探究加速度与力及质量的关系.ppt

CompanyLogo 力是改变物体运动状态的原因 运动状态变化 速度变化 加速度 质量是决定物体运动状态变化难易程度的唯一因素 跟力 质量有关 2探究加速度与力 质量的关系 授课人 陈惜漫 CompanyLogo 1 在书本上撒一些碎纸片 先用嘴轻轻地吹 再用力使劲吹 我们会观察到什么的现象 你能得到什么结论 2 在书本上撒一些小石子和一些碎纸片 用力使劲吹 我们又会观察到什么的现象 又能得到什么结论 结论 对某一物体而言 受到的力越大 其运动状态越容易改变 即加速度越大 结论 对不同物体而言 受到相同的力 质量越小 其运动状态越容易改变 即加速度越大 CompanyLogo 加速度与力 物体的质量有什么定量的关系 猜想 加速度与力成正比加速度与质量成反比 猜想与假设 结论1 对同一物体 受力越大 加速度越大 结论2 物体受力相同时 质量越大 加速度越小 CompanyLogo F1 F2 m1 m2 控制变量法 定性讨论 定性讨论 猜测 制定计划 设计实验 CompanyLogo 实验方案讨论 方案一 小车 打点计时器 纸带 一端带滑轮的长木板 细线 砝码 钩码 刻度尺 天平为器材 研究小车运动 用天平测出小车的质量m 从打点计时器打出的纸带计算出小车的加速度a 砝码的总重力G当作小车受到的拉力F CompanyLogo 方案二 以两只小车 一端带滑轮的长木板 粗线 砝码 钩码 天平 刻度尺 宽口夹子为实验器材 研究小车的运动 实验方案讨论 CompanyLogo 探究方案 质量保持不变 合外力保持不变 CompanyLogo 实验结论 注意 这里的力指的是物体所受的合外力 1 m一定 加速度a与F的定量关系 2 F一定 加速度a与m的定量关系 CompanyLogo 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 找到规律 牛顿第二定律 F kma 归纳法 CompanyLogo 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 CompanyLogo 假如你是科学家 你能否想个办法把k消掉 把能够使质量是1kg的物体产生1m s2的加速度的这么大的力定义为1N 即1牛 1千克 米 秒2 可见 如果都用国际单位制的单位 在上式中就可以使k 1 F kma CompanyLogo 自然和自然的法则在黑夜中隐藏 上帝说 让牛顿去吧 于是一切都被照亮 CompanyLogo 1 在牛顿第二定律F kma中 有关比例系数k的下列说法 正确的是 在任何情况下k都等于 k的数值是由质量 加速度和力的大小决定的 k的数值是由质量 加速度和力的单位决定的 在国际单位制中 k 1 练习 CD CompanyLogo 初中的时候 g 9 8N kg高中的时候 g 9 8m s2是否矛盾呢 1牛 1千克 米 秒2 讨论 CompanyLogo 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 现在我们能不能解释 CompanyLogo 蚂蚁的困惑 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 但是蚂蚁用力却推不动水平地面上的一块砖 这跟牛顿第二定律有无矛盾 应该怎样解释这个现象 讨论 CompanyLogo 1 因果性 号两边表示的是因果性 F是因 a是果 2 矢量性 a的方向总与F的方向相同 v的方向与F的方向有关系吗 3 瞬时性 a总是随F合同时变化 瞬时对应的 a由F决定 4 独立性 每个都能各自独立地产生自己的加速度 就好像其他力不存在一样 理解 5 同体性 a F m对应于同一物体 CompanyLogo 2 静止在光滑水平面上的物体 受到一个水平拉力 则在力刚开始作用的瞬间 下列说法正确的是 A 物体立即获得加速度和速度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均为零 B 练习 CompanyLogo 3 下列说法中正确的是 A 物体所受合力为零时 速度一定为零 B 物体所受合力越大 物体的加速度越大 速度也越大 C 物体的速度方向一定与物体所受合力的方向一致 D 物体的加速度方向一定与物体所受合力的方向相同 E 物体的加速度大小不变一定受恒力作用F 根据m F a 物体的质量跟力成正比 跟加速度成反比 D 练习 CompanyLogo 汽车重新加速时的受力情况 某质量为1100kg的汽车在平直路面试车 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 例题1 CompanyLogo 1 汽车在减速过程 Vo 100km h 27 8m s V 0 t 70s根据a v vo t得 加速度为a1 0 397m s2 方向向后 根据牛顿第二定律得 受到的阻力f ma1 437N 方向向后 解 2 汽车重新启动时 牵引力为F 2000N 根据牛顿第二定律得 加速度为a2 F f m 1 42m s2方向向前 CompanyLogo Thankyou Madebyxinxin CompanyLogo 用牛顿第二定律解题的一般步骤 1 确定研究对象 2 分析受力 运动情况 画出受力分析图 3 求合力 4 选正方向 根据牛顿运动定律和运动学公式建立方程并