人教版高一物理必修1第四章 牛顿运动定律第三节牛顿第二定律
4.3.1牛顿第二定律+教学设计-2023-2024学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
《4.3牛顿第二定律》教学设计一、课标分析1.课标要求：1.2.3理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。
2.学业要求：通过直线运动和牛顿运动定律的学习，认识物理学是对自然现象的描述与解释，具有学习物理学的兴趣。
二、教材分析从单元关系上看，本章是在前三章内容的基础上进一步研究运动和力的关系，这是质点动力学的基本内容，且三大牛顿运动定律更是动力学的核心内容。
而从本章各小节内容上看，本节内容：牛顿第二定律是在学习牛顿第一定律，理解惯性概念，明确了力是改变物体运动状态的原因的基础上，又经历了探究加速度与力、质量的关系的过程，从而总结而得到的定律。
它具体、定量的回答了加速度和力、质量的关系，是连接运动与力之间关系的桥梁，更是整个牛顿经典物理学中的核心，也是学习其它动力学规律的基础。
其犹如一座大厦之基，深刻影响着学生今后的物理学习。
通过定律的探索过程，渗透物理学研究方法，是整个物理教学的重要内容和任务，这是人类认识世界的常用方法。
所以本节课不只是让学生知道牛顿第二定律的表达式，更应该让生理解牛顿第二定律。
三、学情分析认知结构：在学习本本节内容之前，学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念；知道质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因；具备对物体进行受力分析的基本能力；同时在上一节课已经通过实验探究了加速度与力、质量的关系，这些都为本节学习准备了必备的知识基础。
心理特点：本节课的教学对象是高一年级的学生，该阶段的学生好奇、善问，创造意识强烈，并具备了较高的逻辑推理能力，故在教学中充分创设情景能够激发学生探究定律其本质的兴趣。
个性差异：高中阶段，学生的个性差异主要体现在态度、能力差异上。
部分学生进入高中阶段后，面对难度增加的高中物理，难免会产生逃避的态度，而一部分学生更愿意迎难而上，对困难的事物产生更浓厚的兴趣。
此外，对于思维活跃，理解能力、逻辑能力、观察力较强的学生来说，学习起来也会相对容易些。
高中物理人教版必修1课件：第四章 牛顿运动定律+第3节 牛顿第二定律
【学习目标】 1.通过上节实验,能得出并准确描述牛顿第二定律. 2.理解力的单位的由来,理解关系式F=kma是如何变成F=ma的. 3.能从同时性、矢量性等各方面深入理解牛顿第二定律,理解为什么说牛顿第 二定律是连接运动学和力学的桥梁. 4.能运用牛顿第二定律分析和处理简单的问题.初步体会牛顿第二定律在认识 自然规律过程中的有效性和价值.
ห้องสมุดไป่ตู้
探寻基本知识 感悟解题规律 测评学习效果
探寻基本知识·树立物理观念
知识点一 牛顿第二定律
【情境导学】 1.静止在光滑水平面上的重物,受到一个很小的水平推力,在力刚开始作用 的瞬间,重物是否立即获得加速度,是否立即有了速度,为什么? 答案:是,否.力是产生加速度的原因,力与加速度具有同时性,故在力作用的 瞬间,物体立即获得加速度,但由Δv=aΔt可知,要使物体获得速度必须经过 一段时间. 2.用力去推水平地面上的大石块,却没有推动,是否说明这个力没有产生加 速度? 答案:否.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,但物体表现出来的加速度却只有一个,即各个力产生加速度的矢量和,石 块没被推动说明石块的合加速度为零,并不是这个力没产生加速度.
知识点二 力的单位
【情境导学】 在应用公式F=ma进行计算时,若F的单位用牛顿(N),m的单位用克(g)是否 可以? 答案:不可以.公式中的各量必须用国际单位.若不然,公式中的比例系数 就不再等于1.
【知识梳理】 1.单位:国际单位制中是 牛顿 ,符号是N. 2.1 N的物理意义:使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力,称为1 N, 即1 N= 1 kg·m/s2 . 3.比例系数k的意义:k的数值由F,m,a三个物理量的单位共同决定,若三量 都取国际单位,则k=1,牛顿第二定律的表达式可写作F= ma . 【思考判断】 1.若力、质量、加速度三个物理量都取国际单位,则公式F=kma的k就等于 1.( √ ) 2.1 N的力可以使质量为1 kg的物体,产生1 m/s2的加速度.( √ )
新教材2023年高中物理 第4章 运动和力的关系 3 牛顿第二定律课件 新人教版必修第一册
2．合外力、加速度、速度的关系 (1)合外力与加速度的关系
合外力 与
合外力方向决 定加速度方向
→a与F方向总相同
加速度
合外力大小决 定加速度大小
→a与F大小成正比
(2)合外力与速度的关系 合力与速度同向时，物体做加速运动，反之减速。
(3)力与运动的关系
物体受 力作用
→
运动状 态变化
—
物体速 度变化
思考辨析
『判一判』
(1)由牛顿第二定律可知，加速度大的物体所受的合外力一定大。
()
×
(2)牛顿第二定律说明了质量大的物体其加速度一定小。 ( × )
(3)任何情况下，物体的加速度的方向始终与它所受的合外力方向一
致。
(√)
(4)在国际单位制中，公式F＝kma中，k＝1。
(√)
(5)两单位N/kg和m/s2是等价的。
探究 情景导入
瞬时加速度问题
如图所示，用手向下压弹簧玩偶的头部，若人向下压 的力为F，弹簧玩偶的头部质量为m，人手突然撤离时， 弹簧玩偶头部的加速度为多大？
提示：人手向下压时，弹簧玩偶的头部受三个力作用：手向下的压 力 F、重力 mg 和弹簧的弹力 FN，三力作用下弹簧玩偶头部处于平衡状 态，所以 FN＝mg＋F，当人手离开的瞬间，弹力和重力不变，所以弹簧 玩偶头部的加速度为 a＝FN－mmg＝mF。
提示：设计赛车时要有大的加速度，一方面需要有强大动力的发动 机，另一方面在保障安全的前提下减小赛车的质量。
要点提炼
1．牛顿第二定律的六个特性 同体性 F＝ma中F、m、a都是对同一物体而言的
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 因果性
有加速度 F＝ma是一个矢量式。物体的加速度方向由它所受的合力方向决 矢量性 定，且总与合力的方向相同
高中物理第四章牛顿运动定律4.3牛顿第二定律课件新人教版必修1
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1.正误辨析 (1)由牛顿第二定律知,质量大的物体的加速度一定小。 ( ) 解析:由牛顿第二定律知,合外力一定时,质量大的物体的加速度一 定小。 答案:× (2)物体的加速度大,说明它的合外力一定大。 ( ) 解析:由牛顿第二定律知,质量相同时,加速度越大,合外力越大。 答案:× (3)任何情况下,物体的合力方向一定与它的加速度方向相同。 ( ) 解析:由牛顿第二定律知,物体的加速度方向总是与它的合力方向 相同。 答案:√
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(4)任何情况下,比例式F=kma中的k一定为1。 ( ) 解析:只有在F、m、a三个量都取国际单位的情况下,比例式F=kma 中的k才等于1。 答案:×
