2013-2014学年高中物理人教版必修一同步辅导与检测课件：4.3牛顿第二定律.ppt

金品质高追求 我们让你更放心 ！ 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 第三课时课时 牛顿顿第二定律 牛顿运动定律 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 若发生了车祸，交通警察要根据碰撞后两车的损 害程度(与车子的结构有关)、撞后车子的位移及转动情 况来判断碰撞时的速度同时还会根据刹车痕迹判断撞 车前司机是否刹车及刹车前的车速 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 1知道国际单位制中力的单位“牛顿”的定义 2理解牛顿第二定律，并会应用其公式进行 计算 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 知识清单 牛顿第二定律 1内容：物体的加速度跟作用力成_，跟物体 的质量成_这就是牛顿第二定律 2公式：_或者_，也可写成等式F _，其中k是比例系数 3加速度的方向跟_的方向相同 1正比 反比 Fma kma 3.作用力 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 4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 力 力 力 加速度 保持静止 匀速直线运动 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 综合拓展 1牛顿第二定律的“五性” (1)同体性即F、m、a是对同一物体而言的，在运用 牛顿第二定律时，注意研究对象的选取 (2)矢量性物体加速度的方向与物体所受合外力的方 向永远相同，时刻相同，合外力的方向即为加速度的方向 (3)瞬时性加速度矢量与合外力矢量之间的正比关系 具有瞬时性，即某时刻的合外力对应着某时刻的加速度，所 以它适合解决物体在某一时刻或某一位置力和运动的关系问 题 (4)同时性有合外力作用在物体上，物体就一定同时 产生加速度，某一时刻合外力消失，加速度同时消失 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) (5)独立叠加性有多个力作用在同一物体上，每个力 产生的加速度都遵从牛顿第二定律，而物体实际运动的加 速度则是每个力产生加速度的矢量和 2牛顿第二定律中的因果关系 对于一个给定的物体而言，其质量并不变化，故不能 说合力与质量成正比合力与加速度这两个物理量中，力 是使物体产生加速度的原因，即力是因，产生加速度是果 因此我们可以说加速度随力变化而变化，而不能说力随 加速度的变化而变化因而将Fma理解为合力与加速度成 正比是错误的，因为颠倒了因果关系 3力、加速度和速度变化量的关系 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) (1)由牛顿第二定律a ，可知加速度只取决于力 与物体质量，与速度和速度变化量无关a 是加速度 a的决定式 (2)而a 是加速度的定义式，变形后得vat， 该式说明速度变化量v取决于加速度a和变化时间t，而 与速度v没直接关系 特别提示：牛顿第二定律是解决动力学问题的根本 ，是运动和力的桥梁指明了加速度和力的关系，尤其是 因果关系和对应关系是分析运动和力的关键 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 尝试应用 A物体的加速度与物体受到的任何一个力成正比， 与物体的质量成反比 B物体的加速度与物体受到的合力成正比，与物体 的质量成反比 C物体的质量与物体受到的合力成正比，与物体的 加速度成反比 D物体的质量与物体受到的合力及物体的加速度无 关 BD 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 2下面说法中正确的是( ) A同一物体的运动速度越大，受到的合力越大 B同一物体的运动速度变化率越小，受到的合力 也越小 C物体的质量与它所受的合力成正比 D同一物体的运动速度变化越大，受到的合力也 越大 B 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 知识清单 力的单位 1力的单位牛顿的定义 在国际单位制中，力的单位是牛顿，对于Fkma，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 ”，称做牛 顿，用符号N表示 也就是：_的力，叫做1 N. ma 一个单位的力 使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 2比例系数k与式中物理量单位的选取有关，若 各量单位均用_中单位，则k1.牛顿第二定 律表达为：F_(各量用国际单位) 国际单位制 ma 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 综合拓展 1公式中的比例系数的确定 确定各类公式中的比例系数有两种：如果式中各 物理量的单位已经确定，则需要通过实验手段来确定k， 如动摩擦因数、劲度系数的确定都属于这种情况如 果式中尚有未确定单位的物理量，则可先人为规定k的数 值(一般使公式最简化，令k1)再规定出特定单位，如 牛顿第二定律中k的取值，就属于此种情况但在胡克定 律中k是通过实验手段得到的，不可人为规定数值 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 2应用牛顿第二定律解题的一般步骤 (1)确定研究对象 在分析和解答物理问题时，首先遇到的问题就是研究 对象的选取选取研究对象的基本方法有两种：一是隔离 法，二是整体法 (2)对研究对象进行受力分析，并画受力分析图 (3)明确加速度方向(一般将速度方向和加速度方向标在 研究对象一侧) (4)建立直角坐标系(一般取加速度a的方向为x轴的正方 向，与之垂直的方向为y轴方向，把力分解到加速度方向和 垂直于加速度方向) 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) (5)根据牛顿第二定律列方程 在加速度方向上(x方向)：Fx合ma 在垂直加速度方向上(y方向)：Fy合0(该式有时不必列出) (6)解方程：F、m、a一律用国际单位，解的过程要清楚， 写出方程式和相应的文字说明，必要时对结果进行讨论 特别提示：(1)表达式Fma中的“F”指物体受到的所有力 的合力 (2)在应用Fma计算时，F、m、a的单位必须统一为国际 