 合=a 合；Fx 合=ax 合；Fy 合=ay 合 用 a 这个物理量把运动特点和受力特点联系起来 (5) 在求解的过程中,注意解题过程和最后结果的检验,必要时对结果进行讨论.
2．物理解题的一般步骤：
合集下载
【完整】高一物理必修一 牛顿第二定律资料PPT
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 4、列方程求解
①物体受两个力： 合成法 F合 ma
②物体受多个力： 正交分解法
Fx ma （沿加速度方向） F y 0 （垂直于加速度方向）
A、因果关系：公式F=ma表明，只要物体所受合力不为零，物体就产生加速度，即力是产生加速度的
。
3、关于运动和力，正确的说法是（
）
5、牛二律只适用于惯性参考系 。 A、物体速度为零时，合外力一定为零
【解析】讲一个量与某个量成正比或与某个量成反比潜在意思是这个量由其它几个量决定。 2、理解公式中各物理量的意义及相
数学公式
比，加速度的方向与合外力
4、F可以突变，a可以突变，但v不能突变。 物体作曲线运动，说明物体所受的合外力一定不为0，但合外力不一定是变力，可以是恒力。
D、由m＝F／a可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。 关的计算
B、由m＝F／a可知，物体的质量与其所受的合外力成正比， 与其运动的加速度成反比；
达标测评：
1、下列对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形公式的理解，
正确的是（ C）D
A、由F＝ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比， 与物体的加速度成反比； B、由m＝F／a可知，物体的质量与其所受的合外力成正比， 与其运动的加速度成反比； C．由a＝F／m可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比， 与其质量成反比； D、由m＝F／a可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和 它所受到的合外力而求得。
用时，每个力各自独
立地使物体产生一个
物理必修1人教版 4.3 牛顿第二定律(共38张PPT)(优质版)
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
a F m
Fkma
m
2、表达式：
（1）比例式：a
3、理解：
F m
（2）等式：F=kma
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 【探究活动3】一辆小车正在水平向右匀加速直线运 动，小车顶上悬挂着与小车相对静止的一个小球，则 小球受到的合力是什么方向？
静止时的小车和小球
4.3 牛顿第二定律 【探究活动4】在光滑斜面上匀加速下滑的物体受到 的合力方向是哪个方向？
θ
4.3 牛顿第二定律 三、力的单位
4.3 牛顿第二定律
匀加速运动恰能使斜面上的物体相对斜面静止，这时
候斜面的加速度应该有多大？ y
FNy
FN
F θ
FNx
x
Gθ
Fy合 FNy-mg0 a F N xF N s3 i0 n m3 g 0 sgin t3 0 a n 3 g
Fx合 FNx ma
m m m3 0 c os 3
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？
4.3 牛顿第二定律 二、牛顿第二定律
【探究活动1】从牛顿第二定律我们知道，无论怎样小的力都 可以使物体产生加速度，可是，我们用力提一个很重的箱子， 却提不动它。这跟牛顿第二定律有没有矛盾？为什么？
FN
G
4.3 牛顿第二定律
二、牛顿第二定律
【探究活动1】从牛顿第二定律我们知道，无论怎样小的力都 可以使物体产生加速度，可是，我们用力提一个很重的箱子， 却提不动它。这跟牛顿第二定律有没有矛盾？为什么？
人教版高中物理必修1 第四章牛顿运动定律 第3节牛顿第二定律 (共22张PPT)[优秀课件资料]
![人教版高中物理必修1 第四章牛顿运动定律 第3节牛顿第二定律 (共22张PPT)[优秀课件资料]](https://360docs-1393072327.cos.ap-beijing.myqcloud.com/8a6e48814028915f804dc29d.webp)
15
m一定：aF 练习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。
N
水平方向：Fcos －f=ma
f
F1=FCos
Fy 0
F2=FSin
竖直方向：N－G－Fsinθ=0
Hale Waihona Puke GFf=µN Vt=V0+at=at
16
m一定：aF 例3.从牛顿第二定律可知，无论怎样小的力都可以使物 体产生加速度，可是，蚂蚁用力却推不动放在水平面上 的一块砖，这跟牛顿第二定律有没有矛盾？为什么？ 答：这与牛顿第二定律不矛盾。 牛顿第二定律的内容是物体所受到的合外力与加速度的 关系。 蚂蚁的推力与砖块受到摩擦力的合力为零故没有推动砖 块。