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2.一个物体受到4 N的力作用时,产生的加速度是2 m/s2,那么这个物 体在6 N的力作用下,产生的加速度大小是 ( ) A.1 m/s2 B.3 m/s2 C.5 m/s2 D.6 m/s2 ������1 ������2 解析:由牛顿第二定律F=ma可得 m=������ =2 kg,a2= ������ =3 m/s2 ,选项B 1 正确。 答案:B 3.请说明初中所学的重力与质量的关系式G=mg中的g与自由落体 的加速度g具有相同物理意义。 答案:根据牛顿第二定律F=ma,当物体只受重力时,物体的加速度为 ������������ a= =g 。即自由落体的加速度g就是质量与物体所受重力的比 ������ 例系数。
3
牛顿第二定律
核心素养培养目标 1.知道牛顿第二定律的内容、 表达式 的确切含义。 2.知道在国际单位制中力的单位“牛 顿”是怎样定义的。 3.能应用牛顿第二定律解决简单的 动力学问题。
核心素养形成脉络
人教版高中物理必修1精品课件 第4章 运动和力的关系 5.牛顿运动定律的应用
列等式正确的是( D )
A.末速度vB=2 m/s
3
B.平均速度v= 2 m/s
C.速度变化量Δv=1 m/s
1
D.沿斜面向上运动的最大位移x= 6 m
解析 由题知,规定沿斜面向上为正方向,故末速度vB=-2 m/s,A错误;设斜面
(2)求滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ。
(3)设游客连同滑草装置滑下50 m后进入水平草坪,滑草装置与水平草坪间
的动摩擦因数也为μ,求游客连同滑草装置在水平草坪上滑行的最大距离。
解析 (1)设在山坡上游客连同滑草装置的加速度为a1,则x=
1 2
a
t
1
2
由牛顿第二定律可得mgsin θ-Ff=ma1
对点演练
2.(2023山东潍坊期末)质量为0.6 kg的物体静止在水平地面上。现有水平
拉力F作用于物体上,2 s后撤去拉力F,物体运动的速度—时间图像如图所
示。由以上信息可求得水平拉力F的大小为( C )
A.1.5 N
B.2.1 N
C.2.5 N
D.3.0 N
解析 v-t图像的斜率代表加速度,减速阶段的加速度大小a1=
5
2,则阻力
m/s
3
5
Ff=ma1,加速阶段的加速度大小a2= 2 m/s2,根据牛顿第二定律F-Ff=ma2,联
立以上各式得F=2.5 N,故选C。
学以致用·随堂检测全达标
1.(从受力确定运动)静止在水平地面上的小车,质量为5 kg,在50 N的水平
拉力作用下做直线运动,2 s内匀加速前进了4 m,在这个过程中
Δ
=-3 m/s,故C错误;根据加速度的定义式,则加速度为 a= Δ =-3
人教版必修1-4.3牛顿第二定律(共28张PPT)
1、根据牛顿第二定律，即使再小的力也 可以产生加速度，那么我们用一个较小的 力来水平推桌子，为什么没有推动呢?这 和牛顿第二定律是不是矛盾?
不矛盾，因为牛顿第二定律中的力是合力．
2、牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗？
牛顿牛第顿一第定一律定律说明维持物体的速度不需要力， 1改、变定物性定体义的了速力度的才概需念要2力、定。义牛了顿惯第性一的定概律念 定义 3了建、力 立定， 的义了而 ，惯牛如性顿果系第 我的二 们概定 不念律 知4是 道、定在 物性力 体力的 在和定不运义受动的力的基情关系础况上下 牛是顿怎第样二的定运律动状态，要研究物体在力的作用下 是是在怎力么的运定动义的的基，础显上然建是立不的可。能的，所以牛顿第 牛第一二顿二定定第定律律一 律代是定 代替研律 替的究是 的研 ，，力究也也学力即即的学不不出的是是发出牛牛点发顿顿，点第，二第是是定二不不律定能能 的律用用 特的牛牛 例特顿顿。例第。
长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。努力，终会有所收获，功夫不负有心人。以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。前进的路上 照自己的不足，学习更多东西，更进一步。穷则独善其身，达则兼济天下。现代社会，有很多人，钻进钱眼，不惜违法乱纪；做人，穷，也要穷的有骨气！古之立大 之才，亦必有坚忍不拔之志。想干成大事，除了勤于修炼才华和能力，更重要的是要能坚持下来。士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己任，不亦重乎?死而后已， 理想，脚下的路再远，也不会迷失方向。太上有立德，其次有立功，其次有立言，虽久不废，此谓不朽。任何事业，学业的基础，都要以自身品德的修炼为根基。饭 而枕之，乐亦在其中矣。不义而富且贵，于我如浮云。财富如浮云，生不带来，死不带去，真正留下的，是我们对这个世界的贡献。英雄者，胸怀大志，腹有良策， 吞吐天地之志者也英雄气概，威压八万里，体恤弱小，善德加身。老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志老去的只是身体，心灵可以永远保持丰盛。乐 其乐；忧民之忧者，民亦忧其忧。做领导，要能体恤下属，一味打压，尽失民心。勿以恶小而为之，勿以善小而不为。越是微小的事情，越见品质。学而不知道，与 行，与不知同。知行合一，方可成就事业。以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。若是天下人都能互相体谅，纷扰世事可以停歇。志不强者智不达，言不 越高，所需要的能力越强，相应的，逼迫自己所学的，也就越多。臣心一片磁针石，不指南方不肯休。忠心，也是很多现代人缺乏的精神。吾日三省乎吾身。为人谋 交而不信乎?传不习乎?若人人皆每日反省自身，世间又会多出多少君子。人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。给世界和身边人，多一点宽容，多一份担 为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平。立千古大志，乃是圣人也。丹青不知老将至，贫贱于我如浮云。淡看世间事，心情如浮云天行健，君子以自强不息。地 载物。君子，生在世间，当靠自己拼搏奋斗。博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。进学之道，一步步逼近真相，逼近更高。百学须先立志。天下大事，不立 川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚做人，心胸要宽广。其身正，不令而行；其身不正，虽令不从。身心端正，方可知行合一。子曰:“知者不惑，仁者不忧，勇者不惧 进者，不会把时间耗费在负性情绪上。好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。力行善事，有羞耻之心，方可成君子。操千曲尔后晓声，观千剑尔后识器做学问和学 次的练习。第一个青春是上帝给的；第二个的青春是靠自己努力当眼泪流尽的时候，留下的应该是坚强。人总是珍惜未得到的，而遗忘了所拥有的。