1、牛頓第二定律牛頓第二定律教學(xué)目標(biāo)能準(zhǔn)確表述牛頓第二定律。能根據(jù)對(duì)1N的定義，理解牛頓第二定律的數(shù)學(xué)關(guān)系式是如何從F=kma變成F=ma的 。知道牛頓第二定律是針對(duì)質(zhì)點(diǎn)使用的，因此關(guān)系式中的F應(yīng)是質(zhì)點(diǎn)所受的合力。能從同時(shí)性、矢量性等各方面深入理解牛頓第二定律，理解為什么說(shuō)牛頓第二定律是連接運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的橋梁能運(yùn)用牛頓第二定律分析和處理簡(jiǎn)單的問(wèn)題。初步體會(huì)牛頓第二定律在認(rèn)識(shí)自然過(guò)程中的有效性和價(jià)值。教學(xué)目標(biāo)能準(zhǔn)確表述牛頓第二定律。能根據(jù)對(duì)1N的定義，理解教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)理解牛頓第二定律的力指的是合力掌握牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用初步掌握兩種題型的解題思路，懂得利用牛頓第二定律把運(yùn)動(dòng)和力聯(lián)系起來(lái)教學(xué)重

2、點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)理解牛頓第二定律的力指的是合力掌握牛頓第實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系a F如何將這個(gè)關(guān)系用等式表示呢？實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系a F如何將這個(gè)關(guān)系用等知道牛頓第二定律內(nèi)容知道1N 的規(guī)定當(dāng)使用國(guó)際單位制時(shí)，牛頓第二定律寫(xiě)成F=ma牛頓第二定律知道牛頓第二定律內(nèi)容知道1N 的規(guī)定當(dāng)使用國(guó)際單位制時(shí)牛頓第二定律內(nèi)容：物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同比例式表示：或等式表示：F =kma比例系數(shù)指物體所受的合力牛頓第二定律內(nèi)容：物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)牛頓第二定律小資料：17世紀(jì)時(shí)，人類(lèi)還沒(méi)有規(guī)定多大的力作為力的

3、單位。因此，在F=kma這個(gè)關(guān)系式中，k的選取就有一定的任意性。F =kma可見(jiàn)，如果都用國(guó)際單位制的單位，在上式中就可以使k=1，上式簡(jiǎn)化成牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式：F ma牛頓第二定律小資料：17世紀(jì)時(shí)，人類(lèi)還沒(méi)有規(guī)定多大的力作為力牛頓第二定律牛頓第二定律更一般的表述：物體的加速度跟所受的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比；加速度的方向跟合力的方向相同。適用范圍：牛頓第二只定律只適用于慣性參考系，慣性參考系是指相對(duì)于地面靜止或勻速的參考系牛頓第二定律只適用于宏觀（相對(duì)于分子、原子）、低速（遠(yuǎn)小于光速）運(yùn)動(dòng)的物體。F合= ma牛頓第二定律牛頓第二定律更一般的表述：物體的加速度跟所受的合牛頓第二定

4、律的理解牛頓第二定律中指出加速度與力成正比，能否說(shuō)成力與加速度成正比，為什么？力是產(chǎn)生加速度的原因a的定義式a=v/ t反映的是速度變化快慢的物理量，速度變化量v 的大小由加速度a和時(shí)間t 決定。a的決定式a=F/m加速度a由物體所受合外力F和質(zhì)量m決定。因果性牛頓第二定律的理解牛頓第二定律中指出加速度與力成正比，能否說(shuō)在牛頓第二定律的表達(dá)式 F = ma 中，哪些是矢量，哪些是標(biāo)量？這兩個(gè)矢量的方向關(guān)系是怎么樣？牛頓第二定律的理解m 是標(biāo)量，F(xiàn) 和 a 是矢量“力是產(chǎn)生加速度的原因”，故加速度 a 的方向和合力 F 的方向是一致的。即物體的加速度方向由物體所受合力的方向決定。矢量性在牛頓第二

