高中物理必修一牛顿第二定律
高中物理必修一：牛顿第二定律知识点、公式总结
高中物理必修一：牛顿第二定律知识点、公式总结
F合= ma （是矢量式）或者∑F x = m a x∑F y = m a y
理解：(1)矢量性(2)瞬时性(3)独立性(4)同体性(5)同系性(6)同单位制
●力和运动的关系
①物体受合外力为零时，物体处于静止或匀速直线运动状态；
②物体所受合外力不为零时，产生加速度，物体做变速运动．
③若合外力恒定，则加速度大小、方向都保持不变，物体做匀变速运动，匀变速运动的轨迹可以是直线，
也可以是曲线．
④物体所受恒力与速度方向处于同一直线时，物体做匀变速直线运动．
⑤根据力与速度同向或反向，可以进一步判定物体是做匀加速直线运动或匀减速直线运动；
⑥若物体所受恒力与速度方向成角度，物体做匀变速曲线运动．
⑦物体受到一个大小不变，方向始终与速度方向垂直的外力作用时，物体做匀速圆周运动．此时，外力
仅改变速度的方向，不改变速度的大小．
⑧物体受到一个与位移方向相反的周期性外力作用时，物体做机械振动．
表1给出了几种典型的运动形式的力学和运动学特征．
综上所述：判断一个物体做什么运动，一看受什么样的力，二看初速度与合外力方向的关系．力与运动的关系是基础，在此基础上，还要从功和能、冲量和动量的角度，进一步讨论运动规律．。
新2024秋季高中物理必修第一册人教版第四章运动和力的关系《牛顿第二定律》
教学设计：新2024秋季高中物理必修第一册人教版第四章运动和力的关系《牛顿第二定律》教学目标（核心素养）1.物理观念：理解并掌握牛顿第二定律的内容、公式及物理意义，能够运用牛顿第二定律描述物体运动状态变化与所受合外力之间的关系。
2.科学思维：通过实例分析和问题解决，培养学生运用牛顿第二定律进行逻辑推理和定量计算的能力，提升分析问题和解决问题的能力。
3.科学探究：引导学生通过实验观察、数据收集和分析，验证牛顿第二定律的正确性，培养科学探究精神和实验设计能力。
4.科学态度与责任：激发学生对物理学的兴趣，培养严谨的科学态度，同时认识到牛顿第二定律在日常生活和工程技术中的广泛应用，增强社会责任感。
教学重点•牛顿第二定律的内容、公式及物理意义。
•运用牛顿第二定律解决物体运动状态变化的问题。
教学难点•理解加速度与合外力之间的瞬时对应关系，即力的改变瞬间引起加速度的改变。
•准确分析物体受力情况，并正确应用牛顿第二定律进行定量计算。
教学资源•多媒体课件：包含牛顿第二定律的动画演示、实例分析、实验视频等。
•实验器材：小车、斜面、打点计时器、纸带、砝码、弹簧秤等，用于验证牛顿第二定律的实验。
•黑板或白板及书写工具：用于板书关键概念和解题步骤。
•学生作业本：用于记录课堂笔记和练习。
教学方法•讲授法：通过教师讲解，引导学生理解牛顿第二定律的基本概念。
•演示法：利用多媒体或实验器材演示牛顿第二定律的应用，帮助学生直观理解。
•实验探究法：组织学生进行实验，验证牛顿第二定律的正确性，培养实验能力。
•讨论法：针对复杂问题，组织学生讨论交流，促进思维碰撞。
教学过程导入新课•生活实例引入：播放一段汽车启动和刹车的视频，引导学生观察汽车速度的变化，提问：“是什么力量导致了汽车速度的变化？”引出力与运动状态变化的关系，进而引出牛顿第二定律。
新课教学1.牛顿第二定律的提出：•回顾牛顿第一定律，强调物体运动状态改变需要力的作用。
•引出牛顿第二定律的表述：物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。
人教版高中物理必修一：《牛顿第二定律》ppt课件
பைடு நூலகம்
C.2m/s2
D.0.5m/s2
练 习
在光滑水平面上的木块，在水平 方向上受到一个方向不变、大小从零 逐渐增加到某一固定值的外力作用时， 这一过程木块将做 ( )
A、匀减速运动
B、匀加速运动 C、速度逐渐减小的变加速运动
D、速度逐渐增大的变加速运动
小 结
一、牛顿第二定律内容及表达式 二、对牛顿第二定律的理解： 同体性、瞬时性、矢量性
牛顿第二定律的数学表达式
牛顿第二定律
内容：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
F合 ＝ma
加速度
合外力
质量
对牛顿第二定律的理解 F、m、a 是对于同一个物体而言的
F 和a 时刻对应：同时产 生、同时消失、同时变化
同体性
瞬时性
a 的方向与F 的方向一定 相同
F
3，将木块分成质量分别为m1=6Kg、 m2=4kg的A、B两块，仍在推力 F=10N作用下一起向右运动，求A对 B的作用力大小FAB。
A B
F
4，一工人用200N的力按如图所
示推一个原来静止的重500N的 物体，物体与地的动摩擦因数 是0.20，求物体的加速度和4S 末的速度。
300
作业：
问题与练习
1,一个质量为200g的物体受 3个恒力作用在水平地面上保 持静止,如果撤去一个方向向 东,大小为1N的力,则物体加 速度大小是_____,方向 _________.