谁伤害过你，谁 要。重要的是谁让你重现笑容。幸运并非没有恐惧和烦恼；厄运并非没有安慰与希望。你不要一直不满人家，你应该一直检讨自己才对。不满人家，是苦了你自己。 久的一个人，而是心里没有了任何期望。要铭记在心；每一天都是一年中最完美的日子。只因幸福只是一个过往，沉溺在幸福中的人；一直不知道幸福却很短暂。一 看他贡献什么，而不应当看他取得什么。做个明媚的女子。不倾国，不倾城，只倾其所有过的生活。生活就是生下来，活下去。人生最美的是过程，最难的是相知， 幸福的是真爱，最后悔的是错过。两个人在一起能过就好好过！不能过就麻利点分开。当一个人真正觉悟的一刻，他放下追寻外在世界的财富，而开始追寻他内心世 若软弱就是自己最大的敌人。日出东海落西山，愁也一天，喜也一天。遇事不转牛角尖，人也舒坦，心也舒坦。乌云总会被驱散的，即使它笼罩了整个地球。心态便 明灯，可以照亮整个世界。生活不是单行线，一条路走不通，你可以转弯。给我一场车祸。要么失忆。要么死。有些人说：我爱你、又不是说我只爱你一个。生命太 了明天不一定能得到。删掉了关于你的一切，唯独删不掉关于你的回忆。任何事都是有可能的。所以别放弃，相信自己，你可以做到的。、相信自己，坚信自己的目 受不了的磨难与挫折，不断去努力、去奋斗，成功最终就会是你的！既然爱，为什么不说出口，有些东西失去了，就在也回不来了！对于人来说，问心无愧是最舒服 ，表明他人的成功，被人嫉妒，表明自己成功。在人之上，要把人当人；在人之下，要把自己当人。人不怕卑微，就怕失去希望，期待明天，期待阳光，人就会从卑 封存梦想去拥抱蓝天。成功需要成本，时间也是一种成本，对时间的珍惜就是对成本的节约。人只要不失去方向，就不会失去自己。过去的习惯，决定今天的你，所 决定你今天的一败涂地。让我记起容易，但让我忘记我怕我是做不到。不要跟一个人和他议论同一个圈子里的人，不管你认为他有多可靠。想象困难做出的反应，不 ，而是面对它们，同它们打交道，以一种进取的和明智的方式同它们奋斗。他不爱你，你为他挡一百颗子弹也没用。坐在电脑前，不知道做什么，却又不想关掉它。 ，让时间帮你决定。如果还是无法决定，做了再说。宁愿犯错，不留遗憾。发现者，尤其是一个初出茅庐的年轻发现者，需要勇气才能无视他人的冷漠和怀疑，才能 志，并把研究继续下去。我的本质不是我的意志的结果，相反，我的意志是我的本质的结果，因为我先有存在，后有意志，存在可以没有意志，但是没有存在就没有 ，人类的福利，可以使可憎的工作变为可贵，只有开明人士才能知道克服困难所需要的热忱。立志用功如种树然，方其根芽，犹未有干；及其有干，尚未有枝；枝而 意志的出现不是对愿望的否定，而是把愿望合并和提升到一个更高的意识无论是美女的歌声，还是鬓狗的狂吠，无论是鳄鱼的眼泪，还是恶狼的嚎叫，都不会使我动 幸的灾难，已经开始了的事情决不放弃。最可怕的敌人，就是没有坚强的信念。既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。意志若 如何，它都帮助了暴力。有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。意志坚强，只有刚强的人，才有神圣的意志，凡是战斗的人，才能取得胜利。卓越的人的一 和艰难的遭遇里百折不挠。疼痛的强度，同自然赋于人类的意志和刚度成正比。能够岿然不动，坚持正见，度过难关的人是不多的。钢是在烈火和急剧冷却里锻炼出 硬和什么也不怕。我们的一代也是这样的在斗争中和可怕的考验中锻炼出来的，学习了不在生活面前屈服。只要持续地努力，不懈地奋斗，就没有征服不了的东西。
人教版高中物理(必修一)第四章牛顿运动定律重、难点梳理
人教版高中物理(必修一)第四章牛顿运动定律重、难点梳理第一节牛顿第一定律一、教学要求：1、知道伽利略和亚里士多德对力和运动的关系的不同认识，知道伽利略的理想实验及其推理过程和结论，知道理想实验法是科学研究的重要方法。
2、理解牛顿第一定律的内容和意义。
3、了解生活实例，知道什么是惯性，知道惯性大小与质量有关，并正确解释有关惯性的现象。
二、重点、难点、疑点、易错点1、重点：惯性是物体的固有属性，质量是物体惯性大小的量度运用惯性概念，解释有关实际问题2、难点：理想实验的推理过程;对牛顿第一定律的理解3、疑点：牛顿第一定律是否是牛顿第二定律的特殊情形4、易错点：力和运动关系实际应用三、教学资源：1、教材中值得重视的题目：P75问题与练习第4题2、教材中的思想方法：理想实验的方法第二节实验：探究加速度与力、质量的关系一、教学要求：1、通过实验探究和具体实例的分析，理解加速度与力的关系，理解加速度与质量的关系。
2、经历实验方案的制定和实验数据处理的过程，形成正确的思维方法，养成良好的科学态度。
二、重点、难点、疑点、易错点1、重点：探究加速度与力、质量的关系：通过实验测量加速度、力、质量，分别作出加速度与力、加速度与质量的关系图像根据图像写出加速度与力、质量的关系式体会“控制变量法”对研究问题的意义2、难点：实验方案的确立、实验数据的分析，包括：体验实验探究过程：明确实验目的、分析实验思路、制定实验方案、得出实验结论认识数据处理时变换坐标轴的技巧了解将”不易测量的物理量转化为可测物理量”的实验方法会对实验误差作初步分析3、疑点：为什么要作a-1/m图像4、易错点：实验的方法与步骤三、教学资源：1、教材中值得重视的题目：2、教材中的思想方法：控制变量法、图像法处理数据第三节牛顿第二定律一、教学要求：1、通过实验归纳，理解牛顿第二定律的内容，知道牛顿第二定律表达式的含义2、知道力的单位“牛顿”的定义方法3、根据牛顿第二定律进一步理解G=mg4、运用牛顿第二定律，解决简单的动力学问题二、重点、难点、疑点、易错点1、重点：理解牛顿第二定律的内容会用正交分解法和牛顿第二定律解决实际问题2、难点：认识加速度与物体所受的合力之间的关系（正比性、同体性、瞬时性和矢量性）3、疑点：牛顿第二定律与牛顿第一定律的关系4、易错点：受力分析三、教学资源：1、教材中值得重视的题目：P82 动力学方法测量质量P82 问题与练习12、教材中的思想方法：正交分解法进行力的计算第四节力学单位制一、教学要求：1、知道单位制的意义，知道国际单位制中力学的基本单位。
高一物理牛顿第二定律的知识点
高一物理牛顿第二定律的知识点高一物理牛顿第二定律的知识点牛顿第二运动定律的常见表述是：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，且与物体质量的倒数成正比；加速度的方向跟作用力的方向相同。
以下是店铺整理的高一物理牛顿第二定律的知识点，希望对大家有所帮助。
1、内容：物体的加速度a跟物体所受的合外力F成正比，跟物体的质量m 成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。
2、理解：①瞬时性：力和加速度同时产生、同时变化、同时消失.②矢量性：加速度的.方向与合外力的方向相同。
③同体性：合外力、质量和加速度是针对同一物体(同一研究对象)④同一性：合外力、质量和加速度的单位统一用SI制主单位⑤相对性：加速度是相对于惯性参照系的。
适用范围牛顿第二运动定律只适用于质点。
对质点系，用牛顿第二运动定律时一般采用隔离法，或者采用质点系牛顿第二定律。
牛顿第二运动定律只适用于惯性参考系。
惯性参考系是指牛顿运动定律成立的参考系，在非惯性参考系中牛顿第二运动定律不适用。
但是，通过惯性力的引入。