5、定律的表達(dá)式 F = ma 中，哪些是矢量，哪些從牛頓第二定律的內(nèi)容分析，F(xiàn)、m、a是對(duì)于幾個(gè)物體而言的？牛頓第二定律的理解牛頓第二定律：物體的加速度跟所受的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比；加速度的方向跟合力的方向相同。F、m、a 都是屬于同一個(gè)物體的，研究對(duì)象是統(tǒng)一的。同體性從牛頓第二定律的內(nèi)容分析，F(xiàn)、m、a是對(duì)于幾個(gè)物體而言的？牛放在光滑水平面上的物體，在水平拉力F 作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)， (1)如果力F 逐漸減小到 0 的過(guò)程中，物體的加速度將怎樣變化？ 速度將怎樣變化？(2)當(dāng)力F 減到 0 時(shí)，加速度為_(kāi)，速度達(dá)到_牛頓第二定律的理解加速度逐漸減小到 0，速度逐漸增大0最大加速度與

6、合外力存在著瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系：某一時(shí)刻的加速度總是與那一時(shí)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。加速度與合外力同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失，同時(shí)變化瞬時(shí)性放在光滑水平面上的物體，在水平拉力F 作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，牛頓第二定律的理解物體受到幾個(gè)力的作用時(shí)，每個(gè)力各自獨(dú)立地使物體產(chǎn)生一個(gè)加速度，就像其他力不存在一樣，這個(gè)性質(zhì)叫做力的獨(dú)立性原理。物體的合加速度等于各個(gè)分力分別產(chǎn)生的加速度的矢量和。獨(dú)立性0(1) 物體產(chǎn)生的加速度是多大？牛頓第二定律的理解物體受到幾個(gè)力的作用時(shí)，每個(gè)力各自獨(dú)立地使牛頓第一定律是牛頓第二定律的特例嗎？牛頓第二定律的理解牛頓第一定律說(shuō)明維持物體的速度不需要力，

7、改變物體的速度才需要力。牛頓第一定律定義了力，而牛頓第二定律是在力的定義的基礎(chǔ)上建立的，如果我們不知道物體在不受力情況下是怎樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，要研究物體在力的作用下是怎么運(yùn)動(dòng)的，顯然是不可能的，所以牛頓第一定律是研究力學(xué)的出發(fā)點(diǎn)，是不能用牛頓第二定律替代的，也即不是牛頓第二定律的特例牛頓第一定律是牛頓第二定律的特例嗎？牛頓第二定律的理解牛頓第從牛頓第二定律知道，無(wú)論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度?？墒俏覀冇昧μ嵋粋€(gè)很重的物體時(shí)卻提不動(dòng)它，這跟牛頓第二定律有無(wú)矛盾？應(yīng)該怎樣解釋這個(gè)現(xiàn)象？沒(méi)有矛盾， (1)從平衡角度來(lái)看，因?yàn)樘岵粍?dòng)，所以靜止，則合外力為0，所以加速度也為0； (2)從力的角度來(lái)看，

8、物體受三個(gè)力，支持力、重力、向上提的力。這三個(gè)力中每個(gè)力都產(chǎn)生了加速度，但相互抵消，所以合加速度也是0F ma指的是物體所受的合力從牛頓第二定律知道，無(wú)論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度?？衫斫馀ｎD第二定律中的力F 代表的合外力牛頓第二定律中F代表合外力理解牛頓第二定律中的力F 代表的合外力牛頓第二定律中F代表合牛頓第二定律中F 代表合外力某質(zhì)量為1100kg的汽車(chē)在平直路面試車(chē)，當(dāng)達(dá)到100km/h的速度時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī) ，經(jīng)過(guò)70s停了下來(lái)。汽車(chē)受到的阻力是多大？重新起步加速時(shí)牽引力為2000N，產(chǎn)生的加速度是多大？假定試車(chē)過(guò)程中汽車(chē)受到的阻力不變。分析平直路面汽車(chē)在豎直方向上合力為0只需考慮