m一定：aF 3、独立性: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，合力的加 速度即是这些加速度的矢量和． 4、F可以突变，a可以突变，但v不能突变。
5、
是定义式、度量式；
a v 是决定式。
t
6、不能认为牛顿第一定律是牛顿第二定律在合外力为0
时的特例。
F＝kma
a F m
3
m一定：aF？F＝kma 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1kg的物体产生1m/s2 的加速度的这 么大的力定义为1N，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
4
一.牛顿第二定律
m一定：aF 内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体
9
分析(1)
m一定：aF 汽车减速时受力情况 F阻（水平方向的合力）=? m =1000kg 已知
m一定：aF 练习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。
N
水平方向：Fcos －f=ma
f
F1=FCos
Fy 0
F2=FSin
竖直方向：N－G－Fsinθ=0
Hale Waihona Puke GFf=µN Vt=V0+at=at
16
m一定：aF 例3.从牛顿第二定律可知，无论怎样小的力都可以使物 体产生加速度，可是，蚂蚁用力却推不动放在水平面上 的一块砖，这跟牛顿第二定律有没有矛盾？为什么？ 答：这与牛顿第二定律不矛盾。 牛顿第二定律的内容是物体所受到的合外力与加速度的 关系。 蚂蚁的推力与砖块受到摩擦力的合力为零故没有推动砖 块。
m一定：aF 3、独立性: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，合力的加 速度即是这些加速度的矢量和． 4、F可以突变，a可以突变，但v不能突变。
5、
是定义式、度量式；
a v 是决定式。
t
6、不能认为牛顿第一定律是牛顿第二定律在合外力为0
时的特例。
F＝kma
a F m
3
m一定：aF？F＝kma 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1kg的物体产生1m/s2 的加速度的这 么大的力定义为1N，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
4
一.牛顿第二定律
m一定：aF 内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体
9
分析(1)
m一定：aF 汽车减速时受力情况 F阻（水平方向的合力）=? m =1000kg 已知
人教版高一物理必修一 4.3 牛顿第二定律 复习课件(共16张PPT)
（２） [画]画受力分析图
对研究对象的受力情况和运动情况进行分析， 画出受力图 （３）[列]列方程
选取适当坐标系，一般以加速度方向为X正 方向, 求合力
（４）[解]求解结果（特别注意和牛顿第三定律的结合
矢量性
• 1．如图，光滑斜面固定于水平面，滑块A、B 叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止， A上表面水平。则在斜面上运动时，B受力的示 意图为（ ）
FN
FN
FN
FN
B
A
Ff
Ff
Ff
Ff
G （A）
G （B）
G
G
（C） （D）
A
• 2.如图所示，放在固定斜面上的物块以加速 度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一
竖直向下的恒力，则 ( )
• A. 物块可能匀速下滑
• B. 物块仍以a加速度匀加速下滑
• C. 物块将以大于a的加速度匀加速下滑
• D. 物块将以小于a的加速度匀加速下滑
别为(
)
• A．g g g
• B．0 g g
• C．0 3g/2 3g/2
• D．0 0 3g
m
• 3．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上， 另一端与置于水平面上质量为m的物体接触（未连接）， 弹簧水平且无形变。用水平力，缓慢推动物体，在弹性
限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止。撤去F后， 物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0。物体与水 平面间的动摩擦因数为μ，
重力加速度为g。则 BD
同时性
1．受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上做直线 运动，其v－t图线如图所示，则 ( )