2、放在水平桌面上的一木块，其质量 为m ,在水平向右的推力F作用下，向 右运动，分别求出水平面光滑与不光 滑时(动摩擦因数为ū）木块的加速度。
03-第3节 牛顿第二定律 高中物理必修第一册教科版
( BCD
)
A.当 < 2时，、都相对地面静止
B.当 =
5
1
时，的加速度大小为
2
3
C.当 > 3时，相对于滑动
1
D.无论为何值，的加速度大小都不会超过
2
图4-3-11
3
【解析】A、B间的最大静摩擦力为2，B和地面之间的最大静摩擦力为 ，
因数均相同.现用一水平向右的恒力推木块，使三个木块一起向右做匀加速直线运
动，则木块1对木块2的作用力与木块2对木块3的作用力的大小之比为( B
图4-3-9
A.3: 2
B.5: 3
C.2: 1
D.3: 1
)
【解析】将三个木块1、2、3看作整体，由牛顿第二定律得 − 6 = 6，解得
=
车和木块一起做无相对滑动的加速运动.小车的质量为，木块的
质量为，两者共同的加速度大小为，木块和小车之间的动摩擦因
数为 ，则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小为(
A.
+
B.
C. +
BD
4-3-10
)
D.
【解析】木块B与小车A无相对滑动，对A、B组成的整体【提醒】A、B加速度相同，
2
= 46 m.
解法2 根据 − 图像与坐标轴围成的图形的面积表示位移得
=
10 +1
Δ1
2
1
+ 20 Δ2
2
= 46 m.
题型3 隔离法和整体法的应用
例6 (2024·山西太原期末)如图4-3-9所示，在粗糙水平面上依次并排紧靠着三个木块1、
人教版高中物理教案-牛顿第二定律
必修一4.3 牛頓第二定律(教案)一、教材分析教科書將牛頓第二定律的探究試驗和公式表達分成了兩節內容，目的在於加強試驗探究和突出牛頓第二定律在力學的重要地位。
牛頓第二定律的首要價值是確立了力與運動之間的直接關係，即因果關係。
本節內容是在上節實驗的基礎上，通過分析說明，提出了牛頓第二定律的具體內容表述，得到了牛頓第二定律的數學運算式。
教科書突出了牛頓的單位1牛頓的物理意義，並在最後通過兩個例題介紹牛頓第二定律應用的基本思路。
它們也是學習理解牛頓第二定律的基本組成部分。
二、教學目標（一）知識與技能１．理解牛頓第二定律一般表達的含義２．知道物體運動的加速度方向與合外力方向一致３．會用牛頓第二定律解決一些與生產和生活相關的實際問題。
４．會用牛頓第二定律和運動學公式解決簡單的動力學問題（二）過程與方法１. 掌握課程題解決的思維程式步驟→發現問題→形成→建立→檢驗→評價發展２.培養學生的創造性思維過程以及的觀察、分析和概括能力；（三）情感、態度與價值觀１.使學生形成願意與他人合作學習的意識。
有將自己的見解與他人交流的願望。
２.培養學生的創造態度、實事求是的科學態度以及勇於修正錯誤的健康心理、具有團隊精神三、教學重點難點重點：牛頓第二定律的應用難點：牛頓運動定律的意義四、學情分析學生已初步掌握物體的運動規律，初步瞭解物體間的相互作用，知道了力、加速度、品質的關係。
學生潛在的疑問：力、加速度、品質到底有沒有具體的數量關係？說明：學生的這個疑問是打破舊的知識體系的必然要求，同時是構建新的知識體系的重要前提。
五、教學方法教師啟發、引導，學生討論、交流。
六、課前準備1．學生的學習準備：預習學案，預習課本，找出力、加速度、品質到底有沒有具體的數量關係？2．教師的教學準備：多媒體課件製作，課前預習學案，課內探究學案，課後延伸拓展學案。
3．教學環境的設計和佈置。
七、課時安排：1課時八、教學過程（一）預習檢查、總結疑惑檢查落實了學生的預習情況並瞭解了學生的疑惑，使教學具有了針對性。
高中物理必修一第四章 3 牛顿第二定律
典题例解 【例 2】 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 37°角,球和车厢相对静止 ,球的质量为 1 kg。(g 取 10 m/s2,sin 37°= 0.6,cos 37°= 0.8)
(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况; (2)求悬线对球的拉力。
两个发动机同时以成 120°角的力推火箭,受力如图乙所示,此 时火箭受合力为 F2=F。 由牛顿第二定律,在图甲情况下 F1=2F=ma1,在图乙情况下 ������ F2=F=ma2。由两式得 a2= 1 =1.5 m/s2,其方向与合力方向相同,沿与 F 成 60°角方向。
2
典题例解 【例 1】 (多选 )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,物体所受的合力与物体的质量成正比,与物体的加 速度成反比 B.由 C.由 反比 速度成反比
������
于使单位质量的物体产生单位加速度的力的大小。k 的大小由 F、 m、a 三者的单位共同决定,三者取不同的单位时 k 的数值不一样, 在国际单位制中,k= 1。由此可知,在应用公式 F=ma 进行计算 时,F、m 、a 的单位必须统一为国际单位制中相应的单位。
������������
,因此 k 在数值上等
迁移应用 如图所示,物体在水平拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运 动,速度为v。现让拉力F逐渐减小,则物体的加速度和速度的变化 情况应是( ) A.加速度逐渐变小,速度逐渐变大 B.加速度和速度都在逐渐变小 C.加速度和速度都在逐渐变大 D.加速度逐渐变大,速度逐渐变小 解析:物体向右做匀速直线运动,滑动摩擦力Ff=F=μFN=μmg,当F 逐渐减小时,Ff=μmg不变,所以产生与v方向相反即向左的加速度,加 ������f -������ 速度的数值a= ������ 随F逐渐减小而逐渐增大。因为a与v方向相反, 所以v减小,故D正确。 答案:D
人教版高中物理必修一：牛顿第二定律(学生版)
