江西省新余九中高一物理《4.3牛顿第二定律》课件.ppt

第四章牛顿运动定律 4 3牛顿第二定律 知识与技能1 理解牛顿第二定律的内容 2 会用牛顿第二定律的公式进行计算 过程与方法1 明确牛顿第二定律表达式的导出过程 2 尝试用牛顿第二定律去解决实际问题 从而加深对定律的理解 情感 态度与价值观通过教学与探究活动 能够领略自然界的奇妙与和谐 激发对科学的好奇心与求知欲 产生乐于探索自然现象的情感 回顾 a f 正比于 文字表述 物体加速度的大小跟作用力成正比 跟物体的质量成反比 f ma f kma 牛顿第二定律 内容 物体加速度的大小跟作用力成正比 跟物体的质量成反比 加速度的方向跟作用力的方向相同 f合 ma 合外力 质量 加速度 对牛顿第二定律的理解 2 同体关系 加速度和合外力 还有质量 是同属一个物体的 1 矢量关系 加速度的方向与力的方向相同 k为比例系数 能是多少呢 k 下列对牛顿第二定律的表达式f ma及其变形公式的理解 正确的是 a 由f ma可知 物体所受的合外力与物体的质量成正比 与物体的加速度成正比 b 由m f a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a f m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m f a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 3 因果关系 力是产生加速度的原因 cd 瞬时关系 加速度与合外力存在着瞬时对应关系 某一时刻的加速度总是与那一时刻的合外力成正比 有力即有加速度 合外力消失 加速度立刻消失 所以加速度与力一样 可以突变 而速度是无法突变的 放在光滑水平面上的物体 在水平拉力作用下由静止开始运功 如果力f逐渐减小到0 物体的加速度将 速度将 当力f减到0时 加速度为 速度达到 竖直上抛物体到达最高点 速度为 加速度为 说一说 质量不同的物体 所受的重力不一样 它们自由下落时加速度却是一样的 你怎样解释 如果物体只受重力g mg的作用 则由牛顿第二定律知物体的加速度为 即重力是使物体产生重力加速度g的原因 各地的g值略有差异 通常取g 9 8m s2 问题2 如图 一质量为1kg的物体静置在光滑水平面上 0时刻开始 在水平向右的方向上施加大小为2n的力f1 则 1 物体产生的加速度是多大 2 若在3s末给物体加上一个大小也是2n水平向左的拉力f2 则物体的加速度是多少 2m s2 0 讨论 从牛顿第二定律知道 无论怎样小的力都可以使物体产生加速度 可是我们用力提一个很重的物体时却提不动它 这跟牛顿第二定律有无矛盾 为什么 答 没有矛盾 1 从平衡角度来看 因为提不动 所以静止 则合外力为0 所以加速度也为0 正交分解法 平行四边形法 课本例2 一个物体 质量是4 受到互成120o角的两个力f1和f2的作用 这两个力的大小都是20n 这个物体的加速度是多少 有没有其他方法 0 例二解 如图建立直角坐标系沿x y轴分解f1 f2f1x f1cos600 f1y f1sin600f2x f2cos600 f2y f2sin600fy f1y f2y f1sin600 f2sin600 0fx f1x f2x f1cos600 f2cos600 5n 5n 10nf合 fx 10n由牛顿第二定律得 f1x f1y f2x f2y 加速度的方向与合力的方向相同 600 600 用牛顿第二定律解题的一般步骤 1 确定研究对象是哪个物体2 对这个物体进行受力分析3 建立直角坐标系 规定正方向 求合力f合4 统一单位5 根据牛顿第二定律列方程 6 注意解题的规范化 汽车重新加速时的受力情况 课本例1 某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车 当达到100km h的速度时关闭发动机 经过70s停下来 汽车受到的阻力是多大 重新起步加速时牵引力为2000n 产生的加速度应为多大 假定试车过程中汽车受到的阻力不变 汽车减速时受力情况 例一解 设汽车运动方向为正方向关闭发动机后 汽车水平受力如右图 1 汽车初速v0 100km h 27 8m s汽车末速v 070s后汽车的加速度有牛顿第二定律得 汽车受到的阻力为负号表示与运动方向相反重新启动后 汽车水平受力如右图 2 f合 2000n 437n 1563n有牛顿第二定律得 汽车的加速度加速度方向与汽车运动方向相同 图 1 减速