A．在0～t1秒内，外力F大小不断增大 B．在t1时刻，外力F为零 C．在t1～t2秒内，外力F大小可能不断减小 D．在t1～t2秒内，外力F大小可能先减小后增大
对研究对象的受力情况和运动情况进行分析， 画出受力图 （３）[列]列方程
选取适当坐标系，一般以加速度方向为X正 方向, 求合力
（４）[解]求解结果（特别注意和牛顿第三定律的结合
矢量性
• 1．如图，光滑斜面固定于水平面，滑块A、B 叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止， A上表面水平。则在斜面上运动时，B受力的示 意图为（ ）
FN
FN
FN
FN
B
A
Ff
Ff
Ff
Ff
G （A）
G （B）
G
G
（C） （D）
A
• 2.如图所示，放在固定斜面上的物块以加速 度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一
竖直向下的恒力，则 ( )
• A. 物块可能匀速下滑
• B. 物块仍以a加速度匀加速下滑
• C. 物块将以大于a的加速度匀加速下滑
• D. 物块将以小于a的加速度匀加速下滑
别为(
)
• A．g g g
• B．0 g g
• C．0 3g/2 3g/2
• D．0 0 3g
m
• 3．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上， 另一端与置于水平面上质量为m的物体接触（未连接）， 弹簧水平且无形变。用水平力，缓慢推动物体，在弹性
限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止。撤去F后， 物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0。物体与水 平面间的动摩擦因数为μ，
重力加速度为g。则 BD
同时性
1．受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上做直线 运动，其v－t图线如图所示，则 ( )
A．在0～t1秒内，外力F大小不断增大 B．在t1时刻，外力F为零 C．在t1～t2秒内，外力F大小可能不断减小 D．在t1～t2秒内，外力F大小可能先减小后增大
人教版高中物理必修1：牛顿第二定律_课件15
教学的重点和难点
• 牛顿第二定律的内容及意义。
教学内容1：引入新课
方法：先确定m，研究a与F的关系；再 确定F，研究a与m的关系。
教学内容2：设计方案
表一： （小车 + 砝码）质量 =
纸带编号 槽码质量ma/ g
F = ma g F/N
位移 S/m
S1 S2 S3 S4
S1 S2 S3 S4
S1 S2 S3 S4
S1 S2 S3 S4
S1 S2 S3 S4
g
⊿S
加速度
/m
a / m/s2
平均值 a / m/s2
表二： 小车质量 =
g
纸带编号
砝码质量mb/ g
小车+砝码 m/g
位移
⊿S
S/m
/m
S1 S2 S3 S4
S1 S2 S3 S4
S1 S2 S3 S4
S1 S2 S3 S4
S1 S2 S3 S4
加速度 a / m/s2
牛顿第二定律
教学目标
• 知识目标：掌握牛顿第二定律的内容及意义。 • 能力目标：通过学生自己设计实验，独立操
作实验，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。
1/m
教学内容4：归纳结论
• 牛顿第二定律： F=ma
• 1. F为合力； • 2. a与F方向相同； • 3. a与F瞬时对应。
教学内容5：巩固练习
• 1. 一个物体静止于光滑的水平面上，受 到一个恒力作用后将做什么运动？当作 用力逐渐减小时，物体将做什么运动？ 它的速度将怎样改变？
人教版高中物理必修1 第四章 牛顿运动定律 第3节牛顿第二定律课件(共14张ppt)
0
F
a
a∝
1
m
0
1/m
一、牛顿第二定律
内容：物体加速度的大小与所受合外力的大 小成正比，与物体的质量成反比，加速度方 向与合外力方向相同。
当m一定，a ∝ F
当F一定，a ∝
1 m
a
∝
F
m
F ∝ma
表达式： F ＝kma
二、力的单位——牛顿的含义
“1N”定义:使质量是1 kg的物体产生1 m/s2 的 加速度的力定义为1 N，即
F＝ma 中的 F 指的是 物体所受的合外力
练一练：
沿水平方向做匀加速直线运动的车厢中，悬挂小球 的悬线偏离竖直方向的角度为θ=37°，球和车厢相对静 止，球的质量为m，求车厢运动的加速度。
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2 000 N，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)
F1
图甲
图乙
应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、选取正方向，求出合力。
4、根据牛顿第二定律和运动学 规律建立方程并求解。
练一练：
