43牛顿第二定律高一物理教学课件（粤教版2019）

第三节

牛顿第二定律粤教版（2019）高中物理必修第一册第四章牛顿运动定律@HY复习回顾牛二的表述牛二的理解实验：探究加速度与力、质量的关系探究方法：控制变量法质量一定时，加速度a与合外力F成正比合外力一定时，加速度a

与质量m成反比牛二的应用复习回顾牛二的表述牛二的理解

牛顿第二定律：物体的加速度与物体所受到的作用力成正比，与物体的质量成反比，加速度方向与作用力方向相同。问题：表达式中的k等于多少？为什么？矢量矢量牛二的应用复习回顾牛二的表述牛二的理解国际上规定：使质量为1kg的物体获得1m/s2的加速度的力为1N。

在国际单位制下，通过牛顿第二定律定义了力和力的单位。牛二的应用复习回顾牛二的表述牛二的理解我们在初中已知物体重力与质量间的关为，式中

。在高中的学习中，我们又知道重力加速度

。两者之间有什么关系？等价牛二的应用复习回顾牛二的表述牛二的理解问题1.牛顿第二定律中指出加速度与力成正比，能否说成力与加速度成正比，为什么？力是产生加速度的原因因果性问题2.在牛顿第二定律的表达式

F=ma中，哪些是矢量，哪些是标量？这两个矢量的方向关系是怎么样？物体受力方向决定物体的加速度方向。故加速度a

的方向与力F的方向是一致的。矢量性牛二的应用复习回顾牛二的表述牛二的理解加速度与合外力存在着瞬时对应关系：某一时刻的加速度总是与那一时刻的合外力成正比；有力即有加速度；合外力消失，加速度立刻消失.即:同时产生,同时消失,同时变化.瞬时对应性问题3：若作用在物体上的外力随时间不断变化，则物体的加速度会如何？问题4.

从牛顿第二定律的内容分析,F、m、a是对于几个物体而言的?F、m、a都是属于同一个物体的，研究对象是统一的。同体性牛二的应用复习回顾牛二的表述牛二的理解问题5：若该物体同时受到这两个相互垂直的力共同作用呢，请问该物体的加速度大小和方向又是怎样的呢？aF1F2F合aF1F2F合a2a1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，F应为物体受到的合外力。独立性牛二的应用复习回顾牛二的表述牛二的理解特征：因果性矢量性瞬时性同体性独立性力是产生加速度的原因加速度的方向由合外力的方向决定加速度与合外力是瞬时对应关系加速度、合外力与质量都对同一物体每一个力都产生加速度，关注合加速度牛二的应用复习回顾牛二的表述牛二的理解【例题】一辆质量为1.0×103kg

的汽车，经过10s由静止沿直线匀加速到30m/s.求汽车所受的合力。解：由运动学公式：得：根据牛顿第二定律：得：牛二的应用复习回顾牛二的表述牛二的理解从牛顿第二定律可知，无论怎样大小的力都可以使物体产生加速度。可是当我们用力提一个很重的物体时，我们却提不动它。这跟牛顿第二定律有无矛盾？为什么？

由公式F=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没有矛盾牛二的应用情景一：如图，一个同学沿水平方向推着一个质量m=10kg木箱前进。设同学的推力F=20N，动摩擦因素μ=0.16，问木箱的加速度多大？g取10m/s2FfFNmg解：对木箱受力分析复习回顾牛二的表述牛二的理解牛二的应用由牛顿第二定律得：F－f=maf=μmg解得a=0.4m/s2方向水平向右情景一：如图，一个同学沿水平方向推着一个质量m=10kg木箱前进。设同学的推力F=20N，动摩擦因素μ=0.16，若一段时间后，撤去了力F，求撤去推力瞬间，木箱的加速度多大？g取10m/s2fFNmg复习回顾牛二的表述牛二的理解牛二的应用f解：对木箱受力分析由牛顿第二定律得：f=maf=μmg解得a=0.4m/s2方向水平向左情景二：如图，一个旅客拉着一个质量m=10kg行李箱前进。设旅客的拉力F=20N，拉杆与水平地面夹角θ=53°，动摩擦因素μ=0.1，问行李箱的加速度多大？Ffmg解：对行李箱受力分析由牛顿第二定律得：解得a=

0.36m/s2Fcosθ－f=maFsinθ+FN=

mgf=

μFNFsinθ FN

θ

Fcosθ复习回顾牛二的表述牛二的理解牛二的应用情景三：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的夹角θ＝37°，小球和车厢相对静止，小球的质量为1kg(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)。求：请判断车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；FmgθF合解：对小球受力分析F合=mgtanθF合=ma方向水平向右解得a=

gtanθ=7.5m/s2复习回顾牛二的表述牛二的理解牛二的应用①若速度像右，则车厢向右加速②若速度像左，则车厢向左减速由牛顿第二定律得：1．在牛顿第二定律公式F＝kma中，比例系数k的数值(

)A．在任何情况下都等于1B．是由质量m、加速度a和力F三者的大小所决定的C．与质量m、加速度a和力F三者的单位无关D．在国际单位制中一定等于1D

[在牛顿第二定律的表达式F＝kma中，只有质量m、加速度a和力F的单位是国际单位制单位时，比例系数k才为1，故D正确，A、B、C错误．]课堂练习2．如图所示，A、B质量均为m，细线质量可以忽略，重力加速度为g，在上方细线被烧断瞬间，A、B的加速度大小分别是(

)A．0、g

B．g、gC．0、0 D．2g、0B

[不可伸长的细线的拉力变化时间可以忽略不计，称之为“突变弹力”，当烧断上方O、A间细线时，A、B间细线拉力突变为零，故aA＝aB＝g，B正确．]课堂练习3．(多选)初始时静止在光滑水平面上的物体，受到一个逐渐减小的水平力的作用，则这个物体运动情况为(

)A．速度不断增大，但增大得越来越慢B．加速度不断增大，速度不断减小C．加速度不断减小，速度不断增大D．加速度不变，速度先减小后增大[答案]

AC课堂练习4．(新情境题：以“电梯”为背景，考查牛顿第二定律)小杰乘坐竖直快速电梯，从底层到达第36层共用时24s．若电梯先以加速度a由静止做匀加速运动，经过4s达到最大速度5m/s，然后以最大速度匀速运动，最后以大小相同的加速度a做匀减速运动恰好到达36层．用你学到的物理知识，探究下列问题：(1)电梯的加速度a及上升的总高度h.课堂练习[答案]

1.25m/s2

100m