《牛顿第二定律》完美课件

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牛顿第二定律

第四章运动和力的关系3牛顿第二定律第四章11．通过分析探究实验数据，得出牛顿第二定律的数学表达式F=kma，能准确表述牛顿第二定律的内容。2．能根据1N的定义，理解牛顿第二定律的数学表达式是如何从F=kma变成F=ma的，体会单位的产生过程。3．能够从合力与加速度的同时性、矢量性等方面理解牛顿第二定律，理解加速度是连接运动与力之间关系的桥梁。4．会运用牛顿第二定律分析和处理实际生活中的简单问题，体会物理的实用价值。学习目标1．通过分析探究实验数据，得出牛顿第二定律的数学表达式F=k2一、牛顿第二定律1．基础检测①作用力②质量③作用力④F=kma

2.深度学习合力为12N二、力的单位1．基础检测⑤牛顿⑥N⑦1kg⑧1m/s2⑨1N

2．深度学习

1Nkg

1kg.m/s2F

ma=一、牛顿第二定律1kg.m/s2Fma=3探究：加速度与力、质量的关系质量一定时加速度与力的关系如果我们多做几次类似的实验，每次实验的点都可以拟合成直线，而这些直线与坐标轴的交点又都十分接近原点，那么，实际规律很可能就是这样的。探究：加速度与力、质量的关系质量一定时加速度与力的关系如果4探究：加速度与力、质量的关系力一定时加速度与质量的关系

上节课的实验结果表明这一结论带有猜想和推断的性质.只有根据这些结论推导出的很多新结果都与事实一致时，这样的结论才能成为“定律”。科学前辈们在根据有限的实验事实宣布某个定律时，既需要谨慎，也需要勇气。探究：加速度与力、质量的关系力一定时加速度与质量的关系上节5一、牛顿第二定律

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∝

FF∝ma

a∝m1F＝kma

k为比例系数一、牛顿第二定律物体加速度的大小跟它受到的作用力成正6二、力的单位F＝ma

1N=1kg·m/s2

在质量的单位取千克（kg），加速度的单位取米每二次方秒（m/s2），力的单位取牛顿（N）时，牛顿第二定律简化成：二、力的单位F＝ma1N=1kg·m/s2在质量的单位7问题1：加速度的定义式与决定式：定义式：它给出了测量物体的加速度的方法，但加速度大小与速度v及其变化△v均无因果关系a方向与△v同向而与v方向无关决定式：它揭示了力是物体产生加速度的原因，也揭示了影响物体加速度的因素．三、对牛顿第二定律的理解因果性合作解疑问题1：加速度的定义式与决定式：定义式：它给出了测量物体的加8F合

ma=

F合的方向即加速度的方向矢量性问题2：由牛顿第二定律可知，无论多小的力皆能使物体产生加速度，改变物体的运动状态。但是，当我们推静止的柜子时(如图)，有时即使用了很大的力却也无法推动，柜子仍处于静止状态。这与牛顿第二定律矛盾吗？为什么？合力F合ma=F合的方向即加速度的方向矢量性问题2：由牛9问题3：如果柜底光滑，当推力作用在柜子上的瞬间，柜子是否立刻获得加速度？加速度与合外力存在瞬时对应关系，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．瞬时性F合

ma=问题3：如果柜底光滑，当推力作用在柜子上的瞬间，柜子是否立刻10问题4：在平直地面上，有一质量为1kg的遥控小汽车，当速度达到3m/s时取消动力，经过3s停了下来，小汽车受到的阻力是多少？重新起步加速时牵引力为4N，产生的加速度是多少？（假定小汽车受到的阻力不变，取g=10m/s2