蚂蚁的困惑
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，可是蚂蚁无 论怎样用力都推不动一块放在水平地面 上的砖头，牛顿第二定律是否错了？请 你解释一下？
课堂小结
一、牛顿第二定律 二、力的单位 三、牛顿第二定律的特性 四、牛顿第二定律的简单应用
三、牛顿第二定律的特性
（1）同体性：a、F、m都是针对同一物体;
高一物理必修一课件牛顿第二定律
04
实验：验证牛顿第二定律
实验目的
验证牛顿第二定律，即物体的加速度与作用力成正比，与物体质量成反 比。
学习并掌握利用控制变量法进行实验的方法。
培养实验操 • 光电计时器 • 滑块 • 砝码 • 天平 • 细线 • 弹簧测力计
实验步骤
1. 准备实验器材
牛顿第二定律在工程技术和日常生活 中有着广泛的应用，如机械设计、航 空航天、体育运动等领域。
02
牛顿第二定律与运动学公式的 关系
牛顿第二定律与运动学公式的联系
牛顿第二定律（F=ma）描述了物体所受合外力与其加速度之间的关系，是动力学 的基本定律。
运动学公式则描述了物体运动状态（位置、速度、加速度等）随时间变化的关系， 是运动学的基本规律。
牛顿第二定律的局限性
01
高速运动
当物体接近光速时，牛顿第二定律不再适用，因为此时需要考虑相对论
效应，如质量增加、时间膨胀等。
02
微观领域
在微观领域，如原子、分子等粒子的运动中，牛顿第二定律的适用性受
到限制。此时需要用量子力学等更精确的理论来描述粒子的运动规律。
03
强引力场
在强引力场中，如黑洞附近或宇宙大爆炸等极端条件下，牛顿第二定律
运动学公式是描述物体运动状态的数 学表达式，不涉及力的概念，只关注 位置、速度、加速度等运动学量。
牛顿第二定律在运动学中的应用
通过牛顿第二定律可以求解物体在已知 力作用下的加速度，进而利用运动学公 式预测物体未来的运动状态（如位置、
速度等）。
在分析复杂运动时，可以将物体的运动 分解为多个简单运动，分别应用牛顿第
分析市场供求关系，预测价格变化。当市场需求增加 时，相当于给市场价格一个向上的力，根据牛顿第二 定律，价格将加速上涨；反之，当市场供应增加时， 相当于给市场价格一个向下的力，价格将加速下跌。
人教版高中物理必修1《牛顿第二定律》教学课件ppt
分析：如图，取消动力后，汽车在平直路面上只受阻力的
作用。
v
F阻
o
x
新知讲解
由于阻力不变，根据牛顿第二定律，汽车在平直路面上运 动的加速度将保持不变。由加速度可以求出汽车受到的阻力。
如图，重新起步后，汽车在平直路面上受到牵引力和阻力。 由于二者大小都不变，所以汽车的加速度恒定不变。根据牛顿第 二定律可以求出汽车运动的加速度：
3、牛顿第二定律更一般的表述： 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。
F合＝kma
牛顿第二定律不仅阐述了力、质量和加速度三者数量间的 关系，还明确了加速度的方向与力的方向一致。
新知讲解
思考与讨论：取质量的单位是千克（kg），加速度的单位是 m/s2，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？
新知讲解
三、牛顿第二定律的应用 应用牛顿第二定律解题的一般步骤： 1、确定研究对象。 2、分析研究对象的受力情况，画出受力图。 3、建立直角坐标系，求出合力。 4、根据牛顿第二定律和运动学公式列方程求解。
新知讲解
例题1：在平直路面上，质量为1100kg的汽车在进行研发的测试， 当速度达到100 km/h时取消动力，经过70s停了下来。汽车受到 的阻力是多少？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度是 多少？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。
mv0 t
1100 27.8 70
N
437N
新知讲解
汽车受到的阻力是437N，方向与运动方向相反。重新起步后，
汽车所受的合力为
F合＝2000N－437N＝1563N 由牛顿第二定律可以得到汽车的加速度
a2
人教版高一物理必修1第4章3.牛顿第二定律 课件
作N 用：重力G 、支持
力F 和摩擦阻力F
，如图所示。
F N
Ff
G
解：以汽车运动方向为正方向，
由加速度公式得
a vt v0 0 10 m/s2 2.0 m/s2
t
5
由牛顿第二定律，汽车受到的阻力为
Ff ma 2.0103 (2.0) N 4.0103 N
v
FN
a Ff
G
一只质量为m的猴子，从质量为M的竖直 的竹竿上以加速度a匀加速下滑，求竹竿受 到地面的作用力
3、利用牛顿第二定律或运动学公式求加速度
4、利用运动学公式或牛顿第二定律进一步求 解要求的物理量 5 、检验结果是否合理性
例题：
例1. 某伞兵和他携带的武器质量共为80kg， 降落伞未张开时，受到的空气阻力为 25N，求 伞兵在这段时间的加速度。
分析：伞兵在降落伞未打开时，
受到二个力的作用：竖直向下重 力G 和向上的空气阻力Ff ，伞兵 所受的合力为F =G – Ff, 方向向 下。
