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牛顿第二定律PPT课件

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牛顿第二定律PPT优秀课件

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2、牛顿第二定律只适用于宏观（相对于分子、原 子）、低速（远小于光速）运动的物体。
三、a的定义式和决定式：
1、定义式a=△v/ △t ,反映的是速度变化快 慢的物理量，速度变化量△v的大小由加 速度a和时间△t决定。
2、由牛顿第二定律可知a=F/m，加速度a 由物体所受合外力F和质量m决定；
(1)确定研究对象(在有多个物体存在的复杂问 题中，确定研究对象尤其显得重要)。 (2)分析研究对象的受力情况，画出受力图。 (3)选定正方向或建立直角坐标系。通常选加 速度的方向为正方向，或将加速度的方 向作 为某一坐标轴的正方向。这样与正方向相同 的力(或速度)取正值；与正方向相反的力(或 速度)取负值。
牛顿第二定律更一般的表述：
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 ma
思考：
1、在牛顿第二定律的表达式 F = ma 中， 哪些是矢量，哪些是标量？
m 是标量，F 和 a 是矢量。
2、这两个矢量的方向关系是怎么样？
“力是产生加速度的原因”，故加速度 a 的方向和合力 F 的方向是一致的。
即物体的加速度方向由物体所受合力的方 向决定。
一、“四性”
①同体性： 是指F合、m和a都是对于“同一个物体”而言，解题时确定研
究对象和准确的受力分析是关键。
②矢量性： 物体加速度a的方向与物体所受合外力F合的方向始终相同。
③瞬时性：
牛顿第二定律说明力的瞬时效应能产生加速度，物体的加速 度，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
④独立性：
作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第 二定律，而物体的实际加速度则是每个力产生的加速度的矢量 和。

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弹力能突变
（形变量微小） 恢复需要时间短
五、瞬时性问题 3.基本思路
①分析原状态下物体受力 ➢ 列方程（平衡；F=ma）
②分析当状态变化瞬间，哪些力变化，哪些力不变
剪断细绳、剪断弹簧、抽出木板、撤去某力等 ③分析状态变化瞬间的F合，利用F合=ma求瞬时a
【例】(多选)甲、乙二个小球均处于静止状态,甲、乙间通过轻
③瞬时性：a与F合对应同一时刻,同时产生、变化、消失。 ④同体性：F=ma中，F、m和a对应同一物体（同一系统）。
物体受到的每一个力都产生加速度，且彼此 ⑤独立性：独立互不影响。
物体的实际加速度是这些加速度的矢量和。
2.加速度二个公式的比较
决定式 a F
大小： a F, a 1
m
m 方向： a与F合方向一致
2.牛顿的定义：使质量为1kg的物体产生1m/s2的 加速度的力叫1N。
3.国际单位制中，牛顿第二定律的表达式 F ma 注：①利用牛二 F ma 计算时，统一为国际单位
②a一般以地面为参考系 ③F一般指合力
三、对牛顿第二定律的理解 1.五个性质 ①因果性：F是产生a的原因。
②矢量性：F=ma是矢量式，应用时应先规定正方向。 a与F合的方向相同
为2m、m,重力加速度为g,将甲与乙间的弹簧剪断瞬间,二个小球
的加速度大小为( BC )
A.a甲＝1.5g C.a乙＝g
B.a甲＝0 D.a乙＝0
➢ 合成法 （适用于二力）
利用 F合 ma ，由a的方向确定F合
的方向，以F合为对角线做平行四 边形
【例】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。

牛顿第二定律课件

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在这个课件中，我们将探讨牛顿第二定律。它是描述物体运动的基本定律， 帮助我们理解力对物体运动状态的影响和质量与加速度的关系。
物Байду номын сангаас的运动状态
运动的基本概念
了解运动的不同类型，包括匀速运动、加速运动、和匀变速运动。
速度和加速度
介绍速度和加速度的概念，并解释它们对物体运动状态的影响。
惯性和惯性参考系
讨论惯性和惯性参考系的概念，以及它们在物体运动中的作用。
牛顿第二定律的概念
1 力的作用
解释力对物体的作用，如 何改变物体的运动状态。
2 质量的重要性
强调质量对物体的运动状 态的影响，以及它与加速 度的关系。
3 力和加速度
介绍牛顿第二定律的核心 概念，即力和加速度之间 的数学关系。
牛顿第二定律的公式
质量和重力的计算
解答示例题目，说明如何计 算物体的质量和与地球的重 力。
力的合成和运动状态
通过示例题目展示多个力合 成对物体运动状态的影响。
实际应用与案例分析
火箭发射原理
探讨火箭发射中牛顿第二定律的 应用以及力和加速度的关系。
汽车制动系统
分析汽车制动系统中牛顿第二定 律的应用，解释制动距离和力的 关系。
过山车设计
案例分析过山车设计中使用的牛 顿第二定律原理，介绍力和速度 对过山车行为的影响。
F = ma
解释牛顿第二定律的公式，在不 同情况下如何应用。
力和重力
讨论力和重力之间的关系，以及 它们对物体运动行为的影响。
力和摩擦
探讨力和摩擦之间的相互作用， 以及如何计算摩擦力。
力的作用对物体运动状态的影响
1
力的方向
说明力的方向对物体运动的影响，如何改变物体的速度和方向。

