人教版高一物理必修第一册牛顿第二定律

学习目标
力一定时加速度与质量的关系
1N=1 kg·m/s2 决定式：它揭示了力是物体产生加速度的原因，也揭示了影响物体加速度的因素．
一辆装满红富士1苹．果的通货车过在分从烟析台到探泰究安的实高速验公数路上据以加，速得度 a出向牛前加顿速运第动二。 定律的数学表达式F=kma，
（已知重力加速度为g）
能准确表述牛顿第二定律的内容。 2．能根据1N的定义，理解牛顿第二定律的数学表达式是如何从F=kma变成F=ma的，体会单位的产生过程。
a
F
则F=mgtanθ
由牛顿第二定律得：a = F = g tan
mg
m
【例题 】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。
度的方向跟作用力的方向相同。
a ∝F
a
∝
1 m
a F m
F∝ma
F＝kma
k为比例系数
二、力的单位
1N=1 kg·m/s2
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，牛顿第二定律简化成：
F＝ma
合作解疑
三、对牛顿第二定律的理解
问题1：加速度的定义式与决定式：
【例题 】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。
力3．一能定够时从加合速力度与2与加．质速量能度的的关根同系时据性1、N矢的量性定等方义面，理解理牛顿解第牛二定顿律，第理二解加定速度律是的连接数运动学与表力之达间关式系是的桥如梁。何从 ⑤2．牛能顿根⑥据N1N的⑦定1义kg，F⑧理=1解km牛m/s顿2a第变⑨二1成定N 律F的=数m学a表的达式，是如体何会从F单=km位a变的成F产=ma生的，过体程会单。位的产生过程。
问题4：在平直地4面．上会，有运一质用量牛为1k顿g的第遥控二小定汽车律，当分速析度达和到3处m/s理时取实消动际力生，经活过3中s停的了下简来，单小问汽车题受到，的体阻力会是多物少？重
新起步加速时牵引力为4N，产生的加速度是多少？（假定小汽车受到的阻力不变，取g=10m/ s2 ）
理的实用价值。 【例题 】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
第四章 运动和力的关系
3 牛顿第二定律
学习目标 2．能根据1N的定义，理解牛顿第二定律的数学表达式是如何从F=kma变成F=ma的，体会单位的产生过程。
（已知重力加速度为g） 【例题 】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。
A. μ、f、a都增大 B. μ、f、a都减小 C. μ增大，f和a减小 D. μ减小，f和a增大
3. 一辆装满红富士苹果的货车在从烟台到泰安的高速公路上以加
速度 a 向前加速运动。如图所示，货箱中苹果B的质量为 m，求苹果
B周围与它接触的物体对苹果B作用力的合力。
这与牛顿第二定律矛盾吗？为什么？ （已知重力加速度为g） 探究：加速度与力、质量的关系
A.F1 C.F3
B.F2 D.F4
解析:小鸟沿虚线斜向上加速飞行,加速度沿着虚线向上,故合力F沿着虚 线向上;小鸟受重力和空气对其作用力,由力的平行四边形定则可知,空气 作用力沿F2方向,选项B正确.
2. 冰壶比赛的冰道表面覆盖着特制的微小颗粒．如图所示， 比赛时运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面，使冰 壶滑得更远．设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ，受到的滑动 摩擦力为f，冰壶的加速度为a，则冰道被擦刷后（ B ）
⑤牛顿 ⑥N ⑦1 kg ⑧1 m/s2 ⑨1N
力在一某定 次时测加定速中度，理与悬质线解量与的竖加关直速系方向度的夹是角连为 接，求运列动车的与加速力度之。 间关系的桥梁。
2．能根据1N的定义，理解牛顿第二定律的数学表达式是如何从F=kma变成F=ma的，体会单位的产生过程。
1但N是=1，k当g·我m4/们s．2推静会止运的柜用子时牛(如顿图)第，有二时即定使律用了分很大析的和力却处也无理法实推动际，柜生子活仍处中于静的止简状态单。 问题，体会物
合力 F合 =ma
矢量性
F合的方向即加速度的方向
问题3：如果柜底光滑，当推力作用在柜子上的瞬间，
柜子是否立刻获得加速度？
F合 = ma
瞬时性
加速度与合外力存在瞬时对应关系，物体所受合外力的大 小和方向如何变化，物体运动的加速度大小和方向总与合 外力同步变化．
问题4：在平直地面上，有一质量为1kg的遥控小汽车，当速度
解：方法2——正交分解法
竖直方向 mg = Fy = FT cosθ
水平方向 F合 = Fx = FT sinθ
FT sinθ=ma
a=gtanθ
y
Fy
x Fx mg
规律方法 应用牛顿第二定律解题的步骤：
①析情境、建模型 ②选对象、两分析 ③选规律、列方程
受力分析 运动分析
一个中心 ：加速度
④解方程、得结果
达到3m/s时取消动力，经过3s停了下来，小汽车受到的阻力是 多少？重新起步加速时牵引力为4N，产生的加速度是多少？ （假定小汽车受到的阻力不变，取g=10m/ s2 ）
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。
独立性
性质
理解
因果性 力是产生加速度的原因，只要物体所受的合力不为0， 物体就具有加速度
【例题 】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。（已知重力加速度为g） FT
解：方法1——合成法 以小球为研究对象，其受力如图.