9、水平方向的運(yùn)動(dòng)水平方向上，牽引力和阻力的合力就是使車(chē)產(chǎn)生加速度的力NfFG牛頓第二定律中F 代表合外力某質(zhì)量為1100kg的汽車(chē)在平直牛頓第二定律中F 代表合外力某質(zhì)量為1100kg的汽車(chē)在平直路面試車(chē)，當(dāng)達(dá)到100km/h的速度時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī) ，經(jīng)過(guò)70s 停了下來(lái)。汽車(chē)受到的阻力是多大？重新起步加速時(shí)牽引力為2000N，產(chǎn)生的加速度是多大？假定試車(chē)過(guò)程中汽車(chē)受到的阻力不變。解：沿汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的方向建立坐標(biāo)軸（如圖所示）汽車(chē)受到的阻力為負(fù)號(hào)表示阻力的方向與坐標(biāo)軸的方向相反，即與速度的方向相反在試車(chē)的第一階段，汽車(chē)做勻變速運(yùn)動(dòng)，初速度是 v0=100km/h=27.8m/s，末速度是0，滑行時(shí)間t=

10、70s，因此加速度a1為牛頓第二定律中F 代表合外力某質(zhì)量為1100kg的汽車(chē)在平直牛頓第二定律中F 代表合外力某質(zhì)量為1100kg的汽車(chē)在平直路面試車(chē)，當(dāng)達(dá)到100km/h的速度時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī) ，經(jīng)過(guò)70s 停了下來(lái)。汽車(chē)受到的阻力是多大？重新起步加速時(shí)牽引力為2000N，產(chǎn)生的加速度是多大？假定試車(chē)過(guò)程中汽車(chē)受到的阻力不變。解：在重新起步并加速后，汽車(chē)除了受到上述阻力外，還受到牽引力FF 的方向與坐標(biāo)軸的方向一致，取正號(hào)。合力是牽引力的大小與阻力的大小之差，即由牛頓第二定律可得汽車(chē)的加速度a2在試車(chē)的第二階段，加速度的方向與坐標(biāo)軸的方向相同，即與速度的方向相同牛頓第二定律中F 代表合外力某質(zhì)

11、量為1100kg的汽車(chē)在平直理解牛頓第二定律的同體性與獨(dú)立性，并能解決實(shí)際問(wèn)題牛頓第二定律的同體性與獨(dú)立性理解牛頓第二定律的同體性與獨(dú)立性，并能解決實(shí)際問(wèn)題牛頓第二定F、m、a 是對(duì)于同一個(gè)物體而言的每個(gè)力各自獨(dú)立地使物體產(chǎn)生一個(gè)加速度同體性獨(dú)立性F、m、a 是對(duì)于同一個(gè)物體而言的每個(gè)力各自獨(dú)立地使物體產(chǎn)牛頓第二定律的同體性和獨(dú)立性一個(gè)物體受到F1= 4N 的力，產(chǎn)生a1= 2m/s的加速度，要使它產(chǎn)生a2= 6m/s 加速度，需要施加多大的力？F = ma牛頓第二定律的同體性和獨(dú)立性一個(gè)物體受到F1= 4N 的力甲、乙兩輛實(shí)驗(yàn)小車(chē)，在相同的力的作用下，甲車(chē)產(chǎn)生的加速度為1.5m/s，乙車(chē)產(chǎn)生