可以使牛顿第二运动定律的表示形式在非惯性系中使用。
牛顿第二运动定律只适用宏观问题。
解决微观问题必须使用量子力学。
当考察物体的运动线度可以和该物体的德布罗意波相比拟时，由于粒子运动不确定性关系式（即无法同时准确测定粒子运动的方向与速度），物体的动量和位置已经是不能同时准确获知的量了，因而牛顿动力学方程缺少准确的初始条件无法求解。
也就是说经典的描述方法由于粒子运动不确定性关系式已经失效或者需要修改。
量子力学用希尔伯特空间中的态矢概念代替位置和动量（或速度）的概念（即波函数）来描述物体的状态，用薛定谔方程代替牛顿动力学方程（即含有力场具体形式的牛顿第二运动定律）。
用态矢代替位置和动量的原因是由于测不准原理我们无法同时知道位置和动量的准确信息，但是我们可以知道位置和动量的概率分布，测不准原理对测量精度的限制就在于两者的概率分布上有一个确定的关系。
第四章 牛顿运动定律 第3节：牛顿第二定律
牛顿第二定律： 物体的加速度的大小与合外力 成正比.与质量成反比.加速度 方向与合外力方向相同.
假如你是科学家，你能否想个办法把k 消掉？
F
＝k
ma
把能够使质量是1 kg的物体产生1 m/s2 的加速度的这么大的力定义为1 N，即 1牛=1千克 ·米/秒2 可见，如果都用国际单位制的单位，在上式 中就可以使k=1
第四章 牛顿运动定律
----第3节 牛顿第二定律
第3节 牛顿第二定律
• 学习目标
• 1、建立牛顿第二定 律；
• 2、理解牛顿第二定
律；
• 3、应用牛顿第二定
律。
• • • •
• 关键术语 1、牛顿第二定律； 2、合外力； 3、受力分析； 4、F合=ma。
实验结论：
1、m一定，加速度a与F的定量关系：
牛顿第二定律的数学表达：
6、一个物体质量为m，放在一个倾角为θ的斜 面上，物体从斜面顶端由静止开始加速下滑 （1）若斜面光滑，求物体的加速度? （2）若斜面粗糙，已知动摩擦因数为μ，求 N 物体的加速度? f θ a
F1 F θ F 2 G
θ
实验结论：
1、m一定，加速度a与F的定量关系：
a F
2、F一定，加速度a与m的定量关系:
a
1 m
（注意：这里的力指的是物体所受的合外力）
归纳：
m一 定 ： a F
F一定：a 1 m
a F m
F∝ ma
即：物体加速度的大小跟它受到的合外力 成正比、跟它的质量成反比。
F=kma
a的方向？ a与F同向。
0.75
a/m· -2 s
0.60
0.45
0.30
0.15
物理人教版(浙江版)必修一第四章牛顿运动定律3
3牛顿第二定律知识内容牛顿第二定律考试要求必考加试d d课时要求1.掌握牛顿第二定律的内容和数学表达式，知道力的单位“牛顿”的定义方法.2.运用牛顿第二定律，解决简单的动力学问题.3.会用正交分解法和牛顿第二定律解决实际问题.一、牛顿第二定律1.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.2.表达式F＝ma，其中力F为物体受到的合外力，F的单位用牛顿(N).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的加速度的力叫做1 N，即1 N＝1 kg·m/s2.[即学即用]判断下列说法的正误.(1)由F＝ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比.(×)(2)公式F＝ma中，各量的单位可以任意选取.(×)(3)使质量是1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力叫做1 N.(√)(4)公式F＝ma中，a实际上是作用于物体上每一个力所产生的加速度的矢量和.(√)(5)物体的运动方向一定与它所受合外力的方向一致.(×)一、对牛顿第二定律的理解[导学探究](1)由牛顿第二定律可知，无论多么小的力都可以使物体产生加速度，可是，我们用力提一个很重的箱子，却提不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾？为什么？(2)从匀速上升的气球上掉下一个物体(不计空气阻力)，物体离开气球的瞬间，物体的加速度和速度情况如何？答案(1)不矛盾.因为牛顿第二定律中的力是指合外力.我们用力提一个放在地面上很重的箱子，没有提动，箱子受到的合力F＝0，故箱子的加速度为零，箱子仍保持不动，所以上述现象与牛顿第二定律并没有矛盾.(2)物体离开气球瞬间物体只受重力，加速度大小为g，方向竖直向下；速度方向向上，大小与气球速度相同.[知识深化]牛顿第二定律的四个性质1.矢量性：合外力的方向决定了加速度的方向，合外力方向改变，加速度方向改变，加速度方向与合外力方向一致.2.瞬时性：加速度与合外力是瞬时对应关系，它们同生、同灭、同变化.3.同体性：a ＝Fm 中各物理量均对应同一个研究对象.因此应用牛顿第二定律解题时，首先要处理好的问题是研究对象的选取.4.独立性：当物体同时受到几个力作用时，各个力都满足F ＝ma ，每个力都会产生一个加速度，这些加速度的矢量和即为物体具有的合加速度，故牛顿第二定律可表示为⎩⎪⎨⎪⎧F x ＝ma xF y ＝ma y.例1 下列对牛顿第二定律的理解正确的是( ) A.由F ＝ma 可知，m 与a 成反比B.牛顿第二定律说明当物体有加速度时，物体才受到外力的作用C.加速度的方向跟合外力的方向可能相同，可能相反D.当外力停止作用时，加速度随之消失 答案 D解析 虽然F ＝ma ，但m 与a 无关，因a 是由m 和F 共同决定的，即a ∝Fm 且a 与F 同时产生、同时消失、同时存在、同时改变；a 与F 的方向永远相同.综上所述，可知A 、B 、C 错误，D 正确.合外力、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.只要物体所受的合外力不为零，就会产生加速度.加速度与合外力方向是相同的，大小与合外力成正比.2.力与速度无因果关系：合外力方向与速度方向可以同向，可以反向，还可以有夹角.合外力方向与速度方向同向时，物体做加速运动，反向时物体做减速运动.3.两个加速度公式的区别a ＝Δv Δt 是加速度的定义式，是比值定义法定义的物理量，a 与v 、Δv 、Δt 均无关；a ＝Fm 是加速度的决定式，加速度由其受到的合外力和质量决定. 二、牛顿第二定律的简单应用 1.解题步骤 (1)确定研究对象.(2)进行受力分析和运动情况分析，作出受力和运动的示意图. (3)求合力F 或加速度a . (4)根据F ＝ma 列方程求解.2.解题方法(1)矢量合成法：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外力，加速度的方向即是物体所受合外力的方向.(2)正交分解法：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建立坐标系时，通常选取加速度的方向作为某一坐标轴的正方向(也就是不分解加速度)，将物体所受的力正交分解后，列出方程F x ＝ma ，F y ＝0.②特殊情况下，若物体的受力都在两个互相垂直的方向上，也可将坐标轴建立在力的方向上，正交分解加速度a .根据牛顿第二定律⎩⎪⎨⎪⎧F x ＝ma xF y ＝ma y 列方程求解.例2 如图1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，小球和车厢相对静止，小球的质量为1 kg.