单位制中相应的单位 (3)养成按步骤解题的习惯很重要 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 尝试应用 1在牛顿第二定律公式Fkma中，比例常数k的数 值( ) A在任何情况下都等于1 Bk值是由质量、加速度和力的大小决定的 Ck值是由质量、加速度和力的单位决定的 D在国际单位制中，k的数值一定等于1 CD 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 2质量为8吨的汽车，当以1.5 m/s2的加速度沿水 平平直的路面加速运动时，设阻力恒为2.5103 N，求汽 车的牵引力多大 答案：1.45104N 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 速度、加速度、合力间的关系 静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力 ，在力刚好开始作用的瞬间，下列说法中正确的是( ) A.物体立即获得加速度和速度 B.物体立即获得加速度，但速度仍为零 C.物体立即获得速度，但加速度仍为零 D.物体的速度和加速度均为零 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 解析：根据牛顿第二定律知，力是产生加速度的原因 ，力与加速度具有同时性，所以在力刚好开始作用的瞬间 ，物体立即获得了加速度，但是根据公式vat知，要使 物体由静止到获得一定的加速度，必须经过一段时间，所 以只有B正确 答案：B 名师点睛：力与加速度具有同时性，只要有力作用， 瞬时对应就有加速度产生但速度的获得需要一定的时间 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 变式应用 1关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的 是( ) A物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外 力也越大 B物体的速度为零，则加速度为零，所受的合外 力也为零 C物体的速度为零，但加速度可能很大，所受的 合外力也可能很大 D物体的速度很大，但加速度可能为零，所受的 合外力也可能为零 CD 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 牛顿第二定律的瞬时性 如右图所示，一根轻弹 簧和一根细线共同拉住一个质量为m 的小球，平衡时细线是水平的，弹 簧与竖起方向夹角为，剪断细线的 瞬间，弹簧的拉力大小是_ ，小球加速度的大小为_， 方向与竖起方向的夹角大小等于 _ 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 解析：细线未剪断前，弹簧 的拉力F和小球的重力mg的合力与 细线的拉力T是一对平衡力，如右 图所示由图可知： 弹簧的弹力是弹簧形变而产生的，在其它力变化的一 瞬间，弹簧恢复形变需要时间，可认为弹簧的形变来不及 变化而不变，所以，当细线剪断的瞬间，弹簧的弹力不变 ，弹力与重力的合力不变，沿水平方向向右，大小等于原 来细线的拉力，由牛顿第二定律有： mgtan ma 解得agtan ，与竖直方向夹角为90. 答案： gtan 90 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 名师点睛：加速度a和合外力F合同时产生，同时变化， 同时消失在研究瞬时问题时，关键是弄清瞬时状态出现前 后物体受力情况的变化对轻绳和轻弹簧问题应注意比较 轻绳、橡皮绳、轻弹簧、轻杆四种理想模型对比如下. 特性 模型 质量 内部 弹力 受外力时 的形变量 力能否 突变 产生拉力或压 力 轻绳不计处处 相等 微小 不计 可以 突变 只有拉力， 没有压力 橡皮绳较大一般不 能突变 只有拉力， 没有压力 轻弹簧较大一般不 能突变 即可有拉力， 也可有压力 轻杆 微小 不计 可以 突变 既可有拉力， 也可有压力 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 变式应用 2.如图，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，设抽出后的瞬间，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( ) C 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 牛顿第二定律的简单应用 一个小孩从滑梯上滑下的运动可看做匀加速 直线运动第一次小孩单独从滑梯上滑下，加速度为a1. 第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下(小狗不与滑 梯接触)，加速度为a2.则( ) Aa1a2 Ba1a2 Ca1a2 D无法判断 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 解析：以滑梯上孩子为对象受力分析并正交分解重 力如右图所示 由牛顿第二定律得： 联立以上几式得：ag(sin cos )，与质量无 关 答案：A 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 名师点睛：采用正交分解法解题时，不管选取哪 个方向为x轴的正向，所得的最后结果都是一样的 在选取坐标轴时，为使解题方便，应考虑尽量减少矢 量的分解若已知加速度方向一般以加速度方向为正 方向 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 变式应用 3如图甲所示，质量为m的木块放在动摩擦因数 为的水平面上静止不动现对木块施加水平推力F的 作用，F随时间t的变化规律如图乙所示，则图丙反映的 可能是木块的哪两个物理量之间的关系( ) 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) Ax轴表示力F，y轴表示加速度a Bx轴表示时间t，y轴表示加速度a Cx轴表示时间t，y轴表示速度v Dx轴表示时间t，y轴表示位移s 答案：AB 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回 物理物理 必必修修1 1 ( (配配人教版人教版) 水平测试 1关于力的单位“牛顿”，下列说法正确的是( ) A. 使2 kg的物体产生2 m/s2加速度的力，叫做1 N B使质量是0.5 kg的物体产生1.5 m/s2的加速度的