人教版（2019）高一物理必修第一册：4.3牛顿第二定律(共42张PPT)

牛顿第二定律回顾a

∝

FF∝ma

正比于a

∝m1a∝mFF=kma

k为比例系数

我们能否想个办法把k消掉?定义:

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

F＝kma

一、力的单位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．练习CD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。F＝ma数学表达式

二、牛顿第二定律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？F＝ma中的F指的是物体所受的合力力和运动的关系F合一定a一定匀变速运动例：自由落体F合变化a变化非匀变速运动F合=0a=0静止或匀速运动平衡状态理解:

a=mF(1)同体性:a、F、m对应于同一物体

牛顿第二定律内容中前半句话的“物体”是指同一个物体吗?理解:a=mF牛顿第二定律内容中后半句话：加速度的方向跟作用力的方向相同。FA光滑水平面F和a都是矢量,牛顿第二定律F=ma是一个矢量式,它反映了加速度方向始终跟合力方向相同,而速度方向与合力方向无必然联系(2)矢量性:a与F的方向总是相同理解:a=mFFA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?F增大、减小时，a怎样?物体的加速度随合力的变化而变化,存在瞬时对应的关系.(3)同时（瞬时）性:a与F是瞬时对应关系a与F总是同生同灭同变化理解:a=mFFA光滑水平面物体还受哪几个力?GNG与N分别产生加速度吗?作用在物体上的每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:每个力各自独立地能使物体产生一个加速度(4)独立性:每个力各自独立地使物体产生一个加速度(2)矢量性:a与F的方向总是相同(3)同时（瞬时）性:a与F总是同生同灭同变化(5)因果性:m是内因、F是外因;a由F、m共同决定

(6)相对性:惯性参照系(地面系)(7)统一性:统一用国际制的单位a=mF(1)同体性:F、m、a对应于同一物体

理解:关于牛顿第二定律的应用：思路和步骤：1：确定对象；2：分析研究对象受力情况；3：考虑研究对象运动的状态变化情况、即有无加速度；4：规定正方向或建立坐标系，列方程求解。汽车重新加速时的受力情况某质量为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GNffFNG例题1(1)汽车在减速过程:Vo=100km／h＝27.8m／s，V=0，t=70s根据a＝(v-vo)/t得:加速度为a1＝－0.397m／s2,方向向后.根据牛顿第二定律得:受到的阻力f＝ma1＝－437N,方向向后.解：(2)汽车重新启动时:牵引力为F=2000N，根据牛顿第二定律得:加速度为a2=(F－

f)/m＝1.42m／s2方向向前.正交分解法平行四边形法一个物体，质量是2㎏，受到互成120o角的两个力F1和F2的作用,此外没有其他的力.这两个力的大小都是10N，这个物体产生的加速度是多大?F1F20Fxy0F1F2有没有其他方法？0F1F2a2a1a例题2分析:

求合力的方法600600600600用牛顿第二定律解题的一般步骤1、确定研究对象2、分析受力、运动情况，画出受力分析图3、求合力4、选正方向，根据牛顿运动定律和运动学公式建立方程并求解总结注意:各量统一用国际单位制的单位.应用牛顿第二定律解题的常用方法1.矢量合成法如果物体只受两个力的作用时,应用力的平行四边形定则求这两个力的合力比较容易,再由牛顿第二定律可求出物体的加速度的大小及方向.加速度的方向就是物体所受合外力的方向.反之,若知道加速度的方向也就知道了合外力的方向,同样可应用平行四边形定则求物体的合力.2.正交分解法当物体受多个力的作用,并且这些力不在同一直线上时,常用正交分解法求物体的合外力,再利用牛顿第二定律求加速度.在实际应用时常将受力分解,通常将x轴(或y轴)设为加速度所在的方向,y轴(或x轴)设为垂直于加速度的方向.当然有时分解加速度比分解力更简单.说明1、求合力的两种方法：力的平行四边形法力的正交分解法正交分解表达F合X=maxF合Y=maY2、牛顿第二定律在某一方向上的应用三、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．除了这类已知受力求运动的问题外，生活中还有另一种问题也很常见。“已知受力求运动”解题思路：力运动aF=ma

分析受力分析运动运动学公式“已知运动求受力”解题思路：运动aF=ma分析运动分析受力运动学公式力总结两类问题：①已知物体受力的情况，确定物体运动情况。②已知物体的运动情况，确定物体受力情况。解题思路：牛顿运动定律的应用加速度a运动学公式运动情况第一类问题受力情况牛顿第二定律加速度a另一类问题牛顿第二定律运动学公式内容及公式:a=F/m应用课堂小结定义:1牛=1千克·米/秒2牛顿第二定律理解:同体性矢量性同时性独立性

因果性相对性统一性四、必会的几个问题1、平面上的问题2、斜面的上的问题3、竖直方向的问题必会的几个问题——平面上的问题1、光滑平面a=0，匀速直线Fa匀变速直线运动必会的几个问题——平面上的问题2、粗糙平面vGfNF=f=μmg=maa=μg物体做匀减速运动必会的几个问题——平面上的问题1、粗糙平面FfGxyN匀变速直线运动四、必会的几个问题1、平面上的问题2、斜面的上的问题3、竖直方向的问题必会的几个问题——斜面的上的问题1、光滑斜面θ物体沿斜面向下滑物体沿斜面向上滑结论：物体向下时——做匀加速直线运动物体向上时——做匀减速直线运动方向：沿斜面向下方向：沿斜面向下2、粗糙斜面（摩擦系数为μ），不加外力θ物体沿斜面向下滑物体沿斜面向上滑方向：沿斜面向下结论：物体向下运动时——做匀加速直线运动物体向上运动时——做匀减速直线运动具有向上的初速度方向：沿斜面向下3、斜面，加外力θθFFxyxy四、必会的几个问题1、平面上的问题2、斜面的上的问题3、竖直方向的问题必会的几个问题——竖直方向的问题1、无空气阻力G特点：只受重力a=g,方向竖直向下从初速度角度可分自由落体运动竖直上抛运动

以向上方向为正方向，竖直向上抛运动是一个加速度为-g的匀减速直线运动。必会的几个问题——竖直方向的问题2、有空气阻力，且大小不变特点：受重力空气阻力，与速度方向相反物体向上运动物体向下运动GF合=mg+f=maF合=mg-f=maa=g+f/ma=g-f/m方向向下方向向下附：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）对G＝mg的理解重力加速度是由于地面附近的物体，受到重力的作用而产生的，在同一地点，由于质量大的物体受到的重力大，质量小的物体受到的重力小，所以物体在同一地点产生的重力加速度是一个固定值。光滑水面上，一物体质量为1kg，初速度为0，从0时刻开始受到一水平向右的拉力F，F随时间变化图如下，要求作出速度时间图象。t/sF/N01231234t(s)