二维平面问题时，往往选择适当的坐标系， 牛顿第二定律的分量式为
F合=ma
Fx=max Fy=may
电梯与水平面夹角30度，当电梯加速
运动时，人对梯面的压力是其重力的6/5，
则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少
倍？
aN
N
a
f
ay
θ
G
o
水平:f=max ax=af
aG
竖直:N-G=may aN-aG=ay
（2）因果性：力是使物体产生加速度的原因， 力是因，加速度是果。
（3）统一性:F=Kma其中K为比例系数. 为使K=1,力、加速度、质量的单位必须统 一使用国际单位制.
高一物理人教版必修一 4.3牛顿第二定律(课件,共15张)
牛顿第二定律
学习目标
• 1. 能准确表述牛顿第二定律。 • 2. 能根据对1N的定义，理解牛顿第二定律的数
学关系式是如何从F=kma变成F=ma的。 • 3. 知道牛顿第一定律是针对质点使用的，F是
质点所受的合力，能从同时性、矢量性等方面 理解牛顿第二定律，理解为什么说牛顿第二定 律是连接运动学和动力学的桥梁 • 4.能运用牛顿第二定律分析和处理简单的问题。
5独立性：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，合力的加速度为这些加速度的矢量 和
1.下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公
CD 式的理解，正确的是( ).
• A.由F=ma可知，物体受到的合外力与物体的质 量成正比，与物体的加速度成反比.
• B.由m=F/a可知，物体的质量与其受到的合外力 成正比，与其运动的加速度成反比.
• C.由a=F/m可知，物体的加速度与其受到的合外 力成正比，与其质量成反比.
• D.由m=F/a可知，物体的质量可以通过测出它的 加速度和它所受的合外力而求得.
•9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。2021/8/272021/8/27Friday, August 27, 2021 •10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2021/8/272021/8/272021/8/278/27/2021 10:32:39 PM •11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。2021/8/272021/8/272021/8/27Aug-2127-Aug-21 •12、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。2021/8/272021/8/272021/8/27Friday, August 27, 2021
学习目标
• 1. 能准确表述牛顿第二定律。 • 2. 能根据对1N的定义，理解牛顿第二定律的数
学关系式是如何从F=kma变成F=ma的。 • 3. 知道牛顿第一定律是针对质点使用的，F是
质点所受的合力，能从同时性、矢量性等方面 理解牛顿第二定律，理解为什么说牛顿第二定 律是连接运动学和动力学的桥梁 • 4.能运用牛顿第二定律分析和处理简单的问题。
5独立性：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，合力的加速度为这些加速度的矢量 和
1.下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公
CD 式的理解，正确的是( ).
• A.由F=ma可知，物体受到的合外力与物体的质 量成正比，与物体的加速度成反比.
• B.由m=F/a可知，物体的质量与其受到的合外力 成正比，与其运动的加速度成反比.
• C.由a=F/m可知，物体的加速度与其受到的合外 力成正比，与其质量成反比.
• D.由m=F/a可知，物体的质量可以通过测出它的 加速度和它所受的合外力而求得.
•9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。2021/8/272021/8/27Friday, August 27, 2021 •10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2021/8/272021/8/272021/8/278/27/2021 10:32:39 PM •11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。2021/8/272021/8/272021/8/27Aug-2127-Aug-21 •12、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。2021/8/272021/8/272021/8/27Friday, August 27, 2021