单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/9/3 Thursday,0,4.3,牛顿第二定律,4.3牛顿第二定律,1,1,理解牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义,(,重点难点,),2,知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的,3,会应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题,(,重点难点,),学习目标,1理解牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义(重点难点),2,物体运动状态的改变就是指速度发生了变化，即物体产生加速度。,力是改变物体运动状态的原因，,即：力是产生加速度的原因,.,质量,是物体惯性大小的量度。,物体运动状态发生改变的原因是什么,?,物体的运动状态改变怎么描述？,物体运动状态改变的难易程度与谁有关？,复习回固,物体运动状态的改变就是指速度发生了变化，即物体产生加速度。力,3,即,1,、质量,m,一定，加速度,a,与力,F,的关系,a,F,当,m,一定时，,a,和,F,成正比,当,F,一定时，,a,和 成正比,a,即,2,、力,F,一定，加速度,a,与质量,m,的关系,探究回顾,即1、质量m 一定，加速度a与力F 的关系a F当m一定时,4,a,F,正比于,a,a,F,ma,F,kma,探究总结：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。,比例系数,新课教学,a F正比于a a Fma Fkma探究总结：物,5,一、牛顿第二定律,1.,内容：物体加速度的大小跟所受的作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。,2.,数学表达式：,F=kma,一、牛顿第二定律,6,为了使,F,=,kma,简单一些，取,k,=1，,则：,F,=,ma,研究表明：使质量,m,=1 kg 的物体产生,a,=1 m/s,2,的加速度所需要的力,由,F=ma,=1 kg1m/s,2,=1 kgm/s,2,把,1 kgm/s,2,叫做一个单位的力,1 N=1 kgm/s,2,二、牛顿第二定律与力的单位,规定：物理学中把使质量,m,=1kg,的物体，获得,1m/s,2,的加速度的力为“个单位的力”，即,k,=1,，,人们后来为了纪念牛顿，,1N=1 kgm/s,2,力单位的由来,定义：,4.3,牛顿第二定律,【,新教材,】,人教版（,2019,）高中物理必修第一册课件,(,共,26,张,PPT),4.3,牛顿第二定律,【,新教材,】,人教版（,2019,）高中物理必修第一册课件,(,共,26,张,PPT),为了使 F=kma 简单一些，取 k=1，则：F,7,F,合,=,ma,F,合,：,物体所受的合外力,m,：,物体的质量,a,：,物体的加速度,国际单位制，牛顿第二定律简化成：,a,的方向与,F,合,方向相同,4.3,牛顿第二定律,【,新教材,】,人教版（,2019,）高中物理必修第一册课件,(,共,26,张,PPT),4.3,牛顿第二定律,【,新教材,】,人教版（,2019,）高中物理必修第一册课件,(,共,26,张,PPT),F合=maF合：物体所受的合外力m：物体的质量a：物,8,三,.,对牛顿第二定律的理解,(1),同体性,:a,、,F,、,m,对应于同一物体,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。,F,A,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,.,(2),矢量性,:a,与,F,的方向总是相同,4.3,牛顿第二定律,【,新教材,】,人教版（,2019,）高中物理必修第一册课件,(,共,26,张,PPT),4.3,牛顿第二定律,【,新教材,】,人教版（,2019,）高中物理必修第一册课件,(,共,26,张,PPT),三.对牛顿第二定律的理解(1)同体性:a、F、m对应于同一,9,F,A,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),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,4.3,牛顿第二定律,【,新教材,】,人教版（,2019,）高中物理必修第一册课件,(,共,26,张,PPT),4.3,牛顿第二定律,【,新教材,】,人教版（,2019,）高中物理必修第一册课件,(,共,26,张,PPT),FA光滑水平面物体受到拉力F之前静止,10,(4),独立性,:,每个力各自独立地使物体产生一个加速度,(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,4.3,牛顿第二定律,【,新教材,】,人教版（,2019,）高中物理必修第一册课件,(,共,26,张,PPT),4.3,牛顿第二定律,【,新教材,】,人教版（,2019,）高中物理必修第一册课件,(,共,26,张,PPT),(4)独立性:每个力各自独立地使物体产生一个加速度(5)因果,11,课堂练习,1,.,下列对牛顿第二定律的表达式,F,ma,及其变形公式的理解，正确的是（）,A.,由,F,ma,可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成正比；,B.,由,m,可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，与其运动的加速度成反比；,C.,由,a,可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比；,D.,由,m,可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。