）作用在物体上的每一个力都各自产生加速度，与其他力无关;而物体实际的加速度a是每个力的加速度的矢量和。独立性问题4：在平直地面上，有一质量为1kg的遥控小汽车，当速度达11(2)构成系统的两物体原来静止，因相互作用而反向运动．对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多．(1)光子的能量ε＝hν，其中h＝6.626×10－34J·s(称为普朗克常量)．1、“连通器”是液体压强知识的应用。在进行这一环节时，我首先出示一个连通器，让学生猜想往里面装水后，水面最后会怎样？然后让一名学生上台操作去验证自己的猜想；通过演示得出连通器的概念及特点。(3)影响因素：由原子核内部因素决定，跟原子所处的物理化学状态无关．师：用钉子从袋子的四周扎上一些小孔，水就会从四周喷出。4．涉及最大高度的临界问题第十三章动量守恒定律近代物理百米冠军：=8．33m／s俗话说“良好的开端是成功的一半”，所以我计划创设两种情景来调动学生的积极性。情景一、请大家闭上眼睛，问刚才老师在干什么？情景二、请戴眼镜的同学取下眼镜，告诉大家他的感受。根据情景请同学们提出一个与眼睛有关的问题。根据学生提出的问题，选择“眼睛怎样看件物体？眼睛是怎样近视的？怎样矫正？”等问题作为今天的主题，其它问题给以鼓励。通过以上活动，不仅培养学生的质疑能力，而且提高学生的学习兴趣，为顺利完成本节课的教学任务奠定坚实基础。(2)完全非弹性碰撞CD[假设某行星有卫星绕其表面旋转，万有引力提供向心力，可得GMmR2＝m4π2T2R，那么该行星的平均密度为ρ＝MV＝M43πR3＝3πGT2，卫星的环绕速度v＝GMR，表面的重力加速度g＝GMR2＝G·4ρπR3，所以正确答案是C、D.]由①②得v′1＝m1－m2v1m1＋m2v′2＝2m1v1m1＋m22．产生条件：入射光的频率大于极限频率．理解性质F＝ma是一个矢量式。物体的加速度方向由它受的合力方向决定，且总与合力的方向相同矢量性加速度与合外力是瞬时对应关系，同时产生，同时变化，同时消失瞬时性作用在物体上的每一个力都产生加速度，物体的实际加速度是这些加速度的矢量和独立性力是产生加速度的原因，只要物体所受的合力不为0，物体就具有加速度因果性(2)构成系统的两物体原来静止，因相互作用而反向运动．理解性12简化建模思考：加速稳定时，“平安符”的运动与汽车的运动有何关系？aθ精讲点拨简化建模思考：加速稳定时，“平安符”的运动与汽车的运动有何关13【例题】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测定列车的加速度。在某次测定中，悬线与竖直方向的夹角为，求列车的加速度。（已知重力加速度为g）mgFTFa解：方法1——合成法以小球为研究对象，其受力如图.则F=mgtanθ由牛顿第二定律得：【例题】某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球，在列车以14解：方法2——正交分解法mgFTyxFxFy)θ竖直方向mg=Fy=FTcosθ水平方向F合=

Fx=FTsinθFTsinθ=maa=gtanθ【例题】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测定列车的加速度。在某次测定中，悬线与竖直方向的夹角为，求列车的加速度。解：方法2——正交分解法mgFTyxFxFy)θ竖直方向mg15规律方法应用牛顿第二定律解题的步骤：③选规律、列方程④解方程、得结果②选对象、两分析①析情境、建模型受力分析运动分析一个中心：加速度规律方法应用牛顿第二定律解题的步骤：③选规律、列方程④解16a=gtanθ应用：能否据此，设计一个能显示加速度大小的简易装置？OABP选取器材？如何设计？平衡时细线位置？a向左时细线位置？a=10m/s2向右时细线位置？01010aa素养提升：a=gtanθ应用：能否据此，设计一个能显示加速度大小的简易17知识建构物理观念物理观念科学思维科学探究知识建构物理观念物理观念科学思维科学探究181.如图,小鸟沿虚线斜向上加速飞行,空气对其作用力可能是(