12、的加速度為4.5m/s，甲車(chē)的質(zhì)量是乙車(chē)的幾倍？牛頓第二定律的同體性和獨(dú)立性分析統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件人教版高中物理必修一 4.3牛頓第二定律(共35張PPT)人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件人教版高中物理必修一 4.3牛頓第二定律(共35張PPT)人教版部編版甲、乙兩輛實(shí)驗(yàn)小車(chē)，在相同的力的作用下，甲車(chē)產(chǎn)生的加速度為1水平路面上質(zhì)量是30kg的手推車(chē)，在受到60N的水平推力時(shí)做加速度為1.5m/s的勻加速運(yùn)動(dòng)。如果撤去推力，車(chē)的加速度是多少？牛頓第二定律的同體性和獨(dú)立性解：分析題意可知，物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中總受到摩擦阻力F阻的作用。取小車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎?，由牛頓第二定律可

13、知：F- F阻= ma，F(xiàn)阻= F - ma = 60N - 30 1.5N = 15N負(fù)號(hào)表示這時(shí)加速度的方向與推力方向相反統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件人教版高中物理必修一 4.3牛頓第二定律(共35張PPT)人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件人教版高中物理必修一 4.3牛頓第二定律(共35張PPT)人教版部編版水平路面上質(zhì)量是30kg的手推車(chē)，在受到60N的水平推力時(shí)做理解牛頓第二定律的矢量性與瞬時(shí)性，并能解決實(shí)際問(wèn)題牛頓第二定律的矢量性與瞬時(shí)性統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件人教版高中物理必修一 4.3牛頓第二定律(共35張PPT)人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載

14、PPT課件人教版高中物理必修一 4.3牛頓第二定律(共35張PPT)人教版部編版理解牛頓第二定律的矢量性與瞬時(shí)性，并能解決實(shí)際問(wèn)題牛頓第二定F 和a 時(shí)刻對(duì)應(yīng)：同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失、同時(shí)變化a 的方向與F 的方向一定相同瞬時(shí)性矢量性統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件人教版高中物理必修一 4.3牛頓第二定律(共35張PPT)人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件人教版高中物理必修一 4.3牛頓第二定律(共35張PPT)人教版部編版F 和a 時(shí)刻對(duì)應(yīng)：同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失、同時(shí)變化a 的方向與某光滑水平桌面上有一個(gè)物體，質(zhì)量是2kg，受到互成120角的兩個(gè)水平方向的力F1和F2的作用，兩個(gè)力的

15、大小都是10N。這個(gè)物體的加速度是多大？牛頓第二定律的矢量性和瞬時(shí)性分析F = ma關(guān)鍵在求合力統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件人教版高中物理必修一 4.3牛頓第二定律(共35張PPT)人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件人教版高中物理必修一 4.3牛頓第二定律(共35張PPT)人教版部編版某光滑水平桌面上有一個(gè)物體，質(zhì)量是2kg，受到互成120角某光滑水平桌面上有一個(gè)物體，質(zhì)量是2kg，受到互成120角的兩個(gè)水平方向的力F1和F2的作用，兩個(gè)力的大小都是10N。這個(gè)物體的加速度是多大？牛頓第二定律的矢量性和瞬時(shí)性解：先求F1和F2的合力F合，然后用牛頓第二定律求出加速度以F1和F

16、2的角平分線為x 軸，建立如圖所示的坐標(biāo)系把力F1和F2分別沿x 軸和y 軸的方向分解，它們的分力為F1x和F2x的合力就是F1和F2的合力，即由牛頓第二定律，得加速度加速度的方向與F合的方向相同F(xiàn)1x= F1cos60，F(xiàn)1y= F1sin60F2x= F2cos60，F(xiàn)2y= F2sin60F合=F1x+ F2x= F1cos60 + F2cos60 = 5N + 5N = 10N統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件人教版高中物理必修一 4.3牛頓第二定律(共35張PPT)人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件人教版高中物理必修一 4.3牛頓第二定律(共35張PPT)人教版部編版某光