牛顿第二定律____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1.掌握牛顿第二定律的内容、公式；2.掌握验证牛顿第二定律的重要实验；3.学会用正交分解、矢量三角形等几何方法计算加速度；4.理解牛顿第二定律和第一定律的联系。
一、牛顿第二定律1.内容：物体的加速度跟物体所受合外力成正比，跟物体的质量成反比；a的方向与F合的方向总是相同。
2.表达式：F=______或a=______揭示了：①力与______的因果关系，力是产生______原因和改变物体运动状态的原因；②力与a的定量关系3.对牛顿第二定律理解：（1）F=ma中的F为物体所受到的______力．（2）F=ma中的m，当对哪个物体受力分析，就是哪个物体的质量，当对一个系统（几个物体组成一个系统）做受力分析时，如果F是系统受到的合外力，则m是系统的______质量．（3）F=ma中的F与a有瞬时对应关系，F变a则变，F大小变，a则大小变，F方向变a也方向变．（4）F=ma中的F与a有矢量对应关系，a的方向一定与F的方向相同。
（5）F=ma中，可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度，也可以求某一个方向合外力的加速度．（6）F=ma中，F的单位是牛顿，m的单位是kg，a的单位是m/s2．（7）F=ma的适用范围：宏观、低速4.理解时应应掌握以下几个特性。
(1) 矢量性F=ma是一个矢量方程，公式不但表示了大小关系，还表示了方向关系。
(2) 瞬时性a与F同时产生、同时变化、同时消失。
作用力突变，a的大小方向随着改变，是瞬时的对应关系。
(3) 独立性(力的独立作用原理) F合产生a合；Fx合产生ax合；Fy合产生ay合当物体受到几个力作用时，每个力各自独立地使物体产生一个加速度，就象其它力不存在一样，这个性质叫力的独立作用原理。
高中物理必修一 牛顿第二定律 (含练习解析)
牛顿第二定律【学习目标】1.深刻理解牛顿第二定律，把握Fam=的含义．2.清楚力的单位“牛顿”是怎样确定的．3.灵活运用F＝ma解题．【要点梳理】要点一、牛顿第二定律(1)内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比．(2)公式：Fam∝或者F ma∝，写成等式就是F＝kma．(3)力的单位——牛顿的含义．①在国际单位制中，力的单位是牛顿，符号N，它是根据牛顿第二定律定义的：使质量为1kg的物体产生1 m/s2加速度的力，叫做1N．即1N＝1kg·m/s2．②比例系数k的含义．根据F＝kma知k＝F/ma，因此k在数值上等于使单位质量的物体产生单位加速度的力的大小，k的大小由F、m、a三者的单位共同决定，三者取不同的单位，k的数值不一样，在国际单位制中，k＝1．由此可知，在应用公式F＝ma进行计算时，F、m、a的单位必须统一为国际单位制中相应的单位．要点二、对牛顿第二定律的理解(1)同一性【例】质量为m的物体置于光滑水平面上，同时受到水平力F的作用，如图所示，试讨论：①物体此时受哪些力的作用?②每一个力是否都产生加速度?③物体的实际运动情况如何?④物体为什么会呈现这种运动状态?【解析】①物体此时受三个力作用，分别是重力、支持力、水平力F．②由“力是产生加速度的原因”知，每一个力都应产生加速度．③物体的实际运动是沿力F的方向以a＝F/m加速运动．④因为重力和支持力是一对平衡力，其作用效果相互抵消，此时作用于物体的合力相当于F．从上面的分析可知，物体只能有一种运动状态，而决定物体运动状态的只能是物体所受的合力，而不能是其中一个力或几个力，我们把物体运动的加速度和该物体所受合力的这种对应关系叫牛顿第二定律的同一性．因此，牛顿第二定律F＝ma中，F为物体受到的合外力，加速度的方向与合外力方向相同．(2)瞬时性前面问题中再思考这样几个问题：①物体受到拉力F作用前做什么运动?②物体受到拉力F作用后做什么运动?③撤去拉力F后物体做什么运动?分析：物体在受到拉力F前保持静止．当物体受到拉力F后，原来的运动状态被改变．并以a＝F/m加速运动．撤去拉力F后，物体所受合力为零，所以保持原来(加速时)的运动状态，并以此时的速度做匀速直线运动．从以上分析知，物体运动的加速度随合力的变化而变化，存在着瞬时对应的关系．F ＝ma 对运动过程中的每一瞬间成立，某一时刻的加速度大小总跟那一时刻的合外力大小成正比，即有力的作用就有加速度产生．外力停止作用，加速度随即消失，在持续不断的恒定外力作用下，物体具有持续不断的恒定加速度．外力随着时间而改变，加速度就随着时间而改变．(3)矢量性从前面问题中，我们也得知加速度的方向与物体所受合外力的方向始终相同，合外力的方向即为加速度的方向．作用力F 和加速度a 都是矢量，所以牛顿第二定律的表达式F ＝ma 是一个矢量表达式，它反映了加速度的方向始终跟合外力的方向相同，而速度的方向与合外力的方向无必然联系．(4)独立性——力的独立作用原理①什么是力的独立作用原理，如何理解它的含义?物体受到几个力的作用时，每个力各自独立地使物体产生一个加速度，就像其他力不存在一样，这个性质叫做力的独立作用原理．②对力的独立作用原理的认识a ．作用在物体上的一个力，总是独立地使物体产生一个加速度，与物体是否受到其他力的作用无关．如落体运动和抛体运动中，不论物体是否受到空气阻力，重力产生的加速度总是g ．b ．作用在物体上的一个力产生的加速度，与物体所受到的其他力是同时作用还是先后作用无关．例如，跳伞运动员开伞前，只受重力作用(忽略空气阻力)，开伞后既受重力作用又受阻力作用，但重力产生的加速度总是g ．c ．物体在某一方向受到一个力，就会在这个方向上产生加速度．这一加速度不仅与其他方向的受力情况无关，还和物体的初始运动状态无关．例如，在抛体运动中，不论物体的初速度方向如何，重力使物体产生的加速度总是g ，方向总是竖直向下的．d ．如果物体受到两个互成角度的力F 1和F 2的作用，那么F 1只使物体产生沿F 1方向的加速度11F a m =，F 2只使物体产生沿F 2方向的加速度22F a m=． 在以后的学习过程中，我们一般是先求出物体所受到的合外力，然后再求出物体实际运动的合加速度．