4.3 牛顿第二定律 课件 2026-2027学年高一物理人教版必修第一册

该高中物理课件聚焦牛顿第二定律，通过推购物车、射门等生活现象导入，结合上节课探究的加速度与力、质量的关系作为学习支架，系统呈现定律内容、表达式及力的单位。 其亮点在于以科学思维为核心，通过分步推导建立规律，结合合成法、正交分解法等例题培养推理能力，物理观念清晰。结构化小结和多样化练习助力学生理解应用，教师可直接用于高效教学。

4.3 牛顿第二定律 人教版高中物理必修第一册 1.7.2013 大家好，欢迎来到今天的物理课堂。今天我们将一起探索经典力学中最核心的定律之一——牛顿第二定律。我们将从生活中的现象出发，通过实验探究，最终深刻理解并应用这一定律。让我们开始吧！ ‹#› 引入：从生活现象到物理规律 场景一：推购物车的感悟 现象：推空车轻松，推满载车费力。 思考：在加速度一定时，物体的质量越大，要改变其运动状态所需的力就越大。 场景二：绿茵场上的射门 现象：轻踢球慢滚，大力踢球速快。 思考：在物体质量一定时，施加的作用力越大，物体获得的加速度也就越大。 1.7.2013 在正式学习定律之前，我们先来看两个生活中的常见场景。推购物车时，车越重越难推动；踢足球时，脚用的力气越大，球飞得越快。这些现象都指向一个共同的问题：力、质量和加速度之间到底有什么关系？这正是牛顿第二定律要为我们揭示的秘密。 ‹#› a∝F 当m一定时，a和F成正比 即 回忆上节课所探究的结果 m 当F一定时，a和m成反比 1 — m a∝ F ＝Kma 结论：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。 一、牛顿第二定律 2.表达式 k是比例系数 1.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＝kma中k的数值取决于F 、m、a的单位的选取。 当k =1时，质量 m = 1 kg 的物体，在某力作用下获得 a = 1 m/s2 的加速度，所需要的力： F=ma=1 kg×1m/s2= 1 kg·m/s2 把 1 kg·m/s2 叫做“一个单位”的力，力F的单位就是千克米每二次方秒。 后人为了纪念牛顿，把它称作“牛顿”，用符号N表示。 二、力的单位 二、力的单位 牛顿 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： F ＝ ma F指物体受到的所有外力的矢量和，而非单个力。 【例1】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确定列车的加速度。在某次测定中，悬线与竖直方向的夹角为θ，求列车的加速度。 方法一：合成法 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 。在这两个力的作用下，小球产生水平方向的加速度a。这表明，FT与mg的合力方向水平向右，且 根据牛顿第二定律， 方法二：正交分解法 小球在水平方向上做匀加速直线运动，在竖直方向上处于平衡状态。建立图所示的直角坐标系。将小球所受的拉力FT分解为水平方向的Fx和竖直方向的Fy。 在竖直方向有 在水平方向有 FT sin θ＝ ma （1）（2）式联立，可以求得小球的加速度为 a＝g tan θ 列车的加速度与小球相同，大小为gtan θ，方向水平向右。 FT cos θ ＝ mg （1） （2） 应用牛顿第二定律解题的一般步骤： 1、确定研究对象。 2、对研究对象受力分析，画出受力图。 3、建立直角坐标系，写出平衡方程，求合力。 4.根据牛顿第二定律和运动学公式列方程求解。 （1）瞬时性: 加速度和力的关系是瞬时对应（含大小和方向）， 同时产生，同时变化，同时消失 （3）同体性： 加速度和力必须对应同一物体 （2）矢量性： 加速度的方向总与合外力方向相同 （4）因果性： 指合外力为因，加速度为果 （5）独立性： 指每个力单独产生自己的加速度 牛顿第二定律的理解： 【例2】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 B、3m/s2 C、2m/s2 D、0.5m/s2 答案：ABC 【例3】如图所示，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出木板的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2。重力加速度大小为g。则有( ) A.a1=0，a2=g B.a1=g，a2=g C.a1=0，a2= D.a1=g，a2= C 1、内容:物体加速度与合外力F合成正比.与质量m成反比，加速度方向与合外力方向相同。 F合=ma 2、公式： 3、对牛顿第二定律的理解： 同体性 矢量性 瞬时性 独立性 牛顿第二定律 课堂小结 因果性 1.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．加速度的方向与合外力的方向一致 D．当外力停止作用时，加速度随之消失 CD 随堂练习 2.如图所示，质量为m＝1 kg的小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ＝45°角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止平衡状态，当剪断轻绳的瞬间，取g＝10 m/s2，此时轻弹簧的弹力大小为________；小球的加速度大小为 ． mg F 45° F＝mg＝10 N 【解析】弹力瞬时不变，与剪断前相同 F合 10 N 14.14 m/s2 3. 如图所示，质量为m的物体P与车厢的竖直面间的动摩擦因数为μ，要使物体P不下滑，车厢的加速度的最小值为________ 。 (设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) 【解析】 对物块，在竖直方向上有：f=mg，因为f=μN， 解得最小弹力为： 根据牛顿第二定律得：N=ma， 解得最小加速度为： 感谢观看 探索物理规律，感悟科学魅力 1.7.2013 今天的课程到此结束，感谢大家的聆听。希望通过本节课的学习，大家对牛顿第二定律有了更深刻的理解。课后请大家及时复习，完成相关练习。谢谢！ ‹#› $