17、滑水平桌面上有一個(gè)物體，質(zhì)量是2kg，受到互成120角因?yàn)榧铀俣仁鞘噶浚覀兡芊窭梅纸饧铀俣鹊姆椒ㄇ蠼饬?？牛頓第二定律的矢量性和瞬時(shí)性如圖所示，電梯與水平面夾角為30，當(dāng)電梯加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，人對(duì)梯面的壓力是其重力的6/5，則人與梯面間的摩擦力是其重力的多少倍？分析： 對(duì)物體（人）進(jìn)行受力分析后，再正交分解； 根據(jù)牛頓第二定律：合外力方向與加速度方向相同。統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件人教版高中物理必修一 4.3牛頓第二定律(共35張PPT)人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件人教版高中物理必修一 4.3牛頓第二定律(共35張PPT)人教版部編版因?yàn)榧铀俣仁鞘噶?，我們能否利用分解加?/p>

18、度的方法求解力？牛頓第如圖所示，電梯與水平面夾角為30，當(dāng)電梯加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，人對(duì)梯面的壓力是其重力的6/5，則人與梯面間的摩擦力是其重力的多少倍？牛頓第二定律的矢量性和瞬時(shí)性解 對(duì)人受力分析：重力mg、支持力FN、摩擦力Ff（摩擦力的方向一定與接觸面平行，由加速度的方向可推知F水平向右）。 建立直角坐標(biāo)系：取水平向右（即F方向）為x軸正向，此時(shí)只需分解加速度，其中ax=acos30，ay=asin30（如圖所示）建立方程并求解：x方向：Ff=macos30y方向：FN-mg=masin30所以Ff/（mg）=3/5統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件人教版高中物理必修一 4.3牛頓第二定律(共35

19、張PPT)人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件人教版高中物理必修一 4.3牛頓第二定律(共35張PPT)人教版部編版如圖所示，電梯與水平面夾角為30，當(dāng)電梯加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，人對(duì)梯光滑水平桌面上有一個(gè)質(zhì)量是2kg 的物體，它在水平方向上受到互成90角的兩個(gè)力的作用，這兩個(gè)力都是14N。這個(gè)物體加速度的大小是多少？沿什么方向？牛頓第二定律的矢量性和瞬時(shí)性解 根據(jù)平行四邊形定則，作圖可發(fā)現(xiàn)合力一定沿其夾角的平分線方向（如圖所示），合力大小為：于是產(chǎn)生的加速度為：加速度方向與合力方向相同，即與兩個(gè)力成45夾角統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件人教版高中物理必修一 4.3牛頓第二定律(共35張PP

20、T)人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件人教版高中物理必修一 4.3牛頓第二定律(共35張PPT)人教版部編版光滑水平桌面上有一個(gè)質(zhì)量是2kg 的物體，它在水平方向上受到求解加速度的常用方法合成法（平行四邊形定則）正交分解法若物體只受兩個(gè)力作用而產(chǎn)生加速度時(shí)，應(yīng)用力的合成法較簡(jiǎn)單。注意合外力的方向就是加速度的方向，解題時(shí)只要知道合外力的方向，就可知道加速度的方向，反之亦然，在解題時(shí)要準(zhǔn)確作出力的平行四邊形，運(yùn)用直角三角形進(jìn)行求解。當(dāng)物體受到兩個(gè)以上的力作用而產(chǎn)生加速度時(shí)，常用正交分解法解題，多數(shù)情況下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上，有：（沿加速度方向）（垂直于加速度方向）統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件人教版高中物理必修一 4.3牛頓第二定律(共35張PPT)人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開(kāi)課課件下載PPT課件人教版高中物理必修一 4.3牛頓第二定律(共35張PPT)人教版部編版求解加速度的常用方法合成法（平行四邊形定則）正交分解法若物體用牛頓第二定律解題的一般步驟確定研究對(duì)象；分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，畫(huà)出研究對(duì)象的受力分析圖；建立直角坐標(biāo)系，把力或加速度分解在 x 軸或 y 軸上；分別沿 x 軸方向和 y 軸方向應(yīng)用牛頓第二定律列出方程；統(tǒng)一單位，計(jì)算數(shù)值。統(tǒng)編版優(yōu)秀