牛顿第二定律（课件）.ppt

3 3牛顿第二定律 上一页 下一页 目录 退出 安福中学 2007年11月 上一页 下一页 退出 目录 复习 1 牛顿第一定律 力是改变物体运动状态的原因 2 惯性 一切物体总保持静止或匀速直线运动状态 而质量是惯性大小的唯一量度 加速度与力有关 加速度与质量有关 问题 物体运动的加速度跟物体质量及受力之间到底存在什么样的关系 提问 F m a 上一页 下一页 目录 退出 上一页 下一页 退出 目录 研究方案与方法 研究a与F m三者之间的关系 研究方案 实验 研究方法 控制变量法 上一页 下一页 退出 目录 模拟实验 两个问题 1 细绳对小车的拉力 当钩码质量相对小车质量较小时 可以近似认为细绳对小车的拉力等于钩码重力 2 如何测加速度 用打点计时器 分析纸带的方法 精确但费时 上一页 下一页 退出 目录 演示实验1 保持m一定 研究a与F的关系 实验结论 m一定时 a F 上一页 下一页 退出 目录 演示实验2 保持F一定 研究a与m的关系 上一页 下一页 退出 目录 实验总结 综合以上两个实验结果可得 物体运动的加速度跟作用力成正比 跟物体质量成反比 这就是牛顿第二定律 或F ma 写成等式 F kma 式中k为比例系数 当式中 m a选择合适单位时 可使k 1 则公式可简化为F ma 上一页 下一页 退出 目录 力的单位 牛顿 在国际单位制中 力的单位是 牛顿 牛顿 的定义 使质量是1kg的物体产生1m s2的加速度的力为1牛顿 即 1N 1kgm s2 由此可见 当式中各量都取国际单位制中的单位时 可使k 1 公式可简化为F ma 上一页 下一页 退出 目录 牛顿第二定律 牛顿第二定律物体的加速度跟所受的合外力成正比 跟物体的质量成反比 加速度的方向跟合力的方向相同 公式 F合 ma 当物体受到几个力作用的时候 牛顿第二定律的公式也是正确的 不过这时F代表所受外力的合力 牛顿第二定律更一般的表述是 上一页 下一页 退出 目录 定律的理解 要掌握牛顿第二定律 应注意以下几点 2 同一性 式中F合 m a指的是同一研究对象 3 矢量性 式中F合 a都是矢量 a与F合方向总保持一致 4 瞬时性 式中a与F合具有瞬时对应关系 a与F合同时产生 同时消失 同时变化 1 F合表示的是物体所受的合外力 而不是其中的一个力或几个力 上一页 下一页 退出 目录 思考与练习 1 思考题 由牛顿第二定律可知 无论怎样小的力都可以使物体产生加速度 可是我们用力提一人很重的物体却提不动它 这跟牛顿第二定律有无矛盾 为什么 2 下列关于力和运动关系的几种说法 正确的是 A 物体所受合外力的方向 就是物体运动的方向 B 物体所受合外力不为零时 其速度不能为零 C 物体所受合外力不为零 则其加速度一定不为零D 合外力变小时 物体一定做减速运动 答案 上一页 下一页 退出 目录 例题1 例题1 一个物体 质量是2kg 受到互成120 角的两个力F1和F2的作用 这两个力的大小都是10N 这个物体产生的加速度是多大 分析 应先求出合力F合 合力的大小可以用作图法求出 也可以用计算求出 然后用牛顿第二定律求出加速度 解 如图所示 建立平面直角坐标系 把力F1和F2分别沿X轴和Y轴的方向分解 F1的两个分力为 F1X F1cos60O F1y F1sin60o F2的两个分力为 F2X F2cos60o F2Y F2sin60o 其中 F1Y和F2Y大小相等 方向相反 相互平衡 F1X和F2X的方向相同 它们的合力即力F1和F2的合力 即 F合 F1x F2X F1cos60o F2cos60o 5N 5N 10N 求出了合力F合 质量m已知 我们可以由牛顿第二定律F合 ma就可以求出加速度 a 5m s2 方向与 的夹角为600 上一页 下一页 退出 目录 解答 上一页 下一页 退出 目录 例题2 例题2 某伞兵和他携带的武器质量共为80kg 降落伞未张开时 受到的空气阻力为25N 求伞兵在这段时间的加速度 g 9 8m s2 分析 伞兵在降落伞未打开时 受到二个力的作用 竖直向下重力G和向上的空气阻力Ff 伞兵所受的合力为F G Ff 方向向下 解 由牛顿第二定律得 上一页 下一页 退出 目录 课堂小结与作业 1