(g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图1(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况； (2)求悬线对小球的拉力大小.答案 (1)7.5 m/s 2，方向水平向右 车厢可能水平向右做匀加速直线运动或水平向左做匀减速直线运动 (2)12.5 N解析 解法一(矢量合成法)(1)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所示，小球所受合力为F 合＝mg tan 37°.由牛顿第二定律得小球的加速度为a ＝F 合m ＝g tan 37°＝34g ＝7.5 m/s 2，加速度方向水平向右.车厢的加速度与小球相同，车厢做的是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.(2)由图可知，悬线对球的拉力大小为F T ＝mg cos 37°＝12.5 N.解法二(正交分解法)(1)建立直角坐标系如图所示，正交分解各力，根据牛顿第二定律列方程得x方向：F T x＝may方向：F T y－mg＝0即F T sin 37°＝maF T cos 37°－mg＝0解得a＝34g＝7.5 m/s2加速度方向水平向右.车厢的加速度与小球相同，车厢做的是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.(2)由(1)中所列方程解得悬线对球的拉力大小为F T＝mgcos 37°＝12.5 N.例3如图2所示，质量为4 kg的物体静止于水平面上.现用大小为40 N、与水平方向夹角为37°的斜向上的力拉物体，使物体沿水平面做匀加速运动(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8).图2(1)若水平面光滑，物体的加速度是多大？(2)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体的加速度大小是多少？答案(1)8 m/s2(2)6 m/s2解析(1)水平面光滑时，物体的受力情况如图甲所示由牛顿第二定律：F cos 37°＝ma1①解得a1＝8 m/s2②(2)水平面不光滑时，物体的受力情况如图乙所示F cos 37°－F f＝ma2③F N′＋F sin 37°＝mg④F f＝μF N′⑤由③④⑤得：a2＝6 m/s2.1.(对牛顿第二定律的理解)关于牛顿第二定律，以下说法中正确的是()A.由牛顿第二定律可知，加速度大的物体，所受的合外力一定大B.牛顿第二定律说明了，质量大的物体，其加速度一定小C.由F＝ma可知，物体所受到的合外力与物体的质量成正比D.对同一物体而言，物体的加速度与物体所受到的合外力成正比，而且在任何情况下，加速度的方向始终与物体所受的合外力方向一致答案D解析加速度是由合外力和质量共同决定的，故加速度大的物体，所受合外力不一定大，质量大的物体，加速度不一定小，选项A、B错误；物体所受到的合外力与物体的质量无关，故C错误；由牛顿第二定律可知，物体的加速度与物体所受到的合外力成正比，并且加速度的方向与合外力方向一致，故D选项正确.2.(合外力、加速度、速度的关系)物体在与其初速度方向相同的合外力作用下运动，取v0方向为正时，合外力F随时间t的变化情况如图3所示，则在0～t1这段时间内()图3A.物体的加速度先减小后增大，速度也是先减小后增大B.物体的加速度先增大后减小，速度也是先增大后减小C.物体的加速度先减小后增大，速度一直在增大D.物体的加速度先减小后增大，速度一直在减小答案C解析由题图可知，物体所受合力F随时间t的变化是先减小后增大，根据牛顿第二定律得：物体的加速度先减小后增大；由于合外力F方向与速度方向始终相同，所以物体加速度方向与速度方向一直相同，所以速度一直在增大，选项C正确.3.(水平面上加速度的求解)如图4所示，质量为1 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，物体受到大小为20 N、与水平方向成37°角斜向下的推力F作用时，沿水平方向做匀加速直线运动，求物体加速度的大小.(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图4答案 5 m/s2解析取物体为研究对象，受力分析如图所示，建立直角坐标系.在水平方向上：F cos 37°－F f＝ma①在竖直方向上：F N＝mg＋F sin 37°②又因为：F f＝μF N③联立①②③得：a＝5 m/s24.(斜面上加速度的求解) (1)如图5所示，一个物体从光滑斜面的顶端由静止开始下滑，倾角θ＝30°，斜面静止不动，重力加速度g＝10 m/s2.求物体下滑过程的加速度有多大？图5(2)若斜面不光滑，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝36，物体下滑过程的加速度又是多大？答案(1)5 m/s2(2)2.5 m/s2解析(1)根据牛顿第二定律得：mg sin θ＝ma1所以a1＝g sin θ＝10×12m/s2＝5 m/s2(2)物体受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律得mg sin θ－F f＝ma2F N＝mg cos θF f＝μF N联立解得：a2＝g sin θ－μg cos θ＝2.5 m/s2课时作业一、单选题1.根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是()A.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比B.物体所受合外力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度C.物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个的大小成正比D.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比答案D解析根据牛顿第二定律可知：合外力一定时，物体加速度的大小跟质量成反比，与速度无关，A错误；力是产生加速度的原因，只要有力，就产生加速度，力与加速度是瞬时对应的关系，B错误；物体加速度的大小跟物体所受的合外力成正比，而不是跟它所受作用力中的任一个的大小成正比，C错误；当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，根据牛顿第二定律F＝ma可知，物体水平加速度大小与其质量成反比，D正确.2. 如图1为第八届珠海航展上中国空军“八一”飞行表演队驾驶“歼－10”战机大仰角沿直线加速爬升的情景.则战机在爬升过程中所受合力方向()图1A.竖直向上B.与速度方向相同C.与速度方向相反D.与速度方向垂直答案B3.一物块静止在粗糙的水平桌面上.从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用.假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小.