(5)牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗?牛顿第一定律说明维持物体的速度不需要力，改变物体的速度才需要力．牛顿第一定律定义了力，而牛顿第二定律是在力的定义的基础上建立的，如果我们不知道物体在不受外力情况下处于怎样的运动状态，要研究物体在力的作用下将怎样运动，显然是不可能的，所以牛顿第一定律是研究力学的出发点，是不能用牛顿第二定律代替的，也不是牛顿第二定律的特例．要点三、利用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤(1)明确研究对象．(2)进行受力分析和运动状态分析，画出示意图．(3)求出合力F 合．(4)由F ma =合列式求解．用牛顿第二定律解题，就要对物体进行正确的受力分析，求合力．物体的加速度既和物体的受力相联系，又和物体的运动情况相联系，加速度是联系力和运动的纽带．故用牛顿第二定律解题，离不开对物体的受力情况和运动情况的分析．【说明】①在选取研究对象时，有时整体分析、有时隔离分析，这要根据实际情况灵活选取． ②求出合力F 合时，要灵活选用力的合成或正交分解等手段处理．一般受两个力时，用合成的方法求合力，当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，常用正交分解法解题，多数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上有：x F ma =(沿加速度方向)．0y F =(垂直于加速度方向)．特殊情况下分解加速度比分解力更简单．应用步骤一般为：①确定研究对象；②分析研究对象的受力情况并画出受力图；③建立直角坐标系，把力或加速度分解在x 轴或y 轴上；④分别沿x 轴方向和y 轴方向应用牛顿第二定律列出方程；⑤统一单位，计算数值．【注意】在建立直角坐标系时，不管选取哪个方向为x 轴正方向，所得的最后结果都应是一样的，在选取坐标轴时，应以解题方便为原则来选取．【典型例题】类型一、对牛顿第二定律的理解例1、物体在外力作用下做变速直线运动时（ ）A ．当合外力增大时，加速度增大B ．当合外力减小时，物体的速度也减小C ．当合外力减小时，物体的速度方向与外力方向相反D ．当合外力不变时，物体的速度也一定不变【思路点拨】对同一物体，合外力的大小决定了加速度大小，但是，加速度与速度没有必然的联系。
高中物理必修一：4.3牛顿第二定律
A．a 甲＝0 a 乙＝g B．a 甲＝g2 a 乙＝g
C．a 甲＝0 a 乙＝0
D．a 甲＝g a 乙＝g
轻绳：绳的弹力可发生突变。当其他条件发生 变化的瞬间，绳的弹力可以瞬时产生、瞬时改 变或瞬时消失。（当绳被剪断时，绳的弹力瞬 间消失）
轻弹簧：弹簧的弹力不能发生突变。当其他条 件发生变化的瞬间，可以认为弹簧的弹力不变。 （当弹簧被剪断时，弹簧的弹力瞬间消失）
a＝gsin θ－μgcos θ＝(10×0.6－0.5×10×0.8) m/s2＝2 m/s2
如图所示，质量为m的人站在自动扶梯上，人鞋与梯的
动摩擦因数为μ.扶梯倾角为θ，若人随扶梯一起以加速
度a向上运动.梯对人的支持力N和摩擦力f分别为（BD ）
A．FN=masinθ B．FN=m(g+asinθ)
f
f NFN
Ff≠μmg!
解得：a F cos mg F sin
m
FN Ｆ x
G
如图所示，一木块沿倾角θ＝37°的光滑斜面自由下滑．g
取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.
(1)求木块的加速度大小．
(2)若木块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，求木块加速度的
相对静止，如图所示．不计木块与车厢底部的摩擦力，则在这
A 段时间内弹簧的(
)
水平方向有Tsin θ＝m2a， 竖直方向受力平衡，Tcos θ＝m2g， 所以a＝gtan θ； F弹＝m1a，设弹簧的伸长量为x， 则有kx＝m1gtan θ，
运用牛顿第二定律结合力的正交分解法解题．
(1)正交分解法是把一个矢量分解在两个互相垂直的坐标轴上的 方法，其实质是将复杂的矢量运算转化为简单的代数运算．
高中物理必修一-牛顿第二定律
牛顿第二定律知识集结知识元牛顿第二定律知识讲解1．内容：物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同．2．表达式：F合=ma．3．适用范围：（1）牛顿第二定律只适用于惯性参考系（相对地面静止或匀速直线运动的参考系）．（2）牛顿第二定律只适用于宏观物体（相对于分子、原子）、低速运动（远小于光速）的情况．4．对牛顿第二定律的进一步理解牛顿第二定律是动力学的核心内容，我们要从不同的角度，多层次、系统化地理解其内涵：F 量化了迫使物体运动状态发生变化的外部作用，m量化了物体“不愿改变运动状态”的基本特性（惯性），而a则描述了物体的运动状态（v）变化的快慢．明确了上述三个量的物理意义，就不难理解如下的关系了：a∝F，a∝m1．另外，牛顿第二定律给出的F合、m、a三者之间的瞬时关系，也是由力的作用效果的瞬时性特征所决定的．（1）矢量性：a与F合都是矢量，且方向总是相同．（2）瞬时性：a与F合同时产生、同时变化、同时消失，是瞬时对应的．（3）同体性：a与F合是对同一物体而言的两个物理量．（4）独立性：作用于物体上的每个力各自产生的加速度都遵循牛顿第二定律，而物体的合加速度则是每个力产生的加速度的矢量和，合加速度总是与合外力相对应．5．应用牛顿第二定律的解题步骤（1）通过审题灵活地选取研究对象，明确物理过程．（2）分析研究对象的受力情况和运动情况，必要时画好受力示意图和运动过程示意图，规定正方向．（3）根据牛顿第二定律和运动公式列方程求解．（列牛顿第二定律方程时可把力进行分解或合成处理，再列方程）（4）检查答案是否完整、合理，必要时需进行讨论．例题精讲牛顿第二定律例1.由F=ma可知（）A．物体质量和加速度成反比B．因为有加速度才有力C．物体的加速度与物体受到的合外力方向一致D．物体的加速度与物体受到的合外力方向不一定相同例2.