5.3.1 牛顿第二运动定律 课件-2025-2026学年高一上学期物理鲁科版（2019）必修第一册

该高中物理课件聚焦牛顿第二定律及国际单位制，从加速度与力、质量的比例关系导入，通过提问“力、加速度、质量到底有没有具体的数量关系”衔接前后知识，搭建从定性到定量的学习支架。 其亮点在于结合实验数据图像对比（如甲猜想与乙实际a-F图像）培养科学探究能力，通过思考讨论明确牛顿第二定律的矢量性、瞬时性等性质深化物理观念，配套练习题助力科学论证。帮助学生构建完整知识体系，教师可高效实施教学。

第五章 牛顿运动定律 第3节 牛顿第二定律 第1课时 通过上节课的学习，我们知道 用数学式子表示就是：a∝F 加速度与力的关系 a F （1） 当保持物体质量不变时，物体的加速度与它所受力成正比。 加速度与质量的关系 （2）当保持物体受力不变时，物体的加速度跟质量成反比。 用数学式子表示就是：a ∝1/m 1/m a 力、加速度、质量到底有没有具体的数量关系？ 今天我们来找出这个数量关系 思考讨论：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。那么，对于任何物体都是这样的吗？ 甲 猜想中的 a-F 图像 a F O 乙 根据实际数据作出的 a-F 图像 a F O 一：牛顿第二运动定律 多次类似的实验发现：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。大量的实验和观察到的事实都可以得出：物体的加速度 a 与它所受的作用力 F 成正比，与它的质量 m 成反比。 2.牛顿第二定律可表述为： a ∝ ,也可以写成等式：F ＝ kma 1.牛顿第二定律的内容: 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。这就是牛顿第二定律。 其中 k 是比例系数。 注意：实际物体所受的力往往不止一个，式中 F 指的是物体所受的合力。 3.牛顿第二定律一般性的规律： 物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。 F合 ＝ kma 牛顿第二定律不仅阐述了力、质量和加速度三者数量间的关系，还明确了加速度的方向与力的方向一致。 思考与讨论：取质量的单位是千克（kg），加速度的单位是m/s2 ，根据上述牛顿第二定律中加速度与力、质量的关系，我们应该怎样确定力的单位？ 在F ＝ kma公式中： 当 k ＝ 1 时，质量为 1 kg 的物体在某力的作用下获得1 m/s 2 的加速度，则这个力F ＝ ma ＝ 1 kg·m/s2 ,所以力 F的单位就是千克米每二次方秒。 4.力 F的单位 F ＝ ma ＝ kg·m/s2 读作：千克米每二次方秒。 后人为了纪念牛顿，把它称作“牛顿”，用符号 N 表示 牛顿 （1）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： 5.牛顿第二定律的表述 （2）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，这个性质叫做力的独立性原理。 F ＝ ma 思考1：在牛顿第二定律的表达式 F=ma中，F与a这两个矢量的方向关系是怎么样？ 思考2：在F=ma中，F与a具有什么关系？ 物体受力方向决定物体的加速度方向，故加速度 a 的方向与力F的方向是一致的。 加速度与合外力存在着瞬时对应关系：同时产生，同时消失，同时变化。 思考4：由牛顿第二定律说一说为什么描述物体惯性的物理量是质量？ 由牛顿第二定律：F ＝ ma可知在确定的作用力下，决定物体运动状态变化难易程度的因素是物体的质量。 思考3：牛顿第二定律中指出加速度与力成正比，能否说成力与加速度成正比，为什么？ 不能说成力与加速度成正比。因为力是产生加速度的原因，因果性不能变。 牛顿第二定律的性质 1 . 同体性 : F、m、a 对应于同一研究对象 2 . 因果性 : 力 是产生加速度的原因 3 . 矢量性 : a 与 F 的方向总是相同 4 . 瞬时性 : a 与 F 同时存在同时消失 5 . 独立性 : 每个力独立产生一个加速度 F1=ma1 、F2=ma2， 实际加速度是每个力产生的加速度的矢量和 二：国际单位制 只要选定几个物理量的单位，就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位。这些被选定的物理量叫做基本量。 1.基本量: 2.基本单位： 基本量的单位叫做基本单位。 3.导出量： 根据物理关系式由基本量推导出的其他物理量。 4.导出单位： 导出量的单位叫做导出单位。 5.单位制： 基本单位和导出单位一起组成单位制。 （1）物理学中，共有七个物理量的单位被选定为基本单位。 （2）在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位为基本单位。 （3）速度、加速度、力都是导出量，它们的单位是导出单位。 长度的单位有： 厘米（cm）、米（m）、千米（km）等。 质量的单位有： 克（g）、千克（kg）等。 时间的单位有： 秒（s）、分（min）、小时（h）等。 分析国际单位制的误区 (1)不要把物理量和物理单位混淆。 (2)国际单位制是单位制的一种，不要把单位制理解成国际单位制。 (3)不要把力的单位当成基本单位。 (4)不要把小时等常用单位当成国际单位。 (5)物理量计算时不要忘了统一单位。 国际单位制（SI）基本单位 物理量名称 单位名称 单位符号 长度 米 m 质量 千克（公斤） Kg 时间 秒 s 电流 安[培] A 物质的量 摩[尔] mol 热力学温度 开[尔闻] K 发光强度 坎[德拉] cd 牛顿第二运动定律 牛顿第二运动定律 国际单位制 内容：加速度与合外力正比，与质量反比 表达式：F＝ma 同体性、瞬时性、矢量性、独立性、因果性 基本量、基本单位 导出量、导出单位 单位制、国际单位制 国际单位制基本量、基本单位 1．(多选)下列对牛顿第二定律的理解正确的是( ) A．由F＝ma可知，F与a成正比，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．加速度的方向总跟合外力的方向一致 D．当外力停止作用时，加速度随之消失 CD 2.在光滑水平面上，一质量为1 kg 的物体受到大小分别为 3 N、4 N 和 5 N的三个水平方向的共点力作用处于静止状态。现在将其中大小为 3 N 的力在水平面内旋转 180°，其他力不变，则此时物体的加速度大小为（　　） A．3 m/s2　　　　　B．6 m/s2　　　　　 C．9 m/s2　　　　　D．12 m/s2 B 3.如图所示,A、B、C三个小球质量均为m,A、B之间用一根没有弹性的轻质细线连在一起,B、C之间用轻弹簧拴接,整个系统用细线悬挂在天花板上并且处于静止状态。现将A上面的细线剪断,使A的上端失去拉力,则在剪断细线的瞬间,A、B、C三个小球的加速度分别是(重力加速度为g)（ ） A.1.5g,1.5g,0 B.g,2g,0 C.g,g,g D.g,g,0 A $