能正确描述F与a 之间关系的图象是()答案C解析物块在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用，根据牛顿第二定律，有F－F f＝ma，即F＝ma＋F f，该关系为线性函数.符合该函数关系的图象为C.4. 如图2所示，质量m＝10 kg的物体，在水平地面上向左运动，物体与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.2，与此同时，物体受到一个水平向右的推力F＝20 N的作用，则物体的加速度为(取g＝10 m/s2)()图2A.0B.4 m/s2，水平向右C.2 m/s2，水平向右D.2 m/s2，水平向左答案B解析物体受到的滑动摩擦力大小F f＝μmg＝20 N，方向水平向右，物体的合外力F合＝F＋F f＝40 N，方向水平向右，根据牛顿第二定律：F合＝ma，a＝4 m/s2，方向水平向右.5.(2015·瑞安市期末)如图3所示，自由落下的小球，从接触竖直放置的弹簧开始到弹簧的压缩量最大的过程中，小球的速度和加速度的变化情况是()图3A.加速度先变小，后变大；速度先变大，后变小B.加速度先变小，后变大；速度先变小，后变大C.加速度先变大，后变小；速度先变大，后变小D.加速度先变大，后变小；速度先变小，后变大答案A解析开始阶段，弹簧对小球向上的弹力小于向下的重力，此时合外力大小：F＝mg－kx，方向向下，随着压缩量的增加，弹力增大，则加速度减小，由于合外力与速度方向相同，小球的速度增大；当mg＝kx 时，合外力为零，此时速度最大；由于惯性小球继续向下运动，此时合外力F＝kx－mg，方向向上，小球减速，随着压缩量增大，小球合外力增大，加速度增大.故整个过程中加速度先变小后变大，速度先变大后变小，故A正确.6. 物体在力F作用下运动，F的方向与物体运动方向一致，其Ft图象如图4所示，则物体()图4A.在t 1时刻速度最大B.在0～t 1时间内做匀加速运动C.从t 1时刻后便开始返回运动D.在0～t 2时间内，速度一直在增大 答案 D解析 根据牛顿第二定律得，物体质量不变，力越大时，加速度越大，由图象可知0～t 1时间内力F 逐渐增大，t 1时刻力F 最大，加速度最大，所以物体做加速度逐渐增大的变加速运动，B 错误；t 1时刻后力F 开始减小，但方向未发生变化，所以物体继续向前加速运动，A 、C 错误，D 正确.7.一物块位于光滑水平桌面上，用一大小为F 、方向如图5所示的力去推它，使它以加速度a 向右运动.若保持力的方向不变而增大力的大小，则( )图5A.a 变大B.a 不变C.a 变小D.因为物块的质量未知，故不能确定a 变化的趋势 答案 A解析 对物块受力分析如图，分解力F ，由牛顿第二定律得F cos θ＝ma ，故a ＝F cos θm，F 增大，a 变大.8.如图6所示，当小车向右加速运动时，物块M 相对车厢静止于竖直车厢壁上，当车的加速度增大时( )图6A.M 受静摩擦力增大B.M 对车厢壁的压力不变C.M 仍相对于车厢静止D.M 受静摩擦力变小 答案 C解析 对M 受力分析如图所示，由于M 相对车厢静止，则F f ＝Mg ，F N ＝Ma ，当a 增大时，F N 增大，F f不变，故C 正确.9.三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌面上，它们与桌面间的动摩擦因数均相同.现用大小相同的外力F 沿图7所示方向分别作用在1和2上，用12F 的外力沿水平方向作用在3上，使三者都做加速运动，用a 1、a 2、a 3分别代表物块1、2、3的加速度，则( )图7A.a 1＝a 2＝a 3B.a 1＝a 2，a 2>a 3C.a 1>a 2，a 2<a 3D.a 1>a 2，a 2>a 3答案 C解析 对物块1，由牛顿第二定律得 F cos 60°－F f ＝ma 1, F2－μ(mg －F sin 60°)＝ma 1对物块2，由牛顿第二定律得F cos 60°－F f ′＝ma 2, F2－μ(mg ＋F sin 60°)＝ma 2对物块3，由牛顿第二定律得 12F －F f ″＝ma 3, F2－μmg ＝ma 3 比较得a 1>a 3>a 2，所以C 正确. 二、非选择题10.将质量为0.5 kg 的小球，以30 m /s 的速度竖直上抛，经过2.5 s 小球到达最高点(取g ＝10 m/s 2).求： (1)小球在上升过程中受到的空气的平均阻力； (2)小球在最高点时的加速度大小；(3)若空气阻力不变，小球下落时的加速度为多大？ 答案 (1)1 N (2)10 m /s 2 (3)8 m/s 2解析 (1)设小球上升时，加速度为a ，空气的平均阻力为F 则v ＝at ，mg ＋F ＝ma把v ＝30 m/s ，t ＝2.5 s ，m ＝0.5 kg 代入得F ＝1 N(2)小球到达最高点时，因速度为零，故不受空气阻力，故加速度大小为g ，即10 m/s 2(3)当小球下落时，空气阻力的方向与重力方向相反，设加速度为a ′，则mg －F ＝ma ′，得a ′＝8 m/s 2.11.如图8所示，静止在水平地面上的小黄鸭质量m ＝20 kg ，受到与水平面夹角为53°的斜向上的拉力，小黄鸭开始沿水平地面运动.若拉力F ＝100 N ，小黄鸭与地面间的动摩擦因数为0.2(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g 取10 m/s 2).求：图8(1)把小黄鸭看做质点，作出其受力示意图；(2)地面对小黄鸭的支持力大小；(3)小黄鸭运动的加速度的大小.答案 (1)见解析图 (2)120 N (3)1.8 m/s 2解析 (1)小黄鸭受到重力、支持力、摩擦力和拉力四个力作用，受力图如图：(2)y 轴方向F N ＋F sin 53°－mg ＝0故F N ＝mg －F sin 53°＝120 N(3)x 轴方向根据牛顿第二定律：F cos 53°－μF N ＝ma ，故加速度：a ＝100×0.6－0.2×12020m /s 2＝1.8 m/s 2 12.如图9所示，质量m ＝1 kg 的球穿在斜杆上，斜杆与水平方向成30°角，球与杆之间的动摩擦因数μ＝36，球受到竖直向上的拉力F ＝20 N ，则球的加速度为多大？(取g ＝10 m/s 2)图9答案 2.5 m/s 2解析球受到重力mg 、杆的支持力F N 、杆的摩擦力F f 和竖直向上的拉力F 四个力的作用(如图所示)，建立直角坐标系，则由牛顿第二定律得F sin 30°－mg sin 30°－F f ＝maF cos 30°＝mg cos 30°＋F NF f＝μF N联立以上各式解得a＝2.5 m/s2.。
高一物理必修一4.3牛顿第二定律
小，物体的速度逐渐减小。
D.物体的加速度不变一定受恒力的作用。
答： B、C、D说法不对。根据牛顿第二定律，物体受的合外力决 定了物体的加速度，而加速度大小与速度大小无关。所以，B错 误，物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一至。当合外 力减小但方向不变时，加速度减小但方向也不变，所以物体仍然 做加速运动，速度增加。C错误。加速度是矢量，其方向与合外 力方向一致。加速度大小不变，若方向发生改变时，合外力方向 也必然变化。D错误。
答案:加速度先增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?