,CD,4.3,牛顿第二定律,【,新教材,】,人教版（,2019,）高中物理必修第一册课件,(,共,26,张,PPT),4.3,牛顿第二定律,【,新教材,】,人教版（,2019,）高中物理必修第一册课件,(,共,26,张,PPT),课堂练习1.下列对牛顿第二定律的表达式Fma及其变形公式的,12,课堂练习,2,.,如图，一物体质量为,m,=100 kg,，放于货车上，随车一起沿平直公路匀加速运动，加速度大小为,a,=1m/s,2,，已知物体与车底板间的动摩擦因数为,=0.3,，求物体所受的摩擦力。,mg,F,N,a,F,f,解：物体随车一起向右做加速运动，其加速度水平向右由加速度与合力方向相同必水平向右，则物体受力如图所示，据牛顿第二定律，在水平方向上有：,F,f,ma,100 kg1,.,0 m/s,2,100 N,即物体所受静摩擦力大小为100 N，方向水平向右,.,4.3,牛顿第二定律,【,新教材,】,人教版（,2019,）高中物理必修第一册课件,(,共,26,张,PPT),4.3,牛顿第二定律,【,新教材,】,人教版（,2019,）高中物理必修第一册课件,(,共,26,张,PPT),课堂练习2.如图，一物体质量为m=100 kg，放于货车上，,13,B,F,A,课堂练习,3,.,如图，质量为,m,=2kg,的物块,A,放置在水平木板,B,上，,A,与,B,间的动摩擦因数,1,=0.2,，,B,与水平面间的动摩擦因数为,2,=0.3,，,B,的质量为,M,=4kg,，现用水平拉力,F,=10N,拉,A,，试求,A,未滑出,B,之前，,A,、,B,的加速度分别是多少？（,g,=10m/s,2,）,F,f,B,解：以,A,为研究对象，则其受力如图所示,.,在水平方向，由牛顿第二定律：,F,-,F,f,B,=,ma,在竖直方向：,F,N,B,=,mg,解得：,a,=3N,mg,F,N,B,F,f,B,=,1,F,N,B,4.3,牛顿第二定律,【,新教材,】,人教版（,2019,）高中物理必修第一册课件,(,共,26,张,PPT),4.3,牛顿第二定律,【,新教材,】,人教版（,2019,）高中物理必修第一册课件,(,共,26,张,PPT),BFA课堂练习3.如图，质量为m=2kg的物块A放置在水平,14,课堂练习,4,.,如图，质量为,m,=2kg,的物块,A,放置在水平木板,B,上，,A,与,B,间的动摩擦因数,1,=0.2,，,B,与水平面间的动摩擦因数为,2,=0.3,，,B,的质量为,M,=4kg,，现用水平拉力,F,=10N,拉,A,，试求,A,未滑出,B,之前，,A,、,B,的加速度分别是多少？（,g,=10m/s,2,）,B,A,F,f,平面,Mg,F,压,A,F,f,A,F,N,以,B,为研究对象，则其受力如图所示,.,在竖直方向：,F,N,=,F,压,A,+,Mg,，,解得：,F,f,平面,=18N,，,F,f,平面,=,2,F,N,F,压,A,=F,N,B,=,mg,F,f,A,=4N,，,F,f,平面,F,f,A,，,所以,B,静止，即加速度为,0.,4.3,牛顿第二定律,【,新教材,】,人教版（,2019,）高中物理必修第一册课件,(,共,26,张,PPT),4.3,牛顿第二定律,【,新教材,】,人教版（,2019,）高中物理必修第一册课件,(,共,26,张,PPT),课堂练习4.如图，质量为m=2kg的物块A放置在水平木板B,15,课堂练习,5,.,台阶式电梯与地面的夹角为,，一质量为,m,的人站在电梯的一台阶上相对电梯静止，如图所示。则当电梯以加速度,a,匀加速上升时，求：人受到的摩擦力是多大,?,人受电梯的支持力是多大？,mg,F,N,F,f,a,解：以人为研究对象，则其受力如图所示,.,在水平方向，由牛顿第二定律得：,F,f,=,ma,cos,在竖直方向，由牛顿第二定律得：,F,N,-,mg,=,ma,sin,解得：,F,f,=,ma,cos,，,F,N,=,m,（,g,+,a,sin,）,4.3,牛顿第二定律,【,新教材,】,人教版（,2019,）高中物理必修第一册课件,(,共,26,张,PPT),4.3,牛顿第二定律,【,新教材,】,人教版（,2019,）高中物理必修第一册课件,(,共,26,张,PPT),课堂练习5.台阶式电梯与地面的夹角为，一质量为 m 的人站,16,课堂练习,6,.,在平直路面上，质量为,1 100kg,的汽车在进行研发的测试，当速度达到,100km/h,时取消动力，经过,70s,停了下来，汽车受到的阻力是多少？重新起步加速时牵引力为,2 000N,，产生的加速度是多少？假定试车过程中汽车受到的阻力不变,.,汽车重新加速时的受力情况,汽车减速时受力情况,G,F,N,F,阻,F,阻,F,F,N,G,4.3,牛顿第二定律,【,新教材,】,人教版（,2019,）高中物理必修第一册课件,(,共,26,张,PPT),4.3,牛顿第二定律,【,新教材,】,人教版（,2019,）高中物理必修第一册课件,(,共,26,张,PPT),课堂练习6.在平直路面上，质量为1 100kg的汽车在进行研,17,由牛顿第二定律得：,解：沿汽车运动方向建立坐标轴,第一阶段，汽车做匀变速运动,v,0,=100 km/h=27.8 m/s,，,t,=70 s,，,v,=0 m/s,F,合,=,F,F,阻,=2 000N-437N=1 563N,G,F,N,F,阻,第二阶段，汽车重新起步加速,F,阻,F,F,N,G,4.3,牛顿第二定律,【,新教材,】,人教版（,2019,）高中物理必修第一册课件,(,共,26,张,PPT),4.3,牛顿第二定律,【,新教材,】,人教版（,2019,）高中物理必修第一册课件,(,共,26,张,PPT),由牛顿第二定律得：解：沿汽车运动方向建立坐标轴第一阶段，汽车,18,分析物体的,受力情况,和,运动情况,，画出研究对象的受力分析图,求出,合力,选取正方向，根据,牛顿运动定律,和,运动学规律,建立方程并求解,确定,研究对象,四,.,用牛顿第二定律解题的一般步骤,4.3,牛顿第二定律,【,新教材,】,人教版（,2019,）高中物理必修第一册课件,(,共,26,张,PPT),4.3,牛顿第二定律,【,新教材,】,人教版（,2019,）高中物理必修第一册课件,(,共