高中物理牛顿第二定律课件新人教版必修.ppt

第四章,3 牛顿第二定律,课 前 预 习,1内容：物体加速度的大小跟作用力_，跟物体的质量_，加速度的方向跟_。 2表达式 (1)表达式：F_，式中k是比例系数，F是物体所受的_。 (2)国际单位制中：F_。,牛顿第二定律,成正比,成反比,作用力的方向相同,kma,合外力,ma,1国际单位：_，简称_，符合为_。 2“牛顿”的定义：使质量为1kg的物体产生_的加速度的力，称为1N，即1N_。 3比例系数k的含义：关系式Fkma中的比例系数k的数值由F、m、a三量的单位共同决定，三个量都取国际单位，即三量分别取_、_、_作单位时，系数k_。,力的单位,牛顿,牛,N,1m/s2,1kgm/s2,N,kg,m/s2,1,判一判 (1)由牛顿第二定律可知，加速度大的物体所受的合外力一定大。( ) (2)牛顿第二定律说明了质量大的物体其加速度一定小。( ) (3)任何情况下，物体的加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致。( ) (4)在国际单位制中，公式Fkma中，k1。( ),CD,解析：牛顿第二定律的表达式Fma表明了各物理量之间的数量关系，即已知两个量，可求第三个量，但物体的质量是由物体本身决定的，与受力无关；作用在物体上的合力，是由和它相互作用的物体作用产生的，与物体的质量和加速度无关；故排除A、B，选C、D。,课 内 探 究,如图所示，小强自己拉车子时，无论怎么用力也难以拉动，最后在小红的帮助下，他们才将车子拉着前进。根据牛顿第二定律，有力作用就产生加速度，为什么小强用力拉车时车子不动呢？小强的拉力不产生加速度吗？ 提示：小强的拉力能产生加速度，但牛顿第二定律公式中的F指的是物体受到的合外力，汽车在水平方向上不只受到小强的拉力，还同时受到地面摩擦力的作用，它们相互平衡，所以小车不动。,探究一 对牛顿第二定律的理解,1牛顿第二定律的六个特性,特别提醒：物体的加速度的方向与物体所受的合外力是瞬时对应关系，即a与合力F方向总是相同，但速度v的方向不一定与合外力的方向相同。,C,解析：质点受多个力的作用，处于静止状态，则多个力的合力为零，其中任意一个力与其余所有力的合力大小相等、方向相反，使其中一个力的大小逐渐减小到零再恢复到原来的大小，则其余所有力的合力先变大后变小，但合力的方向不变，根据牛顿第二定律，a先增大后减小，v始终增大，故选项C正确。,B,汽车突然刹车，要在很短时间内停下来，会产生很大的加速度，这个加速度是靠什么力产生的？如何求这个力？ 提示：摩擦力；Ffma,探究二 牛顿第二定律的应用,1解题的一般步骤 (1)明确研究对象。根据问题的需要和解题的方便，选出被研究的物体 (2)进行受力分析和运动状态分析，画好受力分析图，明确运动性质和运动过程。 (3)建立坐标系，一般以加速度方向和垂直加速度方向为两坐标轴的方向。 (4)根据牛顿第二定律列方程求解。,2常用方法 (1)矢量合成法：若物体只受两个力作用时，应用平行四边形定则求这两个力的合力，再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大小及方向。加速度的方向就是物体所受合外力的方向。反之，若知道加速度的方向，也可应用平行四边形定则求物体所受的合外力。,(2)正交分解法：当物体受到多个力的作用时，利用正交分解法较为简单，利用正交分解法需要建立直角坐标系，建系原则是尽可能少分解矢量。因此建系有两种情况： 沿加速度的方向建一坐标轴，沿垂直加速度方向建一坐标轴。这种方法不需要分解加速度。 沿某特定方向建立坐标轴，这样可能少分解力，但需要分解加速度，此时应用：Fxmax，Fymay。,解析：这是一个动力学问题，人受到竖直向下的重力mg、竖直向上的支持力FN和水平向右的摩擦力Ff，因为人的加速度方向沿扶梯向上，所以人所受的这三个力的合力方向也沿扶梯向上。 解法一：建立如图甲所示的直角坐标系，人的加速度方向正好沿x轴正方向，由题意可得 x轴方向： FfcosFNsinmgsinma y轴方向： FNcosFfsinmgcos0 解得FNmgmasin， Ffmacos。,解法二：建立如图乙所示的直角坐标系(水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向)。由于人的加速度方向是沿扶梯向上的，这样建立直角坐标系后，在x轴方向和y轴方向上各有一个加速度的分量，其中x轴方向的加速度分量axacos，y轴方向的加速度分量ayasin，根据牛顿第二定律有 x轴方向：Ffmax；y轴方向：FNmgmay 解得：FNmgmasin，Ffmacos。 比较以上两种解法，很显然，两种解法都得到了同样的结果，但是，第二种解法较简便。 答案：mgmasin macos,C,素 养 提 升,在应用牛顿第二定律求解物体的瞬时加速度时，经常会遇到轻绳、轻杆、轻弹簧和橡皮绳这些常见的力学模型。全面准确地理解它们的