解析：小球压缩弹簧的过程中受力如图：
（1）G>F弹时，F合=G-F弹=ma, a与 v同向，F弹增大，F合减小，a减小， 而v增大；
F弹
F合=ma.
二、对牛顿第二定律的理解:
F = ma
1.因果性—力是产生加速度的原因。
2.同体性— F、m、a必须同时对应于同一物体。 3.矢量性—加速度与合外力的方向永远一致。
4.同时性—力和加速度同时产生、同时变化、 同时消失,F合= ma为瞬间对应关系。 5.统一性— 各物理量的单位必须统一用国际单位
【例题2】如图，位于水平地面上质量为m的木块，在大小
为Ｆ，方向与水平方向成角的拉力作用下，沿地面作匀加速直 线运动．若木块与地面之间的动摩擦因数为，求：木块的加速
度．
解题步骤： １.研究对象： ２.受力分析． y
木块
f
vN
Ｆ
x
３.建立坐标系．
４.由F合＝ma 列方程（组）。 G
５.解方程（组） 。
N
F
4.下列说法中正确的是（ D ） Ａ.物体所受合外力为零，物体的速度必为零．
人教版高一物理必修一知识点总结
人教版高一物理必修一知识点总结补充：直线运动的图象1、从S —t 图象中可求： ⑴、任一时刻物体运动的位移 ⑵、物体运动速度的大小（直线或．．．切线的斜率．．．．．大小） ⑴、图线向上倾斜表示物体沿正向作直线运动，图线向下倾斜表示物体沿反向作直线运动。
⑵、两图线相交表示两物体在这一时刻相遇⑶、比较两物体运动速度大小的关系（看两物体S —t 图象中直线或切线的斜率．．．．．．．．大小） 2、从V —t 图象中可求： ⑴、任一时刻物体运动的速度 ⑵、物体运动的加速度（a>0．．．表示加速，．．．．．a<0．．．表示减速．．．．） ⑴、图线纵坐标的截距表示．．．．．．．．t=0．．．时刻的速度（即初速度．．．．．．．．．．0V ） ⑵、图线与横坐标所围的面积表示．．．．相应时间内的位移．．。
在t ．轴上方的位移为正．．．．．．．．，在t ．轴下方．．．的位移为负．．．．．。
某段时间内．．．．．的总位移等于各段时间位移的代数和．．．．．．．．．．．．．．．．。
⑶、两图线相交表示两物体在这一时刻速度相同 ⑷、比较两物体运动加速度大小的关系补充：匀速直线运动和匀变速直线运动的比较补充：速度与加速度的关系．．．．．．．．．1、速度与加速度没有必然的关系，即：⑴速度大，加速度不一定也大；⑵加速度大，速度不一定也大；⑶速度为零，加速度不一定也为零；⑷加速度为零，速度不一定也为零。
2、当加速度a与速度V方向的关系确定时，则有：⑴若a 与V方向相同．．．。
．．．．．V．都增大．．．．时，不管．．a．如何变化，⑵若a 与V方向相反．．．。
．．．．V．都减小．．．．时，不管．．a．如．何变化，★思维拓展：有大小和方向的物理量一定是矢量吗？如：电流强度。
2019_2020学年高中物理第四章牛顿运动定律第3节牛顿第二定律课件新人教版必修1
课堂达标
1.如图,鸟沿虚线斜向上加速飞行,空气对其作用力可能是( B )
A.F1 D.F4
B.F2
C.F3
解析:鸟沿虚线斜向上加速飞行,表明其合力方向沿虚线斜向上,小鸟
受到空气对其作用力和重力,故空气对其作用力方向只可能是图中F2 的方向,B正确。
2.升降机以加速度a竖直向上做匀加速运动,升降机内的天花板上有一只
教材提炼
一、牛顿第二定律 [知识梳理] 1.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 。 2.表达式:F= kma ,k是比例系数,F是物体所受的 合力 。
[练一练] 1.下列对牛顿第二定律及其表达式F=ma的理解正确的是( D ) A.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.当物体有加速度时,物体才受到外力的作用 C.加速度的方向跟合外力的方向可能相同,可能相反 D.当外力停止作用时,加速度随之消失
2.1 N的物理意义:使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力,称为1 N, 即1 N= 1 kg·m/s2 。
3.比例系数k的意义:k的数值由F,m,a三物理量的单位共同决定,若三量都 取国际单位,则k=1,所以牛顿第二定律的表达式可写成F= ma 。
[练一练] 在牛顿第二定律的数学表达式F=kma中,有关比例系数k的说法正确的是 (D) A.在任何情况下k都等于1 B.因为k=1,所以k可有可无 C.k的数值由质量、加速度和力的大小决定 D.k的数值由质量、加速度和力的单位决定
思路探究:(1)剪断悬挂A球的细绳的瞬间,A,B间细绳的拉力突变吗? 答案:细绳属于刚体,认为无形变,剪断悬挂A球细绳瞬间,A,B间的拉力 突变为零。
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新版高一必修1物理课本物理学与人类文明
第一章运动的描述
1 质点参考系和坐标系
2 时间和位移
3 运动快慢的描述──速度
4 实验：用打点计时器测速度
5 速度变化快慢的描述──加速度
第二章匀变速直线运动的研究
1 实验：探究小车速度随时间变化的规律
5 自由落体运动
6 伽利略对自由落体运动的研究
第三章相互作用
1 重力基本相互作用
2 弹力
3 摩擦力
4 力的合成
5 力的分解
第四章牛顿运动定律
1 牛顿第一定律
2 实验：探究加速度与力、质量的关系
3 牛顿第二定律
4 力学单位制
5 牛顿第三定律
学生实验
课题研究
课外读物。
高一物理《牛二定律》
Fx ma
（沿加速度方向） （垂直于加速度方向）
Fy 0
课 一个物体，质量是4㎏，受到互成120o角的 本 两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都 例 是20N，这个物体的加速度是多少？ 2 平行四边形法 正交分解法 y F1 F1
a1
0 0 F2 F
a
a2
0 F2
x
有没有 其他方 法？
FN
F阻 G 汽车减速时受力情况 F阻 G 汽车重新加速时的受力情况 FN F
三、用牛顿第二定律解题的方法和步骤
1、明确研究对象（隔离或整体） 2、进行受力分析和运动状态分析，画出示意图 3、规定正方向或建立直角坐标系，求合力F合 4、列方程求解 ①物体受两个力： 合成法 F合 ma ②物体受多个力： 正交分解法
【力的单位 】：1N 1kg m / s
【公式】： 【理解】:
2
F ma
F、m、a 均取国际单位
1.同体性 2、F与a的矢量性。加速度的方向总与 合外力方向相同 3、F与a的瞬时性 。同时产生，同时变 化，同时消失
4、力的独立性原理 。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
说 质量不同的物体，所受的重力不一样，它 一 们自由下落时加速度却是一样的。你怎样 说 解释？
科学漫步：用动力学方法测质量
练 习