小明站在电梯里，当电梯以加速度5m/s2下降时，小明受到的支持力（）A．小于重力，但不为零B．大于重力C．等于重力D．等于零例3.一轻质弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了5cm，再将重物向下拉2cm，然后放手，则在刚释放的瞬间重物的加速度大小是（弹簧始终在弹性限度内，g=10m/s2）（）A．4m/s2B．6m/s2C．10m/s2D．14m/s2例4.一质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度的大小为g，g为重力加速度．人对电梯底部的压力为（）A．B．2mg C．mgD．当堂练习单选题练习1.如图所示将一小球从空中某一高度自由落下，当小球与正下方的轻弹簧接触时，小球将（）A．立刻静止B．立刻开始做减速运动C．开始做匀速运动D．继续做加速运动练习2.如图所示的一种蹦床运动，图中水平虚线PQ是弹性蹦床的原始位置，A为运动员抵达的最高点，B为运动员刚抵达蹦床时刻时刻的位置，C为运动员的最低点，不考虑空气阻力，运动员从A下落到C的过程中速度最大的位置为（）A．A点B．B点C．C点D．B、C之间练习3.如图所示，一根轻质弹簧竖直立在水平地面上，下端固定．一小球从高处自由落下，落到弹簧上端，将弹簧压缩至最低点．小球从开始压缩弹簧至最低点的过程中，小球的加速度和速度的变化情况是（）A．加速度先变大后变小，速度先变大后变小B．加速度先变大后变小，速度先变小后变大C．加速度先变小后变大，速度先变大后变小D．加速度先变小后变大，速度先变小后变大练习4.“歼-20”是中国成都飞机工业（集团）有限责任公司为中国人民解放军研制的第四代双发重型隐形战斗机该机将担负中国未来对空、对海的主权维护任务．在某次起飞中，由静止开始加速，当加速度a不断减小至零时，飞机刚好起飞．关于起飞过程下列说法正确的是（）A．飞机所受合力不变，速度增加越来越慢B．飞机所受合力减小，速度增加越来越快C．速度方向与加速度方向相同，速度增加越来越快D．速度方向与加速度方向相同，速度增加越来越慢小明站在电梯里，当电梯以加速度5m/s2下降时，小明受到的支持力（）A．小于重力，但不为零B．大于重力C．等于重力D．等于零练习6.如图所示A、B两相同的木箱（质量不计）用细绳连接放在水平地面上，当两木箱内均装有质量为m的沙子时，用水平力F拉A木箱，使两木箱一起做匀加速直线运动，细绳恰好不被拉断。
高中物理必修1牛顿第二定律
控制变量法
设计实验
实验装置如图：
可加减砝码改变小车 和砝码的总质量 可加减钩码改变小车 和砝码所受的力
1、 控制变量m.探讨加速度a与F的关系
原理：如图示
F1 s1
F1=2 F2在相 同的时间内
s1 = 2 a1
1 2
1
t2
s2
F2
s2 = a2t2
S1/ s2=a1/a2
测量s1 s2
1、质量m一定，加速度a与力F的关系
与力和质量有关
复习
1、力是使物体产生加速度的原因。 2、质量是物体惯性大小的量度， 质量越大的物体运动状态越难改变。
决定物体加速度大小 的因素有哪些？
猜想？
物体的加速度与什么有关？
物体的质 量m和物体受的外力F。
物体加速度a与F 质量m是什么关系呢？ 回顾：我们是怎样研究电流与电 压和电阻的关系？
课后思考:一小球从竖直在地面上轻
弹簧正上某处自由落下,试分析小球从 刚接触弹簧到被压缩最短过程中小球 的速度.加速度怎样变化?
2、25N的力作用在一个物体上，能使它产生 2 m/s2的加速度， 则要使它产生 5 m/s2的加速度，作用力为__________________。 62.5N 分析：由于是同一个物体，故质量不变。先可以由F1 = 25N和 加速度 a1 = 2 m/s2 求出质量 F1 25 m = — = — = 12.5 kg a1 2 再由 F2 = ma 求出作用力 F2 = ma2 =12.5×5 = 62.5N
思考：
“力是产生加速度的原因”，即物体受力方向决定物体的加速度方 向。故力 F 的方向和加速度 a 的方向是一致的。
3、一辆小汽车的质量 m1=8.0×102kg ，所载乘客的质量是 m2=2.0×102kg ，用同样大小的牵引力，如果不载人时小汽车产生 的加速度是a1=1.5 m/s2，载人时产生的加速度a2是多少（忽略阻力） 解：由牛顿第二定律： F = ma 可知牵引力的大小 F = m1 a1 = 8.0×102× 1.5 F 3N a2 = ——— =1.2× 10 m2+m1 由于载人和不载人时牵引力是同样大的,故： =1.2 m/s2
牛顿第二定律—[新]高中物理必修第一册
![牛顿第二定律—[新]高中物理必修第一册](https://img.taocdn.com/s3/m/84bf0cd92af90242a995e5a3.png)
则当电梯以加速度 a 匀加速上升时，求：① 人受到的摩擦力是多大? ② 人受电梯的支持力是多大？
（2）若斜面粗糙，物体受力如图
根 1、据质牛量顿m第一二定定，律加：速m度gsain与θ=力mFa的，关得系：a=gsinθ
v为0了=1使00Fkm= /khm=2a7.简单一些，取 k =1 ，
4.3牛顿第二定律
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．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)
复习回固
物体的运动状态改变怎么描述？ 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。
3m/s2 C.
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
(2)矢量性:a与F 的方向总是相同
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。
A F
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.
