牛顿第二定律课件新人教版版必修.ppt

牛 顿 第 二 定 律 牛顿第二定律牛顿第二定律: : （2）数学表达式： F=kma 当各物理量均选国际单位时，k=1 (3)1N定义：使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力 叫做1N。即：1N=1kgm/s2 F=ma 物体加速度的大小跟受到的作用力（合力 ）成正比，跟它的质量成反比;加速度的方向跟 作用力(合力)的方向相同. 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 。 加深理解 一、“四性” 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。 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 。 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 速度和物体所受的合外力总是同生、同灭、同步变化。 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。 分力和加速度的各个方向上的分量关系也遵从牛顿第二定 律，即：Fx=max, Fy=may 二、适用范围： 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； 三、a的定义式和决定式： 1、牛顿第二定律只适用于惯性参考系，惯性参考系是 指相对于地面静止或匀速的参考系； 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。 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mFa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aFm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mFa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 跟 踪 练 习 2、在牛顿顿第二定律公式Fkma中，有关比例 常数k的说说法正确的是： A、在任何情况下都等于1 B、k值值是由质质量、加速度和力的大小决定的 C、k值值是由质质量、加速度和力的单单位决定的 D、在国际单际单 位制中，k的数值值一定等于1 CD 3、关于运动和力，正确的说法是( ) A、物体速度为零时，合外力一定为零 B、物体作曲线运动，合外力一定是变力 C、物体作直线运动，合外力一定是恒力 D、物体作匀速运动，合外力一定为零 D 4、静止在光滑水平面上的物体，受到一 个水平拉力的作用，当力刚开始作用的 瞬间，下列说法正确的是 ( ) A.物体同时获得速度和加速度 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都仍为零 B 例2、一个物体质量是2kg，受到互成1200角的两个 力 F1 = 10 N 和 F2 = 10 N 的共同作用，此外没有其 它的力。这个物体产生的加速度是多大？ 解法2：直接求F1和的F2合力，然后用 牛顿第二定律求加速度。 由平行四边形定则可知， F1、 F2 、F合 构成了一个等边三角形，故 F合 =10 N a = F合 /m =（10/2 ）m/s2= 5 m/s2 加速度的方向和合力方向相同。 解法1：先对两力进行正交分解，然后再求合力。见课本P76 F合 F2 F1 物理量名称单单位名称单单位符号 长长度米m 质质量千克(公斤)kg 时间时间秒s 电电流安(培)A 热热力学温度开(尔文)K 发发光强度坎(德拉)cd 物质质的量摩(尔)mol 一、SI基本单位 1基本单位 长度单位：米（m） 质量单位：千克（kg） 时间单位：秒（s） 2导出单位： 速度单位：米秒（m/s） 加速度单位：米/秒2（m/s2） 力的单位：牛顿（N） 二、力学中的国际单位制（SI） 例1 ：一个静止在光滑水平面上的物体，质量是 7kg，在14N的恒力作用下，5s末的速度是多大？ 5s内通过的路程是多大？ 在解题计算时，已知量均采用国际单位制，计算过程 中不用写出各个量的单位，只要在式子末尾写出所求 量的单位即可 1、简化计算过程的单位表达 物理 情景 vt v0=0 F=7N s 物体在上述过程作匀变速直线运动吗？为什么？ 解： Vtat2m/s25s10m/s 统一单位制 有的同学，解题时题时，单单位弄错错，常常说说自己粗心。其 实实是单单位制没有掌握好。代入数据前应统应统一单单位制这这 点要形成习惯习惯 2m/s2 7km 14N m F a m F 7 14 a2m/s2 m/s2 Vtat25m/s10m/s S at2 2m/s225s 2 1 2 1 25m25m S at2 225m 2 1 2 1 既不是国际单位，也不是导出单位 1、给出下列物理量或单位，请按要求填空： A、米； B、牛顿； C、加速度； D、米/秒2； E、质量； F、千克； G、时间； H、秒； I、分钟； J、位移； K、厘米； L、千克/米3； M、焦耳； 1、在国际单位制中作为基本单位的是_。 2、属于导出单位的是_。 3、物理量是：_。其中属于矢量的是 ，属于标量的是 ； A F H B D L M C E G J C JE G 例3、地面上放一木箱，质量为40kg，用100N的力与 水平方向成37角推木箱，如图所示，恰好使木箱匀速 前进，求物体受到的摩擦力和支持力。 若用此力与水平方向成37角斜向上拉木箱，木箱 的加速度多大？（取g=10m/s2 ，sin37=0.6， cos37=0.8） 3、解：对对物体受力分析如图图所示，建立 直角坐标标系，将力F分解。 由物体匀速有： X轴轴方向： Y轴轴方向： 联联立以上方程并带带入数据得： 设动设动 摩擦因数为为，则则由F=N可得： =f/N=80N/460N=4/23 ( 2)力F斜向上拉物体，设设物体的加速度 为为a,受力分析如图图： X轴轴方向： Y轴轴方向： 联联立以上方程并带带入数据 可解得: a=0.5m/s2 N f F F1 G F2