质量为1kg 的物体受到两个大小分别 为2N 和4N 的共点力作用。则物体的加速 度大小可能是 ( ) A、5m/s2 C、2m/s2 B、3m/s2 D、0.5m/s2
思 考
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。可是我们用 力提一个很重的物体时却提不动它，这跟 牛顿第二定律有无矛盾？应该怎样解释这 个现象？
4.3牛顿第二定律+教学设计-2023-2024学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
4.3《牛顿第二定律》教学设计课标要求：理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生活中有关现象、解决有关问题。
知道国际单位制中力的单位。
活动建议：根据牛顿第二定律，设计一种能显示加速度大小的装置。
一、教材分析：教科书中牛顿第二定律的内容以两节的形式呈现，其目的是要强调实验探究的重要性和突出牛顿第二定律在力学中的重要地位。
本节开始以问题的形式引入，强调可以从上一节的探究实验数据来寻找加速度与力、质量的关系，然后引导学生通过分析基于数据的图线来获取规律，进一步总结出牛顿第二定律。
在“力的单位”中，通过力的单位的定义分析了牛顿第二定律的数学表达式是如何从F=kma变成F=ma的。
通过这样的安排，学生不仅能体会到单位的产生过程，更能体会到科学的严谨性和准确性。
本节用了两道联系生活实际的例题来引导学生学会利用牛顿第二定律分析和解决问题，以此让学生体会物理的实用性。
二、学情分析：学生已经学习了牛顿第一定律，对力和运动的相互作用观有了初步的认识，并通过第二节课的实验，得出了当质量一定时，加速度与力的关系，当力一定时，加速度与质量的关系，引导学生从图像出发推导牛顿第二定律的表达式水到渠成。
学生通过前段时间的学习，初步掌握了运动模型构建和受力分析方法，具备求合力的基本能力，对高中物理的建模有了一定的能力。
三、教学目标：物理观念：（1）能准确表述牛顿第二定律的内容；（2）理解牛顿第二定律表达式的意义；（3）知道国际单位制中力的单位"牛顿"是怎样定义的。
科学思维：(1)会应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题；(2)根据图像科学推理出实验探究结果的定量表达式F=kma并且通过1N的定义推导出F=ma科学探究：（1）通过分析探究实验的数据，能够得出牛顿第二定律的数学表达式；（2）设计一种能显示加速度大小的装置。
科学态度与责任：培养分析数据、从数据获取规律的能力，能利用牛顿第二定律解决一些生活中的物理问题。
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1．在光滑的水平桌面上，有一个静止的物体，给物体施以水平作用力，在力作用到物体上的瞬间，则( ) A．物体同时具有加速度和速度
B．物体立即获得加速度，速度仍为零
C．物体立即获得速度，加速度仍为零
D．物体的速度和加速度均为零
2．如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力( )
A．方向向左，大小不变
B．方向向左，逐渐减小
B．方向向右，大小不变
D．方向向右，逐渐减小
3．如图所示，质量m＝10 kg的物体在水平面上向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向左的推力F＝20 N的作用，取g＝10 m/s2，则物体的加速度是( )
A．0 B．4 m/s2，水平向右
C．4 m/s2，水平向左D．2 m/s2，水平向右
4.如图所示，光滑水平面上放有质量均为m的滑块A和斜面体C，在C的斜面上又放有一质量也为m的滑块B，用力F推滑块A使三者无相对运动地向前加速运动，则各物体所受的合力( )
A．滑块A最大
B．斜面体C最大
C．同样大
D．不能判断谁大谁小
5．静止在光滑水平面上的物体在水平推力F作用下开始运动，推力随时间的变化如图所示，关于物体在0～t1时间内的运动情况，正确的描述是( )
A．物体先做匀加速运动，后做匀减速运动
B．物体的加速度一直增大
C．物体的速度先增大后减小
D．物体的速度一直增大
6．一轻弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了4 cm，再将重物向下拉1 cm，然后放手，则在释放瞬间重物的加速度是(g取10 m/s2)( )
A．2.5 m/s2B．7.5 m/s2
C．10 m/s2D．12.5 m/s2
7.如图所示，一个铁球从竖直在地面上的轻质弹簧的正上方某处自由落下，接触弹簧后将弹簧弹性压缩．从它接触弹簧开始到弹簧压缩到最短的过程中，小球的速度和受到的合外力的变化情况是( )
A．合力变小，速度变小
B．合力变小，速度变大
C．合力先变小后变大，速度先变小后变大
D．合力先变小后变大，速度先变大后变小
5．如图所示，用手提一轻弹簧，弹簧下端挂一金属球．在将整个装置匀加速上提的过程中，手突然停止不动，则在此后一小段时间内( )
A．小球立即停止运动
B．小球继续向上做减速运动
C．小球的速度与弹簧的形变量都要减小
D．小球的加速度减小
8．一个质量为2 kg的物体，在5个共点力的作用下保持静止．若同时撤消其中大小分别为15 N和10 N 的两个力，其余的力保持不变，此时该物体的加速度大小可能是( )
A．2 m/s2B．3 m/s2
C．12 m/s2D．15 m/s2
9．如图所示，一倾角为α的光滑斜面向右做匀加速运动，物体A相对于斜面静止，则斜面运动的加速度为( )
A．g sin αB．g cos α
C．g tan αD．
g tan α
10．“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳．质量为m的小明，静止悬挂时(小明两侧绳长相同)，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳断裂，则小明此时( )
A．速度为零
B．加速度a＝g，沿原断裂绳的方向斜向下
C．加速度a＝g，沿未断裂绳的方向斜向上
D．加速度a＝g，方向竖直向下
11．一个质量为20 kg的物体，从斜面的顶端由静止匀加速滑下，物体与斜面间的动摩擦因数为0.2，斜面与水平面间的夹角为37°(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．
(1)求物体沿斜面下滑过程中的加速度；
(2)给物体一个初速度，使之沿斜面上滑，求上滑的加速度．
12．一个有钢滑板的雪橇，钢滑板与雪地的动摩擦因数为0.02，雪橇连同雪橇上的货物总质量为1 000 kg，当马水平拉雪橇在水平雪地上以2 m/s2的加速度匀加速前进时，
(1)雪橇受到的摩擦力是多大？
(2)马的拉力是多大？(g取10 m/s2)。