人教版物理必修一第四章第三节牛顿第二定律.ppt

牛顿第二定律,(1643-1727) 牛顿,问题一:上节课同学们已经通过实验探究了物体的加速度与力、质量的关系，你能说说我们采用什么探究方法吗？,控制变量法,问题二：请同学们回忆并画出m一定时a与F 的数量关系图像和F一定时，a 与 的数量关系图像,问题三：能根据图像从函数角度分析物体加速度的大小与它受到的作用力和跟它的质量成什么函数关系吗，,a F,a ,练习,（2008）25在“探究加速度与力、质量的关系”实验中： （1）为了探究加速度与力的关系，应保持 不变；为了直观地判断加速度与力的数量关系，应作出 图象（选填“ ”或“ ”）. （2）为了探究加速度与质量的关系，应保持 不变；为了直观地判断加速度与质量的数量关系，应作 图象（选填“ ”或“ ”）.,答案：质量、 力、 ；,变式练习,【2011盐城模拟】在“探究加速度与力、质量关系”的实验中，有四位同学根据实验数据作出了如图所示的四幅图像，其中不能说明“质量一定时加速度与合外力成正比”或“合外力一定时加速度与质量成反比”的是,【答案】BC,F ma,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,牛顿第二定律,F=kma,归纳：,1N=1kg.m/s2,牛顿第二定律的数学表达式：,F=ma,若规定,则K=1,问题四：F=kma比例系数K的选取具有任意性，什么样的情况下K可以取1？,在牛顿第二定律公式Fkma中，有关比例常数k的说法正确的是： A、在任何情况下都等于1 B、k值是由质量、加速度和力的大小决定的 C、k值是由质量、加速度和力的单位决定的,(C ),练习,牛顿第二定律的理解,从F=ma可知：无论一个多小的力F都可以使物体产生加速度a，可是蚂蚁用力却推不动放在水平地面上的一块砖，这跟牛顿第二定律有没有矛盾？为什么？,思考与讨论,牛顿第二定律进一步的表述为：,物体的加速度的大小与合外力成正比.与质量成反比.加速度方向与合外力方向相同.,表达式：,F合=ma,问题五：,如图所示，质量M，表面光滑的足够长的木板的在F的水平拉力作用下在光滑的水平面上向右运动现有质量均为m的小铁块，将一铁块无初速地放在木板的最右端， 求M的加速度时 A同学列式如下 B同学列式如下 你认为哪个同学正确,答案：A同学正确,理解:,(1)同体性: a 、F、m对应于同一物体,牛顿第二定律内容中前半句话的“物体”是指同一个物体吗?,质量为m的物体置于光滑水平面上,思考与讨论,理解:,牛顿第二定律内容中后半句话： 加速度的方向跟作用力的方向相同。,F和a都是矢量, 牛顿第二定律F=ma是一个矢量式, 它反映了加速度方向始终跟合力方向相同.,(2)矢量性: a与F 的方向总是相同,如图434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 370.6，cos 370.8) 求车厢运动的加速度方向,图434,例 题 1,矢量性,练习,在平直的高速公路上，一辆汽车正以32m/s的速度匀速行驶，因前方出现事故，司机立即刹车，直到汽车停下，已知汽车的质量为1.5103kg，刹车时汽车所受的阻力为1.2104N，方向与运动方向相反。求： （1）刹车时汽车的加速度大小和方向；,（1）8m/s2 方向与运动方向相反,如果水平面不光滑，物体水平向右加速运动,物体受到几个力作用时，分力产生分加速度，合力产生合加速度。,例题二,如图3所示，站在自动扶梯上的人随扶梯斜向上作加速运动，关于人受到的力，以 下说法正确的是（ ） A摩擦力为零 B摩擦力方向水平向左 C支持力等于重力 D支持力大于重力,图3,变式训练,（2012上海）如图，光滑斜面固定于水平面，滑块A、B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A上表面水平。则在斜面上运动时，B受力的示意图为,【答案】A,理解:,物体受到拉力F之前静止 物体受到拉力F之后做什么运动? 撤去拉力F后，物体做什么运动? F增大、减小时，a怎样?,物体的加速度随合力的变化而变化, 存在瞬时对应的关系.,(3) 瞬时性（同时性）: a与F是瞬时对应关系 a与F总是同生同灭同变化,例题三,（重庆市2012届直属重点中学第2次联考）下述力、加速度、速度三者的关系中，正确的是 ( ) A.合外力发生改变的一瞬间，物体的加速度立即发生改变. B.合外力一旦变小，物体的速度一定也立即变小. C.合外力逐渐变小，物体的速度可能变小，也可能变大. D.多个力作用在物体上，只改变其中一个力，则物体的加速度一定改变.,ACD,(2010龙岩模拟)设想能创造一理想的没有摩擦力的环境，用一个人的力量去推一万吨巨轮，则从理论上可以说( ) A巨轮惯性太大，所以完全无法推动 B一旦施力于巨轮，巨轮立即产生一个加速度 C由于巨轮惯性很大，施力于巨轮后，要经过很长一段时间后才会产生一个明显的加速度 D由于巨轮惯性很大，施力于巨轮后，要经过很长一段时间后才会产生一个明显的速度,答案：BD,练习,练习,下列说法正确的是： A.物体的运动方向一定跟合外力的方向相同 B .物体的加速度方向一定跟合外力的方向相同 C. 物体合外力减小时，加速度一定减小 D.物体合外力减小时，速度一定减小 E.受恒力作用的物体加速度大小一定不变,思考与讨论,（2012 江苏）4将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比，下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系图象，可能正确的是,【答案】C,例3某质量为1000kg的汽车在平直路面上试车，当达到30m/s的速度时关闭发动机，经过60s停下来， (1)汽车受到的阻力是多大？ (2)重新起步加速时牵引力为2000N，求汽车的加速度？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。,解： （1）沿汽车运动方向建立坐标轴，关闭发动机后汽车做匀减速直线运动，初速度是v0=30m/s，末速度是v=0，滑行时间t=60s，因此加速度为,据牛顿第二定律得，汽车受到的阻力为,负号表示阻力的方向与坐标轴的方向相反，即与速度的方向相反。,（2）在重新起步后，汽车还受到牵引力,由牛顿第二定律可得汽车的加速度,在重新启动后，加速度的方向与坐标轴的方向相同，即与速度的方向相同,小 结,明 确 研 究 对 象,受力情况,运动情况,受力分析,画力的示意图,加速度,运动分析,画运动草图,牛顿定律应用的一般思路,(4)独立性:每个力各自独立地使物体 产生一个加速度,(2)矢量性:a与F 的方向总是相同,(3)同时（瞬时）性:a与F总是同生同灭同变化,(5)因果性:m是内因、 F是外因; a由F、m共同决定,(6)相对性:惯性参照系 (地面系),(7)统一性:统一用国际制的单位,(1)同体性:F、m、a对应于同一物体,理解:,