牛顿第二定律课件-高一上学期物理人教版

第四章第3节

牛顿第二定律学习目标1.牛顿第二定律内容以及公式2.力F的单位3.牛顿第二定律的性质4.牛顿第二定律的应用1.用天平测出小车的质量M车。2.安装好实验装置，平衡摩擦力。3.把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂槽码，将车拉到打点计时器附近。4.先打开计时器电源，再释放小车，得到纸带，并记下槽码的重量。5.改变槽码的重量，重复以上的步骤几次。（控制M车不变，改变F，探究F与a的关系）6.控制槽码质量不变，改变小车质量，再测几组数据。（控制F不变，改变M车，探究M与a的关系）实验步骤

上一节课，通过实验

课堂引入“探究加速度与力、质量关系”实验结论：Faam1在质量一定时，物体加速度的大小与它受到的作用力成正比，即a∝F；

如果我们多做几次实验，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，如图甲。图甲猜想图乙实际规律很可能就是这样的。课堂引入

更加精细的实验表明，小车的加速度a跟它所受的作用力F成正比，与它的质量m成反比。问题与思考学习任务一

牛顿第二定律的表达式

大量的实验和观察到的事实都可以得出与上节课实验同样的结论，由此可以总结出一般性的规律：

物体加速度的大小跟所受合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。这就是牛顿第二定律（Newton’ssecondlaw）。牛顿第二定律的内容学习任务一

牛顿第二定律的表达式m一定：a∝

FF∝ma

F一定：a∝m1a∝mFF=kma

k为比例系数

牛顿第二定律不仅阐述了力、质量和加速度三者的数量关系，还明确了加速度和力的方向关系。k到底有多大呢？学习任务一

牛顿第二定律的表达式F＝kma中k的数值取决于F、m、a的单位的选取。

在国际单位制中，当k=1时，质量m=1kg的物体，在某力作用下获得a=1m/s2的加速度所需要的力：F=ma=1kg×1m/s2=1kg·m/s2把1kg·m/s2

叫做“一个单位”的力力F的单位就是千克米每二次方秒

kg·m/s2后人为了纪念牛顿，把它称作“牛顿”，用符号N表示.学习任务一

牛顿第二定律的表达式

使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力为1N。1N＝1kg·m/s2F＝ma

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，牛顿第二定律可以表述为：该表达式在具体的使用中有哪些要注意的呢？学习任务一

牛顿第二定律的表达式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？咦，

F＝ma，你的加速度去哪了？亲，这里的F指的是合力推力F静摩擦力f学习任务二

对牛顿第二定律的理解3.矢量性：F=ma是一个矢量式，a与F的方向总是相同;4.瞬时性：a与F是瞬时对应关系（含大小和方向），即a与F同时产生，同时变化，同时消失。（F突变→a突变v不突变）5.独立性：每个力各自独立地能使物体产生一个加速度2.同体性：

a、F、m对应于同一物体;

1.因果性：力是产生加速度的原因，合外力不为零时一定有加速度；学习任务二

对牛顿第二定律的理解——性质2.分析受力情况

画受力分析图求合外力求a3.运动情况的分析列表达式4.根据牛顿第二定律F合

＝ma

列方程求解一般解题步骤1.选择研究对象应用题解题步骤求解加速度的两种方法1.合成法

若物体只受两个力作用时，应用平行四边形定则求这两个力的合力，物体所受合力的方向即为加速度的方向

2.正交分解法

当物体受多个力作用处于加速或减速状态时，常用正交分解法求物体所受的合力，再应用牛顿第二定律求加速度求解加速度的两种方法应用题解题步骤【例题2】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。mgFTFa【解析】方法1：矢量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：a＝gtanθ

方向水平向右例题2正交分解法在牛顿第二定律中的应用：当物体受多个力作用时，常用正交分解法求物体的合外力．1、沿加速度方向、垂直加速度方向建立xoy坐标系

(不分解加速度)2、将物体所受的其他力正交分解3、有加速度则列方程Fx＝ma

没有加速度则列方程Fy＝0.解题总结a见《从入门到精通》【解析】方法2：正交分解法在竖直方向有FTcosθ＝mg（1）在水平方向有FTsinθ＝ma（2）小球在水平方向上做匀加速直线运动，在竖直方向上处于平衡状态。建立直角坐标系。将小球所受的拉力FT分解为水平方向的Fx和竖直方向的Fy。两式联立，可以求得小球的加速度为：

a＝gtanθ

方向水平向右mgFTFxaFy例题2

在宇宙空间，所有物体处于完全失重的情况。天平、台秤无法使用。通过本节课的学习你知道怎样测宇航员的质量吗？F=ma，已知力F，并测出加速度a，就可以算出物体的质量m—动力学方法测质量科学漫步科学漫步物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。这就