4.3牛顿第二定律 课件-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理课件围绕牛顿第二定律展开，系统涵盖定律内容、公式、单位定义及应用，通过“质量不同物体自由下落加速度相同”的情景提问导入，以“运动状态改变→速度改变→加速度→与力和质量有关”的逻辑链条搭建学习支架，衔接前后知识。 其亮点在于以实验探究为基础推导加速度与力、质量的关系，结合“蚂蚁提课桌”等问题培养科学思维，通过汽车阻力计算、木块受力分析等实例强化物理观念。课堂小结系统梳理知识，助力学生构建体系，教师可借此提升教学效率，学生能深化对定律的理解与应用能力。

第三节 牛顿第二定律 一．知识与技能 1.掌握牛顿第二定律的内容和公式，理解公式中各物理量的意义及相互关系。 2.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。 3.能初步应用牛顿第二定律解决一些简单问题。 二．过程与方法 1.以实验为基础，归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律。 2.培养学生的概括能力和分析推理能力。 三．情感态度与价值观 渗透物理学研究方法的教育，体验物理方法的魅力 【学习目标】 【学习重点】 牛顿第二定律的应用 【学习难点】 牛顿运动定律的理解 【创设情景 引入新知】 质量不同的物体，所受的重力不一样，它们自由下落时的加速度却是一样的。 能否解释？ 因为重力加速度有纬度和高度有关 思考： ？ 物体运动状态发生改变 速度发生改变 加速度 指 说明有 与力和质量有关 联系 ? 除了与力有关，还与哪些因素有关？ 一、实验探究 导出：F ma 写成等式： F=kma 大量的实验表明： 物体的加速度跟它受到的作用力成正比, 跟物体的质量成反比。 为了使k=1人们定义了“力”的单位 。 当各物理量选取国际单位时k=1, 则: F合 =ma 规定：如果一个力能使质量是1kg的物体产生1　 m/s2的加速度，这个力为“１个单位的力”，这样Ｋ=1。 人们后来为了纪念牛顿，把力的单位kg·m/s2称作“牛顿”，并用符号“Ｎ”表示． 牛顿第二定律就简写为： F = ma 2.比例式： a∝ F/m 或者 F∝ma ， 也可以写成等式： F=kma 。 1.内容： 物体的加速度跟 作用力 成正比，跟 质量 成反比，加速度的方向跟 作用力 方向相同。 整理笔记 3.力的单位： 为纪念牛顿，把力的单位称为“牛顿”，用符号N表示，即1N=1kg·m/s2。此时 k取1，牛顿第二定律的数学表达式为：F= ma 。 使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力为1N，即1N=1kg·m/s2 。 4. 当物体受到几个力的作用时，式中的 F指物体所受的合力。表达式：F合= ma 5、理解 （3）瞬时性： 　　　　加速度和力是瞬时对应的 （同时变化,同时产生，同时消失。） （4）同体性： 加速度和力必须对应同一物体（系统）。 （1）矢量性： 加速度的方向与合外力方向相同。 （5）独立性： 当物体同时受到几个力作用时，各个力都满足F=ma，每个力都各自产生自己的加速度，这些加速度的矢量和即为物体具有的合加速度。 (同向性) （2）因果性： 力是使物体产生加速度的原因。 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。可是蚂蚁能移动 一片叶子，却不能移动课桌。这是否跟牛顿 第二定律相矛盾？为什么？ 答：没有矛盾，由公式F＝ma看，F为合外力，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，这个力应是合外力。课桌仍静止，说明课桌所受合外力为零。 思考 练习１.（多）在牛顿第二定律F=kma中，有关比例系数k的下列说法，正确的是：( ) Ａ.在任何情况下k都等于１； Ｂ.k是由质量、加速度和力的大小决定的； Ｃ.k是由质量、加速度和力的单位决定的； Ｄ.在国际单位制中，k=1． C D 2、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？为什么？ 答：没有矛盾。由公式F合=ma看，F合为合外力，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时，物体仍静止，说明合外力为零。由受力分析可知F+N-mg=0。 例1.某质量为1100 kg 的汽车在平直路面试车，当达到54km/h的速度关闭发动机，经过50秒停下来，汽车所受的阻力多大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度为多大？(假定试车过程汽车所受的阻力不变。) F N G a v 三、应用举例 f 注意加速度的方向 解：(1)以汽车运动方向为正方向 根据牛顿第二定律，汽车受到的阻力为 方向与运动方向相反 大小为0.3m/s2 解：以汽车运动方向为正方向 由牛顿第二定律得汽车加速度 a F （2）重新起步加速时牵引力为2000 N，产生的加速度为多大？假定试车过程汽车所受的阻力不变。 v f 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，画出受力分析图 4、根据牛顿运动定律 和运动学规律建立方程 并求解讨论 3、建立直角坐标系， 求出合力 正交分解法 平行四边形法 例2：一个物体，质量是2㎏，仅受到互成120o角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是10N，这个物体的加速度是多少？ F1 F2 0 F x y 0 F1 F2 【例3】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：（1）木块的加速度． Ｆ  v 解题步骤： １.研究对象： 汽车. ２.受力分析．运动分析 ３.建立坐标系． ４.由F合＝ma 列方程（组）。 ５.解方程（组） 。 x f mg Ｆ  N y （2）若木块是从静止开始受到力F才运动的，经时间t后撤去力F, 问：撤去拉力时木块的速度； (3)撤去拉力后还能滑行的距离。 解：（1）对木块受力分析如图： 解得： Ｆ  由牛顿第二定律得： x f mg Ｆ  N y （2）v=v0+at v f mg N (3) 方法：分解加速度a 例4.如图所示，电梯与水平面的夹角为30°，当电梯斜向上加速运动时，人对梯面压力是其重力的6/5，已知人的质量为m,求人与梯面间的摩擦力。 3、注重牛顿第二定律几个性质的理解和应用。 2、定义力的单位“牛顿”1 ㎏×1m/s2=1N使 得k=1，得到牛顿第二定律的简单形式F=ma。 课堂小结 1、以实验结论和已有知识为依据，归纳出 F=kma是物理研究的重要方法。 4、掌握应用牛顿第二定律解题方法和步骤。 $