保持静止，通过测定偏角的大小就能测定列车的加速度。
2．能根据1N的定义，理解牛顿第二定律的数学表达式是如何从F=kma变成F=ma的，体会单位的产生过程。
课后作业
1、完成教材92页2、4、6题 2、设计一种在太空中测量质量的方法 3、自制一个加速度计
谢 谢 参与 ！！
问题3：如果柜底光滑，当推力作用在柜子上的瞬间，柜子是否立刻获得加速度？
一应辆用装 ：满能红否2富据．士此苹，能果设根的计货一据车个在能1N从显烟示的台加定到速泰度义安大的小，高的理速简公易解路装上置牛以？顿加速第度 二a 向定前加律速运的动数。 学表达式是如何从
决定式：它揭示了力是物体产生加速度的原因，也揭示了影响物体加速度的因素．
素养提升：
应用：能否据此，设计一个能显示加速度大小的简易装置？
选取器材？ 如何设计？
a=gtanθ
平衡时细线位置？ a=10m/s2向右时细线位置？ a向左时细线位置？
B
A
O
a
a
10
10
P
0
科学思维
知识建构
物理观念
物理观念
科学探究
素养达标检测
1.如图,小鸟沿虚线斜向上加速飞行,空气对其作用力可能是( B )
上节课的实验结果表明
aF a 1
m
这一结论带有猜想和 推断的性质.只有根据 这些结论推导出的很 多新结果都与事实一 致时，这样的结论才 能成为“定律”。
科学前辈们在根据有限的 实验事实宣布某个定律时， 既需要谨慎，也需要勇气。
一、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
矢量性 F＝ma是一个矢量式。物体的加速度方向由它受的 合力方向决定，且总与合力的方向相同
加速度与合外力是瞬时对应关系，同时产生，同时 瞬时性
变化，同时消失
独立性 作用在物体上的每一个力都产生加速度，物体的实 际加速度是这些加速度的矢量和
精讲点拨
简化 建模
θ
a
思考：加速稳定时，“平安符”的运动与汽 车的运动有何关系？
【保例持题 静止】，某1通同．过学测通在定列过偏车角车分的厢大析的小顶探就部能用究测细定实线列悬验车挂的一数加个速据小度球，。，在得列出车以牛某一顿加第速度二渐渐定启律动的的过程数中学，细表线就达会式偏过F一=定k角m度a并，相对车厢
在某次测定中，悬线与竖直方向的夹角为 ，求列车的加速度。
①作用力 ②质能量 准③作确用表力 述④F牛=km顿a 第二定律的内容。
a= v = vt v0 t t
定义式：它给出了测量物体的加速度的方法， 但加速度大小与速度v及其变化△v均无因果 关系 a方向与△v同向而与v方向无关
a= F M
决定式：它揭示了力是物体产生加速度的 原因，也揭示了影响物体加速度的因素．
因果性
问题2：由牛顿第二定律可知，无论多小的力皆能
使物体产生加速度，改变物体的运动状态。但是， 当我们推静止的柜子时(如图)，有时即使用了很大 的力却也无法推动，柜子仍处于静止状态。这与牛 顿第二定律矛盾吗？为什么？
○11 1 ○12 F= ma ○13 N ○14 kg ○15
探究：加速度与力、质量的关系
质量一定时加速 度与力的关系
如果我们多做几次类似的 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，那么，实际 规律很可能就是这样的。
aF
Fra Baidu bibliotek
探究：加速度与力、质量的关系
力一定时加速度 与质量的关系
探决究定： 式加：速它度揭与示F力了=、力k质是m量物a的体变关产系生成加速F度=的m原a因的，，也揭体示了会影单响物位体加的速产度的生因素过．程。
这与牛顿第二定律矛盾吗？为什么？
3．能够从合3．力与能加速够度从的同合时性力、与矢量加性等速方度面理的解牛同顿时第二性定律、，矢理解量加速性度等是连方接运面动理与力解之间牛关顿系的第桥梁二。定律，
保持静止，通过测定偏角的大小就能测定列车的加速度。
应用：能否据此，设计理一解个能加显示速加度速度是大小连的接简易运装置动？与力之间关系的桥梁。
3．能够从合力与加速度的同时性、矢量性等方面理解牛顿第二定律，理解加速度是连接运动与力之间关系的桥梁。
决定式：它揭示了力是物体产生加速度的原因，也揭示了影响物体加速度的因素．
1N=1 kg·m/s2
应用：能否据此理，设的计一实个用能显价示加值速。度大小的简易装置？
一、牛顿第二定律 1．基础检测 ①作用力 ②质量 ③作用力 ④F=kma 2.深度学习 合力为12N 二、力的单位 1．基础检测
⑤牛顿 ⑥N ⑦1 kg ⑧1 m/s2 ⑨1N
○10 1 kg.m/s2
2．深度学习
决定式：它揭示了力是物体产生加速度的原因，也揭示了影响物体加速度的因素．
力【是例产 题生】加某速同度学3的在．原列因车能，车只够厢要的从物顶体部合所用受力细的线与合悬力挂加不一为速个0小，度球物，的体在就同列具车有时以加某性速一度、加速矢度渐量渐性启动等的过方程面中，理细线解就牛会偏顿过一第定二角度定并相律对，车厢