牛顿第二定律ppt课件

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牛顿第二定律
复习巩固
1、牛顿第一定律的内容 2、力与运动的关系 3、加速度的定义式
思考1:加速度的大小与哪些因素有关？
大量的实验研究指出，物体的加速度跟受到的 作用力成正比， 跟物体的质量成反比，即
F＝kma
a
a
F
1/m
思考2：你能否想个办法把F＝kma中的k 消掉？
如果一个力作用在1 kg的物体上，使物体产生的 加速度为1 m/s2 ，我们即定义这个力的大小是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，上式简化成
F ＝ma
牛顿第二定律
1、内容： 物体的加速度大小跟它受到的作用 力成正比， 跟它的质量成反比，加 速度方向跟作用力方向相同
2、表达式： F＝ma
3、单位： 千克米每二次方秒（kg*m/s2 ）或 牛顿，简称牛（N）， 1 kg*m/s2 = 1 N
2、表达式：F＝ma
3、单位： 1 kg*m/s2 = 1 N 4、性质：同体性 矢量性 瞬时性 独立性 因果性
5、适用范围： 宏观、低速、惯性参考系
2、下面的哪些说法不对？为什么？ A.物体所受的合外力越大,加速度越大。 B.物体所受的合外力越大,速度越大。 C.物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐 渐减小，物体的速度逐渐减小。 D.物体的加速度大小不变时，物体所受合外力为恒力。
3、关于物体的运动状态和所受合力的关系，以下说法正 确的是( ) A．物体所受合力为0，物体一定处于静止状态 B．只有合力发生变化时，物体的运动状态才会发生变化 C．物体所受合力不为0时，物体的速度一定不为0 D．物体所受的合力不变且不为0，物体的运动状态一定 变化

牛顿第二定律ppt课件

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§4.3 牛顿第二定律
《运动和力的关系》
复习与回顾
实验：探究加速度与力、质量的关系
控制变量法
加速度与力的关系
a
加速度与质量的关系
a
F
a∝ F
1
m
a∝
1 m
一、牛顿第二定律的表达式
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、力的单位
F ＝k ma
【解析】虽然 F＝ma 表示牛顿第二定律，但 F 与 a 无关，因 a 是由 m 和 F 共同决定的，即 a∝F 且 a 与 F 同时产生、同时消失、同时存在、同时改变；
m a 与 F 的方向永远相同。综上所述，可知选项 A、B 错误，C、D 正确。 【答案】CD
二.对牛顿第二定律的理解
2、第二定律的性质 （1）因果性：F合 是 a 产生的原因 （2）矢量性：a 与 F合 的方向相同
437N
负号表示与运动方向相反
第二阶段，汽车重新起步加速,汽车水平受力如右
F合=F－F阻 =2 000N-437N=1 563N
FN
F阻
F
由牛顿第二定律得：a2
F合 m
1563 m/s2 1100
1.42m/s2
G
加速度方向与汽车运动方向相同
用牛顿第二定律解题的一般步骤
1.确定研究对象； 2.对研究对象进行受力分析 3.求出合力；(力的合成法；正交分解法)
同时消失的 B. 物体只有受到力的作用时,才有加速度,才有速度 C. 任何情况下,加速度的方向总与合外力方向相同,也总与速度的方向相
同 D. 当物体受到几个力的作用时,可把物体的加速度看成是各个力单独作

牛顿第二定律ppt课件

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应用牛顿第二定律解题的一般步骤
● （1）根据题意选取研究对象．
● （2）对研究对象进行受力分析和运动情况分析，并画出示意
图．
● （3）建立直角坐标系，分别求出两个方向的合力．
● （4）根据牛顿第二定律列出方程，代入数值求解方程．
牛顿第二定律小结
内容：物体的加速度与合外力成
正比，与物体的质量成反比。加
Q5：自然下垂的Slinky，松手之后下端为何不立即下落
典例3 （瞬时性）如图所示，两小球悬挂在天花板上，a、b两小
球用细线连接，上面是一轻质弹簧，a、b两球的质量分别为m和
2m，在细线烧断瞬间，a、b两球的加速度为（取向下为正方向）
（ C）
A．0，g
B．-g，g
C．-2g，g
D．2g，0
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，
● 针对训练 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）求悬线对球的拉力大小．
解析：（1）小球和车厢相对静止，它们的加速度
体加速度的大小（g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）．
解析：选取物体为研究对象，对其受力分析如图所示．
在水平方向：F cos 37°-Ff=ma． ①
在竖直方向：FN+Fsin 37°=mg． ②
又因为Ff=μFN． ③
解①②③可得：a=0.5 m/s2．
牛顿第二定律的应用
物体将（ B ）