)A.F1 B.F2C.F3 D.F4B解析:小鸟沿虚线斜向上加速飞行,加速度沿着虚线向上,故合力F沿着虚线向上;小鸟受重力和空气对其作用力,由力的平行四边形定则可知,空气作用力沿F2方向,选项B正确.素养达标检测1.如图,小鸟沿虚线斜向上加速飞行,空气对其作用力可能是(192.冰壶比赛的冰道表面覆盖着特制的微小颗粒．如图所示，比赛时运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面，使冰壶滑得更远．设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ，受到的滑动摩擦力为f，冰壶的加速度为a，则冰道被擦刷后（）A.μ、f、a都增大B.μ、f、a都减小C.μ增大，f和a减小D.μ减小，f和a增大B2.冰壶比赛的冰道表面覆盖着特制的微小颗粒．如图所示，比赛203.

一辆装满红富士苹果的货车在从烟台到泰安的高速公路上以加速度a向前加速运动。如图所示，货箱中苹果B的质量为m，求苹果B周围与它接触的物体对苹果B作用力的合力。

3.一辆装满红富士苹果的货车在从烟台到泰安的高速公路上以加211．通过分析探究实验数据，得出牛顿第二定律的数学表达式F=kma，能准确表述牛顿第二定律的内容。2．能根据1N的定义，理解牛顿第二定律的数学表达式是如何从F=kma变成F=ma的，体会单位的产生过程。3．能够从合力与加速度的同时性、矢量性等方面理解牛顿第二定律，理解加速度是连接运动与力之间关系的桥梁。4．会运用牛顿第二定律分析和处理实际生活中的简单问题，体会物理的实用价值。学习目标1．通过分析探究实验数据，得出牛顿第二定律的数学表达式F=k22课后作业1、完成教材92页2、4、6题2、设计一种在太空中测量质量的方法3、自制一个加速度计课后作业1、完成教材92页2、4、6题23[师]在以前的学习中，同学们肯定已经注意到，每一个物理量都有自己的表示符号．物理学上，路程用“s”表示，时间用“t”表示，速度用“v”表示．如果一个运动物体在“t”时间内运动的图象名称 图线形状 由图线直接(间接)3．半衰期2．原子核结合成一个整体射出 中子转化为结论：(2)氢原子的能级和轨道半径·战争题材电视片中立体战的片断2．能用速度公式进行简单的计算．学生演算、教师巡视．（2）你还想知道什么？请到.Cn/czwl/kcbl看一看。[师]请同学们继续观看学校田径运动会上100m决赛的盛况．(1)动量守恒：由于爆炸是在极短的时间内完成的，爆炸时物体间的相互作用力远远大于受到的外力，所以在爆炸过程中，系统的总动量守恒．(2)公式：I＝Ft，适用于求恒力的冲量．(3)x1、x2均为沿动量方向相对于同一参考系的位移．方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验2．碰撞遵守的规律(2)如果卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近(O、A、B在同一直线上)，则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？考点四实验：用双缝干涉测量光的波长1．爆炸的特点hν：光电子的能量．(1)系统的总动量守恒或某一方向上的动量守恒．因为β衰变对质量数无影响，先由质量数的改变确定α衰变的次数，然后再根据衰变规律确定β衰变的次数．[投影](3)计算多组数据，求λ的平均值．(3)实例：喷气式飞机、火箭、人船模型等．谢谢参与！！[师]在以前的学习中，同学们肯定已经注意到，每一个物理量都有243

牛顿第二定律

第四章运动和力的关系3牛顿第二定律第四章251．通过分析探究实验数据，得出牛顿第二定律的数学表达式F=kma，能准确表述牛顿第二定律的内容。2．能根据1N的定义，理解牛顿第二定律的数学表达式是如何从F=kma变成F=ma的，体会单位的产生过程。3．能够从合力与加速度的同时性、矢量性等方面理解牛顿第二定律，理解加速度是连接运动与力之间关系的桥梁。4．会运用牛顿第二定律分析和处理实际生活中的简单问题，体会物理的实用价值。学习目标1．通过分析探究实验数据，得出牛顿第二定律的数学表达式F=k26一、牛顿第二定律1．基础检测①作用力②质量③作用力④F=kma