(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
F
F合=F－F阻 =2 000N-437N=1 563N
G
由牛顿第二定律得： a2
F合 m
1563 m/s2 1100
1.42m/s2
四.用牛顿第二定律解题的一般步骤
①确定研究对象
②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
③求出合力
④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
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、
新教材高中物理必修一第四章 3 牛顿第二定律
2.光滑水平桌面上有A、B两个相距较远的物体，已知mA＝2mB.当用F ＝10 N的水平力作用在A上时，能使A产生5 m/s2的加速度，当用2F的 水平力作用在B上时，能使B产生的加速度为 20 m/s2.
重点探究
一、对牛顿第二定律的理解 导学探究 甲同学说：“由 a＝ΔΔvt 可知，物体的加速度 a 与速度的变化量 Δv 成正比，与时间 Δt 成反比.”乙同学说：“由 a＝mF可知，物体的加速 度 a 与合力 F 成正比，与质量 m 成反比.”哪一种说法是正确的？为什么？ 答案 乙同学的说法正确，物体的加速度大小是由物体所受的合力的大 小和物体的质量共同决定的，与速度变化量及所用的时间无关.
二、力的单位 1.力的国际单位：牛顿，简称 牛 ，符号为 N . 2.“牛顿”的定义：使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力叫作 1 N，即1 N＝ 1 kg·m/.s2 3.在质量的单位取kg，加速度的单位取m/s2，力的单位取N时，F＝ kma中的k＝ 1 ，此时牛顿第二定律可表示为F＝ ma .
综上所述，A、B错误，C、D正确.
总结提升
合力、加速度、速度的关系 1.力与加速度为因果关系：力是因，加速度是果.只要物体所受的合力不 为零，就会产生加速度.加速度与合力方向是相同的，大小与合力成正比 (物体质量一定时). 2.力与速度无因果关系：合力方向与速度方向可以相同，可以相反，还 可以有夹角.合力方向与速度方向相同时，物体做加速运动，相反时物体 做减速运动.
(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；
答案 7.5 m/s2，方向水平向右 车厢可能水平向右做匀
图1
加速直线运动或水平向左做匀减速直线运动
解析 解法一(矢量合成法) 小球和车厢相对静止，它们的加速度相同.以小球为研究对 象，对小球进行受力分析如图甲所示， 小球所受合力为F合＝mgtan 37°. 由牛顿第二定律得小球的加速度大小为 a＝Fm合＝gtan 37°＝7.5 m/s2，方向水平向右. 车厢的加速度与小球的加速度相同，车厢做水平向右的匀加速直线运动 或水平向左的匀减速直线运动.
高中物理必修一第四章 运动和力的关系 牛顿第二定律
顿”，用符号“N”表示。
力的单位
在质量单位选取千克（kg），加速度单位选取米每二次方秒（m/s2），力
的单位取牛顿（N）是时，牛顿第二定律可以表述为：
F＝ma
注意：F 是因，ma 是果，不能把 ma 看作是力，它是力的作用效果
例题
在平直路面上，质量为 1100 kg 的汽车在进行研发的测试，当速度达到
方向相同
独立关系 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
相对关系
加速度 a 是相对于地面的（或相对于地面静止和匀速运动的物体），即相对于惯性
参考系的。
思考
F＝kma ，这个比例系数 k 取多少合适呢？如何才能让这个比例系数最简
单？1 N 的力到底有多大？牛顿当年是如何定义单位力的？
列车的加速度。
分析
列车在加速行驶的过程中，小球始终与列车保持相对静止
状态，所以小球的加速度与列车的加速度相同。
对小球进行受力分析，根据力的合成法则求解合力。再根据
牛顿第二定律，求出小球的加速度，从而获得车的加速度。
图 4.3-4
解
方法一
选择小球为研究对象。设小球的质量为 m ，
小球在竖直平面内受到重力 mg、绳的拉力 FT （图 4.35）。在这两个力的作用下，小球产生水平方向的加速度
高中物理必修一
第四章 运动和力的关系
牛顿第二定律
讲师：xxx
目
录
知识讲解
小结问题引入通过来自节课的实验，你能大致描述一下物体的加速度与力、质量的定量关
系吗？
a / (m·s-2)
a / (m·s-2)
高中物理必修一 讲义 第3节 牛顿第二定律
第3节牛顿第二定律学习目标要求核心素养和关键能力1.掌握牛顿第二定律的内容及数学表达式。
2.理解公式中各物理量的意义及因果关系。
3.会用牛顿第二定律公式进行有关计算。
1.核心素养能对动力学问题进行分析和推理，获得结论；能利用牛顿第二定律解决相关问题。
2.关键能力分析推理能力。
知识点一牛顿第二定律的表达式和力的单位一、牛顿第二定律的表达式❶实验结论：小车的加速度a与它所受的作用力F成正比，与它的质量m成反比。
❷内容：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，加速度的方向跟作用力的方向相同。
❸表达式：F＝kma，k是比例系数，F是物体所受的合力。
❹方向关系：加速度的方向与力的方向一致。
二、力的单位❶力的国际单位：牛顿，简称牛，符号为N。
❷“牛顿”的定义：使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力叫作1 N，即1 N＝1__kg·m/s2。
❸在质量的单位取kg，加速度的单位取m/s2，力的单位取N时，F＝kma中的k ＝1，此时牛顿第二定律可表示为F＝ma。
【思考】如图所示，某人在客厅内用力推沙发，但是沙发没有动。
