江苏省灌南县实验中学高一物理《牛顿第二定律》.ppt

1理解牛顿第二定律的内容，知道牛顿第二定律表达式的确切含义 2知道力的单位牛顿是怎样定义的 3会用牛顿第二定律的公式进行计算,1牛顿第二定律内容：物体的加速度跟作用力成_，跟物体的质量成_加速度的方向与_的方向一致 2公式：F_，其中k是比例系数在国际单位制中k1，那么F_. 3牛顿第二定律表明：_是产生加速度的原因，_不变则加速度也不变；_随时间改变，加速度也随时间改变；合外力为零则_也为零，这时物体将_或_状态,1正比 反比 合外力 2kma ma 3力 力 力 加速度 保持静止 匀速直线,4力的单位牛顿的定义 在国际单位制中，如果k1，那么F_，当物体的质量m1 kg，在某力的作用下物体获得的加速度a1 m/s2时，Fma1 kgm/s2，把这个力叫做_，把“kgm/s2 ”称做_，用符号_表示也就是：_的力，叫做1 N. 5国际单位制与力学有关的基本单位有三个：长度单位_、质量单位_和时间单位_.其它与力学有关的物理量的单位都可以由这三个基本单位导出力的单位牛顿是_,4ma 一个单位的力 牛顿 N 使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度 5米(m) 千克(kg) 秒(s) 导出单位,考点一 牛顿第二定律及其数学表示,1内容：物体的加速度跟合外力成正比，跟物体的质量成反比 2公式： 在国际单位制下：Fma. 3对牛顿第二定律的说明 (1)牛顿第二定律是一条实验定律，实验基础即探究加速度与力、质量的关系的结论 当m一定时，F1/a1F2/a2即aF. 当F一定时，m1a1m2a2，即a1/m.,(2)Fma中，F为矢量，a为矢量，m为标量，公式中隐含了F与a同向 4力的单位的定义 常把使质量m1 kg的物体，产生a1 m/s2的加速度的力，定义为1牛顿(N)有了这个定义，牛顿第二定律的形式变成了更简洁的Fma的形式 即1 N1 kgm/s2.,下列说法正确的是( ) A物体的速度为零时，合外力一定为零 B物体的合外力为零时，速度一定为零 C物体的合外力减小时，速度一定减小 D物体的合外力减小时，加速度一定减小 解析：根据牛顿第二定律知，加速度a的大小和方向取决于合外力，所以D正确速度和合外力无决定关系，所以A、B、C错误速度为零时合外力不一定为零；合外力为零，物体可以做匀速直线运动或静止，速度不一定为零合外力减小，加速度减小，速度可能增大，也可能减小 答案：D,练习,1下列对牛顿第二定律的表达式Fma及其变形公式的理解，正确的是( ) A由Fma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 B由mF/a可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，与其运动的加速度成反比 C由aF/m可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比 D由mF/a可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得,CD,一物体在2 N的外力作用下，产生10 cm/s2，的加速度，求该物体的质量下面有几种不同的求法，其中单位运用正确、简洁而又规范的是( ),解析：在运算时，可以每一个数据均带上单位，且单位换算要准确，也可以把题中的已知量的单位都用国际单位表示，计算的结果就用国际单位表示，这样在统一已知量的单位后，就不必一一写出各个量的单位，只在数字后面写出正确单位即可在备选的四个选项中A、C均错，B项解题过程正确，但不简洁，只有D项运算正确，且简洁而又规范 答案：D,练习,2下列说法中，正确的是( ) A在力学单位制中，若采用cm、g、s作为基本单位，力的单位是N B在力学单位制中，若力的单位是N，则是采用m、kg、s为基本单位 C牛顿是国际单位制中的一个基本单位 D牛顿是力学单位制中采用国际单位的一个导出单位,解析：在力学国际单位制中，采用m、kg、s为基本单位，且力的单位是根据公式Fma和力学的基本单位导出的 答案：BD,考点二 理解牛顿第二定律的要点,1同向性：加速度的方向与力的方向始终一致 2同体性：加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的 3瞬时性：加速度与力是瞬间的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失 4独立性：当物体受到几个力的作用时，各力将独立地产生与其对应的加速度，而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果 5相对性：一般由Fma求得的a是相对地面的加速度，不能认为a是相对加速参考系的 6因果性：力是物体产生加速度的原因，加速度是力作用在物体上所产生的一种效果,对牛顿第二定律的理解错误的是( ) A由Fma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,解析：虽然Fma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aF/m，且a与F同时产生、同时消失、同时存在、同时改变；a与F的方向永远相同所以，本题中A、B不对，D正确；C中加速度指物体运动加速度，它由合外力产生的，故方向相同，显然C也正确 答案：AB,练习,3下列对牛顿第二定律的理解中，正确的说法是( ) A加速度的方向与合外力的方向永远相同 B物体所受的动力加倍，则加速度一定加倍 C物体所受的阻力加倍，则加速度一定减半 D物体所受的合力发生变化，物体的加速度不一定变化,A,考点三 能否认为牛顿第一定律是牛顿第二定 律的特例,不能牛顿第一定律以伽利略的理想实验为基础，得出了物体不受力时，惯性使物体遵循的运动规律，即物体不受力时，惯性使物体保持匀速直线运动或静止状态，故“牛顿第一定律”又叫惯性定律同时，牛顿第一定律指出了力和运动的关系力是改变物体运动状态的原因，从而完善了力的内涵在此基础上人们才能准确研究物体受力时的运动规律，故牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，而不是牛顿第二定律的特例,根据牛顿第二定律：当一个物体受到的合力F为零时，加速度a也为零，即物体保持静止或匀速直线运动状态牛顿第二定律进一步定量给出了决定物体加速度的因素 没有深刻理解牛顿第一定律对牛顿力学的重要意义，单纯从数学角度分析问题，因而是错误的,考点四 用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤,1明确研究对象； 2进行受力分析和运动状态分析； 3求合力或求加速度； 4由F合ma列方程求解,某质量为1000 kg的汽车在平直路面上试车，当达到72 km/h的速度时关闭发动机，经过20 s停下来，问汽车受到的阻力是多大？重新启动加速时牵引力为2000 N，产生的加速度应为多大？(假定试车过程中汽车受到的阻力不变),解析：汽车在减速过程的初速度为72 km/h20 m/s，末速度为零 根据a(vtv0)/t得物体的加速度为a1 m/s2，方向向后 汽车受到的阻力fma1000 N当汽车重新启动时牵引力为2000 N，所以此时的加速度为a(Ff)/m1 m/s2，方向与车运动的方向相同 答案：1000 N 1 m/s2,练习,4质量为m的物体从高处静止释放后竖直下落，在某时刻受到的空气阻力为f，加速度为a g，则f的大小是( ),解析：由牛顿第二定律：mgfma 解得 答案：B,1牛顿第二定律是在第一定律的基础上，对力和运动给出定量的关系 2牛顿第二定律反映了合力与加速度的大小、方向瞬间一一对应的关系，运用列方程时一般以加速度的方向为正方向 3在列方程运算时，一般各个物理量均化成国际单位制，带数值计算时就可以不用一一代入单位，最后物理量一定是国际单位,水平地面上质量为1 kg的物体受到水平向右的拉力F15 N作用在水平面上运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，求物体的加速度大小,解析：物体的受力分析如图所示： 由牛顿第二定律： 水平方向，Ffma 竖直方向，Nmg , fN 代入数值解方程得到： a(Ff)/m(150.510)/1 m/s210 m/s2 答案：a10 m/s2,练习,5水平地面上质量为1 kg的物体