2.深度学习合力为12N二、力的单位1．基础检测⑤牛顿⑥N⑦1kg⑧1m/s2⑨1N

2．深度学习

1Nkg

1kg.m/s2F

ma=一、牛顿第二定律1kg.m/s2Fma=27探究：加速度与力、质量的关系质量一定时加速度与力的关系如果我们多做几次类似的实验，每次实验的点都可以拟合成直线，而这些直线与坐标轴的交点又都十分接近原点，那么，实际规律很可能就是这样的。探究：加速度与力、质量的关系质量一定时加速度与力的关系如果28探究：加速度与力、质量的关系力一定时加速度与质量的关系

上节课的实验结果表明这一结论带有猜想和推断的性质.只有根据这些结论推导出的很多新结果都与事实一致时，这样的结论才能成为“定律”。科学前辈们在根据有限的实验事实宣布某个定律时，既需要谨慎，也需要勇气。探究：加速度与力、质量的关系力一定时加速度与质量的关系上节29一、牛顿第二定律

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∝

FF∝ma

a∝m1F＝kma

k为比例系数一、牛顿第二定律物体加速度的大小跟它受到的作用力成正30二、力的单位F＝ma

1N=1kg·m/s2

在质量的单位取千克（kg），加速度的单位取米每二次方秒（m/s2），力的单位取牛顿（N）时，牛顿第二定律简化成：二、力的单位F＝ma1N=1kg·m/s2在质量的单位31问题1：加速度的定义式与决定式：定义式：它给出了测量物体的加速度的方法，但加速度大小与速度v及其变化△v均无因果关系a方向与△v同向而与v方向无关决定式：它揭示了力是物体产生加速度的原因，也揭示了影响物体加速度的因素．三、对牛顿第二定律的理解因果性合作解疑问题1：加速度的定义式与决定式：定义式：它给出了测量物体的加32F合

ma=

F合的方向即加速度的方向矢量性问题2：由牛顿第二定律可知，无论多小的力皆能使物体产生加速度，改变物体的运动状态。但是，当我们推静止的柜子时(如图)，有时即使用了很大的力却也无法推动，柜子仍处于静止状态。这与牛顿第二定律矛盾吗？为什么？合力F合ma=F合的方向即加速度的方向矢量性问题2：由牛33问题3：如果柜底光滑，当推力作用在柜子上的瞬间，柜子是否立刻获得加速度？加速度与合外力存在瞬时对应关系，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．瞬时性F合

ma=问题3：如果柜底光滑，当推力作用在柜子上的瞬间，柜子是否立刻34问题4：在平直地面上，有一质量为1kg的遥控小汽车，当速度达到3m/s时取消动力，经过3s停了下来，小汽车受到的阻力是多少？重新起步加速时牵引力为4N，产生的加速度是多少？（假定小汽车受到的阻力不变，取g=10m/s2