(1)根据牛顿第二定律，有力就能产生加速度，人给沙发施加力后，沙发为什么没动？(2)如果地板光滑，当人给沙发施加力的瞬间，沙发会有加速度吗？是否立刻获得速度？提示(1)牛顿第二定律F＝ma中的力F指的是物体受的合力，尽管对沙发有一个推力作用，但沙发受的合力为零，所以不能产生加速度。
(2)加速度与力之间是瞬时对应关系，有力就立刻获得加速度，但速度的获得需要一段时间，故不能立刻获得速度。
1.牛顿第二定律的五个性质(1)因果性：力是使物体产生加速度的原因。
(2)矢量性：F＝ma是一个矢量式，应用时应先规定正方向。
(3)瞬时性：合力与加速度具有瞬时对应关系。
(4)同一性：合力与加速度对应同一研究对象。
(5)独立性：作用于物体上的每一个力各自产生加速度，F1＝ma1，F2＝ma2，…而物体的实际加速度则是每个加速度的矢量和，合力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律，如F x＝ma x，F y＝ma y。
高中物理必修公式大全总结
高中物理必修公式大全总结高中物理必修公式大全总结在高中物理中，必修一、二、三的内容都涉及到了大量的公式，本文将对这些内容的公式进行总结。
1. 必修一在必修一《物理 1》中，涉及到的公式如下:牛顿第二定律:F=ma(其中 F 为物体受到的合力，m 为物体的质量，a 为物体的加速度)动能定理:Ek=Ep-wt(其中 Ek 为物体的动能，Ep 为物体的势能，w 为物体的运动速度)重力势能:ep=mgh(其中 ep 为物体的重力势能，m 为物体的质量，g 为重力加速度，h 为物体的高度)2. 必修二在必修二《物理 2》中，涉及到的公式如下:波动方程:2πf=βl(其中 f 为波的频率，l 为波长，β为波速) 光的反射定律:sinθ1=sinθ2(其中θ1 为入射角，θ2 为反射角)光的折射定律:sinθ=sin(θ/2)(其中θ为折射角)3. 必修三在必修三《物理 3》中，涉及到的公式如下:电场强度:E=F/q(其中 E 为电场强度，F 为电场中某一点的电荷所受的电场力，q 为该点的电荷密度)电势差:U=φ-V(其中 U 为电势差，φ为某一点的电势，V 为该点的距离)安培定理:I=B×ΔV(其中 I 为磁感应强度的变化量，B 为磁感应强度，ΔV 为变化量)法拉第电磁感应定律:E=nΔΦ/Δt(其中 E 为磁场的变化率，n 为磁通量密度，ΔΦ为磁通量的变化量，Δt 为时间变化率) 以上就是高中物理必修一、二、三中所涉及的主要公式，这些公式是高中物理学习的基础，也是解题时的重要依据。
此外，还有一些常用的公式，例如牛顿第二定律的变形、波动方程的推导、电场强度的推导等，也需要熟练掌握。
拓展:除了上述的公式外，还有一些重要的公式需要在物理学习中熟练掌握，如下所示:牛顿第一定律：物体在没有受到外力的作用下保持匀速直线运动或保持静止不动。
牛顿第二定律:F=ma(其中 F 为物体受到的合力，m 为物体的质量，a 为物体的加速度)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
教学设计：高中课程标准.物理（人教版）必修1
主 备 人：XXXX 学科长审查签名：XXXX
§4.3牛顿第二定律
一、内容及其解析
1、内容：牛顿第二定律的内容及怎样使用牛顿第二定律解题。
2、解析：要会使用牛顿第二定律解题，首先要对牛顿第二定律：F=ma ，有一个比较深刻的理解。
二、目标及其解析
1、理解加速度与力和质量的关系。
思考题1：加速度a 与力有什么关系，加速度a 与质量m 又有什么关系？
2、理解牛顿第二定律的内容，知道定律的确切含义。
思考题2：公式F=ma 中的F 与m 的方向有什么关系？
三、教学问题诊断分析
学生能记住牛顿第二定律及公式F=ma ，但不会使用公式F=ma 分析、解决问题。
原因是多方面的，一方面是学生对力的合成和分解掌握不到位，另一方面是学生对匀变速直线运动理解掌握不到位，再有就是学生对公式F=ma 理解不透彻。
四、教学支持条件分析
为了使学生能透彻的理解和记住公式F=ma ，本节准备以解例题的形式来加深对牛顿第二定律定的理解和掌握。
五、教学过程设计
一、教学基本流程
复习加速度a 与力F 和质量m 的关系→引出牛顿第二定律→使用牛顿第二定律解决例题→→做练习、小结
二、教学情景
1、导入：
问题1：加速度与力有什么关系？
问题2：加速度与质量有什么关系？
2、牛顿第二运动定律：
物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，且加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同。
（2）公式表示：a ∝m
F 或者F ∝ma 即：F=kma 师生互动：a ：如果每个物理量都采用国际单位，k ＝1；
b ：力的单位（牛顿）的定义：使质量为1千克的物体产生1m/s 2的加速度的力叫做1
牛顿。
问题3：上面我们研究的是物体受到一个力作用的情况，当物体受到几个力作用时，上述关系可推广为什么？
设计意图：物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的放心跟合力的方向相同。
即F 合＝ma 。
师生互动：介绍F 合和a 的瞬时对应关系
a ：只有物体受到力的作用，物体才具有加速度。
b ：力恒定不变，加速度也恒定不变。
c ：力随着时间改变，加速度也随着时间改变。
d ：力停止作用，加速度也随即消失。
3、牛顿第二定律的应用
例题1：（课本例题）
（1）学生阅读例题内容 （2）分析：
要求物体的加速度−→−质量m 已知−→−必须先求F 1
和F 2的合力，而合力的大小可以用作图法求解，也可以用计算法求解。
（3）用投影片展示解题过程：
如图所示，建立平面直角坐标系，把力F 1和F 2分别沿x 轴和y 轴的方向分解F 1的两个分力为：