《牛顿第二定律》-完整ppt课件

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弹簧接触，直至速度为零的过程中，关于小球运动状态的下
列几种描述中，正确的是 [
]
• A．接触后，小球作减速运动，加速度的绝对值越来越大 速度越来越小，最后等于零
• B．接触后，小球先做加速运动，后做减速运动，其速度 先增加后减小直到为零
• C．接触后，速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处， 加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处
(2)若在3s末给物体再加上一个大小也是2N，方向水平向左 的拉力F2，则物体的加速度是多大？(0)
(3)3s后物体的加速度为0，那是不是说3s后F1不再产生加速 度了呢？
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。 物体的加速度等于各个分力分别 产生的加速度的矢量和。
(sin37° =0.6,cos37° =0.8， g=10m/s2 。)
35
拓展题：
1.光滑水面上，一物体质量为1kg，初速度为0，从0时刻开始 受到一水平向右的接力F ，F随时间变化图如下，要求作出速 度时间图象。
3 F/N
2
1
0
t/s
1 2 34
v(m/s)
3
2
1
0
1
2 34
t(s)
36
• 2、如图所示，一小球自空中自由落下，与正下方的直立轻质
16
练习二：
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答、案2：ABC
17
例1：光滑水平面上有一个物体，质量是2㎏，
受到互成120o角的两个力F1和F2的作用。这

《牛顿第二定律》课件PPT)

《牛顿第二定律》课件PPT)
牛顿第二定律
探究a与F合、m关系的实验结论？
• 结论：m一定时， a∝F • 结论：F一定时，a∝1/m
F a∝ m
F=kma
其中k为比例常数,令k=1,根据牛顿第二定律 定义的：=1kg· m/s2
牛顿第二定律 物体的加速度跟所受的外力的合力成正 比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟 合力的方向相同.
O A B
F a
m
例3：在与水平面成37°的斜面上放一木 箱，质量为10kg，用200N的恒力沿斜面 斜向上拉木箱，使其由静止开始向上加速 运动，5m后速度达到10m/s，求木箱与 斜面的动摩擦因数μ=？ （g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8)
例4：如图,自由下落的小球下落一段时间后, 与弹簧接触,从它与弹簧接触开始,到弹簧压 缩到最短的过程中,小球的加速度、速度、合 外力的变化情况怎样？
F合=ma
力
F合=ma
运动
例1:质量为1000kg的汽车在平直公 路上试车,当达到72km/h的速度关闭 发动机,经20s停下来,汽车受到阻力 是多大?重新起步加速时牵引力为 2000N,则10s后运动的位移多大?
例2：如图，位于水平地面质量为m的木块， 在大小为F，方向与水平方向成a角的拉力 作用下沿地面做匀加速直线运动，若地面 与木块的动摩擦因素为u，则木块的加速 度大小为多少？

人教版2019高中物理4.3牛顿第二定律 课件(共25张PPT)