）作用在物体上的每一个力都各自产生加速度，与其他力无关;而物体实际的加速度a是每个力的加速度的矢量和。独立性问题4：在平直地面上，有一质量为1kg的遥控小汽车，当速度达35(2)构成系统的两物体原来静止，因相互作用而反向运动．对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多．(1)光子的能量ε＝hν，其中h＝6.626×10－34J·s(称为普朗克常量)．1、“连通器”是液体压强知识的应用。在进行这一环节时，我首先出示一个连通器，让学生猜想往里面装水后，水面最后会怎样？然后让一名学生上台操作去验证自己的猜想；通过演示得出连通器的概念及特点。(3)影响因素：由原子核内部因素决定，跟原子所处的物理化学状态无关．师：用钉子从袋子的四周扎上一些小孔，水就会从四周喷出。4．涉及最大高度的临界问题第十三章动量守恒定律近代物理百米冠军：=8．33m／s俗话说“良好的开端是成功的一半”，所以我计划创设两种情景来调动学生的积极性。情景一、请大家闭上眼睛，问刚才老师在干什么？情景二、请戴眼镜的同学取下眼镜，告诉大家他的感受。根据情景请同学们提出一个与眼睛有关的问题。根据学生提出的问题，选择“眼睛怎样看件物体？眼睛是怎样近视的？怎样矫正？”等问题作为今天的主题，其它问题给以鼓励。通过以上活动，不仅培养学生的质疑能力，而且提高学生的学习兴趣，为顺利完成本节课的教学任务奠定坚实基础。(2)完全非弹性碰撞CD[假设某行星有卫星绕其表面旋转，万有引力提供向心力，可得GMmR2＝m4π2T2R，那么该行星的平均密度为ρ＝MV＝M43πR3＝3πGT2，卫星的环绕速度v＝GMR，表面的重力加速度g＝GMR2＝G·4ρπR3，所以正确答案是C、D.]由①②得v′1＝m1－m2v1m1＋m2v′2＝2m1v1m1＋m22．产生条件：入射光的频率大于极限频率．理解性质F＝ma是一个矢量式。物体的加速度方向由它受的合力方向决定，且总与合力的方向相同矢量性加速度与合外力是瞬时对应关系，同时产生，同时变化，同时消失瞬时性作用在物体上的每一个力都产生加速度，物体的实际加速度是这些加速度的矢量和独立性力是产生加速度的原因，只要物体所受的合力不为0，物体就具有加速度因果性(2)构成系统的两物体原来静止，因相互作用而反向运动．理解性36简化建模思考：加速稳定时，“平安符”的运动与汽车的运动有何关系？aθ精讲点拨简化建模思考：加速稳定时，“平安符”的运动与汽车的运动有何关37【例题】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测定列车的加速度。在某次测定中，悬线与竖直方向的夹角为，求列车的加速度。（已知重力加速度为g）mgFTFa解：方法1——合成法以小球为研究对象，其受力如图.则F=mgtanθ由牛顿第二定律得：【例题】某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球，在列车以38解：方法2——正交分解法mgFTyxFxFy)θ竖直方向mg=Fy=FTcosθ水平方向F合=

Fx=FTsinθFTsinθ=maa=gtanθ【例题】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测定列车的加速度。在某次测定中，悬线与竖直方向的夹角为，求列车的加速度。解：方法2——正交分解法mgFTyxFxFy)θ竖直方向mg39规律方法应用牛顿第二定律解题的步骤：③选规律、列方程④解方程、得结果②选对象、两分析①析情境、建模型受力分析运动分析一个中心：加速度规律方法应用牛顿第二定律解题的步骤：③选规律、列方程④解40a=gtanθ应用：能否据此，设计一个能显示加速度大小的简易装置？OABP选取器材？如何设计？平衡时细线位置？a向左时细线位置？a=10m/s2向右时细线位置？01010aa素养提升：a=gtanθ应用：能否据此，设计一个能显示加速度大小的简易41知识建构物理观念物理观念科学思维科学探究知识建构物理观念物理观念科学思维科学探究421.如图,小鸟沿虚线斜向上加速飞行,空气对其作用力可能是(

)A.F1 B.F2C.F3 D.F4B解析:小鸟沿虚线斜向上加速飞行,加速度沿着虚线向上,故合力F沿着虚线向上;小鸟受重力和空气对其作用力,由力的平行四边形定则可知,空气作用力沿F2方向,选项B正确.素养达标检测1.如图,小鸟沿虚线斜向上加速飞行,空气对其作用力可能是(432.冰壶比赛的冰道表面覆盖着特制的微小颗粒．如图所示，比赛时运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面，使冰壶滑得更远．设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ，受到的滑动摩擦力为f，冰壶的加速度为a，则冰道被擦刷后（）A.μ、f、a都增大B.μ、f、a都减小C.μ增大，f和a减小D.μ减小，f和a增大B2.冰壶比赛的冰道表面覆盖着特制的微小颗粒．如图所示，比赛443.

一辆装满红富士苹果的货车在从烟台到泰安的高速公路上以加速度a向前加速运动。如图所示，货箱中苹果B的质量为m，求苹果B周围与它接触的物体对苹果B