o x x F F 60cos 11=o y F F 60sin ,22=
F 2的两个分力为：
o x F F 60cos 22=o y F F 60sin ,22=
F 1y 和F 2y 大小相等，方向相反，相互抵消，F 1x 和F 2x 的方向相同，所以：
N N N F F F F F o o x x 105560cos 60cos 2121=+=+=+=合
已知合力F 合和质量m ，据F 合＝ma ，即可求得：
2/5210s m kg
N F a ===合 设计意图：已知力会用牛顿第二定律求加速度
例题2：如图所示，粗糙水平面上的物体在水平拉力F 作用下做匀加速直线运动，现使F 不断减小，则在滑动过程中 （ ）
A ． 物体的加速度不断减小，速度不断增大
B ． 物体的加速度不断增大，速度不断减小
C ． 物体的加速度先变大再变小，速度先变小再增大
D ． 物体的加速度先变小再变大，速度先变大再减小
解析：合外力决定加速度的大小，此处合外力是拉力F 和地面摩擦力f 的合力，因为F 逐渐减小，所以合外力先减小后反向增大。
而速度是增大还是减小与加速度的大小无关，而是要看加速度与速度的方向是否相同，开始一阶段加速度与速度方向同向，所以速度增大，后一阶段加速度与速度方向相反，所以后来速度减小。
答案为D 。
设计意图：理解加速度与合外力的关系
六、目标检测
1．设洒水车的牵引力不变，所受阻力与车重成正比，洒水车在平直路面上行驶原来是匀速的，开始洒水后，它的运动情况将是( )
A ．继续作匀速运动．
B ．变为作匀加速运动．
C ．变为作变加速运动．
D ．变为作匀减速运动．
2．甲车质量是乙车质量的2倍，把它们放在光滑水平面上，用力F 作用在静止的甲车上时，
得到2m ／s 2的加速度，若用力F 作用在静止的乙车上，经过2s ，乙车的速度大小是( )
A ．2m ／s
B ．4m ／s
C ．6m ／s
D ．8m ／s
3．如果力F 在时间t 内能使质量m 的物体移动距离s （ ）
A ．相同的力在相同的时间内使质量是一半的物体移动2s 的距离。
B ．相同的力在一半时间内使质量是一半的物体移动相同的距离。
C ．相同的力在两倍时间内使质量是两倍的物体移动相同的距离。
D ．一半的力在相同时间内使质量是一半的物体移动相同的距离。
4．质量是2kg 的物体，受到4个力作用而处于静止状态。
当撤去其中F 1、F 2两个
力后，物体运动的加速度为1m ／s 2，方向向东，则F 1、F 2的合力是_________
方向________。
设计意图：检查当堂课的学习效果
配餐作业
从下列三组题中任意选择两组题完成，建议选择AB 或BC
A 组题
1. 当作用在物体上的合外力不等于零时，则( )
A.物体的速度一定越来越大 B 物体的速度一定越来越小
C.物体的速度可能保持不变
D.物体的速度一定会改变
2. 原来作匀加速直线运动的物体，当它所受的合外力逐渐减小时，则( )
A.它的加速度将减小，速度也减小
B.它的加速度将减小，速度在增加。
C.它的加速度和速度都保持不变
D.它的加速度和速度的变化无法确定。
3 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。
可是当我们用一个很小的力去推很重的桌子时，却推不动它。
这是因为( )
A.牛顿第二定律不适用于静止物体。
B.桌子的加速度很小，速度的增量极小，眼睛不易觉察到。
C.推力小于静摩擦力，加速度是负的。
D.桌子所受的合力为零。
设计意图：基础知识练习
B 组题
1. 沿平直轨道运行的车厢中的光滑水平桌面上用弹簧拴着一个小球，弹簧处于自然长度，当旅客看到弹簧的长度变短时对火车的运动状况判断正确的是( )
A.火车向右方运动，速度在增加中。
B.火车向右方运动，速度在减小中。
C.火车向左方运动，速度在增加中。
D.火车向左方运动，速度在减小中。
2. 一质量为m 的物体，在水平恒力F 作用下沿粗糙水平面由静止开始运动，经时间t 后速度为v ，为使物体的速度增为2v ，可以采用的办法是( )
A.将物体的质量减为原来的1/2，其它条件不变。
B.将水平力增为2F ，其他条件不变。
C.将时间增为2t ，其他条件不变。
D.将物体质量、水平恒力和时间都增为原来的两倍。
3.质量为m 的木块，以初速v 0能在水平面上滑行的距离为s 。
如在木块上再粘一个质量为m 的木块，仍以初速V 。
在同一水平面上滑行，它们能滑行的距离为( ) 。
A ．S/2
B ．2S
C ．S/4
D ．S
4.一个物体静止在光滑水平面上，现先对物体施加一向东的恒力F ，历时1s ；随即把此力改为向西，大小不变，历时1s ；接着又把此力改为向东，大小不变，历时1s ，如此反复，只改变力的方向，不改变力的大小，共历时1min ，在这1min 内（ ）
A.物体时而向东运动，时而向西运动，在1 min 末静止于初始位置之东。
B.物体时而向东运动，时而向西运动，在lmin 末静止于初始位置。
C.物体时而向东运动，时而向西运动，在l min 末继续向东运动。
D.物体一直向东运动，从不向西运动，在1 min 末静止于初始位置之东。
5．25N 的力作用在一个物体上．能使它产生2m ／s 2的加速度，要使它产生5m ／s 2的加速度，
作用力为________________。
设计意图：提高学生对基础知识的理解、应用能力
C 组题
1．用水平恒力F 推动放在光滑水平面上、质量均为m 的六个紧靠在一起的木块，则第5号木块受到的合外力等于________
______。
2．用一水平恒力将质量为250kg 的木箱沿水平地面推行50m ，历时l0s ，若物体受到的阻力
是物重的0．1倍，则外加推力多大?(g=10m/s 2)
3.一个质量为5kg 的物体，以2m ／s 的速度向右运动，从开始计时起在第3s 末受到一个大小为15N 、方向向右的恒力作用，再经5s 物体的速度多大?在这8s 内物体的位移是多少?
设计意图：提高部分学生的能力
教学反思：。