人教版2019高中物理4.3牛顿第二定律 课件(共25张PPT)
F
FN
分析小车的受力
f
a2
mg
a1-a2=a合 F
a1
独立性
物体实际的加速度为每个力产生的加速度的矢量和
二、对牛顿第二定律的理解： 1、同体性： 即 F、m 、a是对应同一个物体或系统而言的 2、矢量性： 物体受力方向决定物体的加速度方向，加速度
a 的方向与力F的方向是一致的
3、同时性： F、a是对应同一时刻 5、因果性：力是产生加速度的原因，力决定加速度
4、独立性：分力产生分加速度，合力产生合加速度
项目 公式类别 对应关系
定义式
决定式
a与 没有 a与F有瞬时对 直接对应关系 应关系
基础训练1：根据牛顿第二定律，下列叙述正确是（ ） A、只要物体受力就有加速度 B、只要合力不为零就有加速度 C、如果物体质量很小，哪怕所受合力为零，也会有加速度 D、物体的加速度与其质量成正比，与所受合力成反比
F
1
F
2
课后训练4：质量为m的物体从高处由静止释放后竖直下落， 在某一时刻受到的空气阻力为f，加速度为 a＝ g，则f的 大小为多少？
二、对牛顿第二定律的理解： 1、同体性： 即 F、m 、a是对应同一个物体或系统而言的 2、矢量性：物体受力方向决定物体的加速度方向，加速度
a 的方向与力F的方向是一致的
F发生变化时，a随即也要发生变化， 即:a与F同生,同灭,同变化.
同时性
思考4：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，力是产生加速度的 原因，力决定加速度
因果性
思考5：一恒力F作用在质量为m的小车上，小车沿着粗 糙地面向右做匀加速直线运动，是否只有一个加速度?
的速度时关闭发动机，经过t=70s停FN下来，汽车受到的阻力F阻是多少？
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牛顿享年83岁，按照国葬被埋在威斯敏斯特教堂。当时的 罗马教皇亚历山大写了一份恰当的颂辞：
自然和自然定律被黑暗隐藏起来；
上帝说，让牛顿在！一切都会变得光明。
加速度和力的关系：
如右图：小车的质量都为500克，砝 码的质量为100克。小盘的质量可以 忽略,让小车在绳子的恒定拉力下做 初速度为零的匀加速运动。
从打点记时器打出的纸带得到如下表数据：
位 时间
0.1s 0.2s 0.3s
甲
物体 移
小车甲 1cm 4cm 9cm
小车乙 2cm 8cm 18cm
由图可知两小车的质量相等，甲受到 的拉力F甲=1N,乙受到的拉力F乙=2 N。
由S=1/2 at2，我们可以求出加速度a ，
乙
a a 甲=1m/s2 , 乙=2m/s2。
艾萨克·牛顿是有史以来最伟大的科学 家。他的主要作品包括运动定律、引力定 律及微积分。他的每一个成就都足以证明 他是历史上天才的发明家。
牛顿是一位独特的学者，他研究问题的专注程度令人惊讶，他 对工作全神贯注，不顾个人生活，经常连续几天不吃不睡， 当问他 如何做出发现时，他说：“因为总是在思考。”他还说：“在做出 发现之前，我始终关注某一问题，并且等待着直到黎明的曙光一点 一点地迎来阳光灿烂的白昼。”
（2）下面的哪些说法不对？为什么？ A. 物体所受的和外力越大，加速度越大。 B. 物体所受的和外力越大， 速度越大。
C. 物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小。 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。
（答案）
（1）答：没有矛盾，由于公式F=ma看，F合为 合外力，无论怎样小的力都可以是物体产生加 速度，这个力应是合外力。现用力提一很重的 物体时，物体仍然静止，说明合外力为零。由 受力分析可知F+N-mg=0。
写成公式就是：
F合=ma.
从牛顿第二定律的公式我们可以看出：合外力恒定不变时，加 速度恒定不变，物体就做匀变速运动；合外力随着时间的改变， 加速度也随着时间的改变；合外力为零时，加速度为零，物体 就处于静止状态或做匀速直线运动。
巩固练习：
（1）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？（答案）
牛顿第二定律用数学式子表示就是：
a
F/m
或者：
F ma
前面两式子可以改写成等式F=ma。式子的k是比例常数。如果公式 中的物理量选择合适的单位，可以使k=1，从而使公式简化。
我们知道，在国际单位制中，力的单位是牛顿。牛顿这个单位是根 据牛顿第二定律来这样定义的：使质量是1千克的物体产生1米/秒2 加速度的力，叫做1牛顿。即：
F N
G=mg
（2）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。
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，
上式简化成：
F = ma
这就是牛顿第二定律的公式。
前面讲的的是物体受一个力作用的情况。物体受几个力作用时，牛 顿第二定律也是正确的，不过这时F代表所受外力的合力。牛顿第 二定律的更一般表述是：
物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体 的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。
甲
位 时间
0.1s 0.2s 0.3s
物体 移
小车甲 2.5cm 5.0cm 22.5cm
小车乙 1.5cm 6.0cm 13.5cm
由图可知两小车受到的拉力相等，甲
小车的质量M甲=600g , 乙小车的质量
乙
M乙=1000g。
由S=1/2 at2，我们可以求出加速度a ，
a a 甲=5m/s2 , 乙=3m/s2。
由大量的实数学式子表示就是：
a甲/a乙=F甲/F乙
或者：
aF
加速度和质量的关系：
如右图：小车的质量都为500克，砝 码的质量为100克。小盘的质量可以 忽略,让小车在绳子的恒定拉力下做 初速度为零的匀加速运动。
从打点记时器打出的纸带得到如下表数据：
由大量的实验表明：在相同的力的作 用下，加速度跟质量成反比。
用数学式子表示就是：
a甲/a乙=m乙/m甲
或者：
a 1/m
根据加速度和力与质量的关系研究，我们对力与质量和加速度
的关系得到结论：物体的加速度跟作用力成正比, 跟物体 的质量成反比。 这就是牛顿第二定律。
加速度和力都是矢量，它们都是有方向的。牛顿第二定律不但 确定了加速度和力的大小之间的关系，还确定了它们的方向之 间的关系：加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同。

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