高一物理 4.3《牛顿第二定律》课件 新人教版必修1牛顿第二定律.ppt

牛顿第二定律 知识回顾 什么是物体运动状态的改变 变化的原因是什么 物体运动状态的改变实际上是物体速度发生了改变 改变的原因是受到了力的作用 物体运动状态的改变除了跟力有关外 还跟物体的质量有关 想一想 我们都知道 影响物体运动状态改变的两个因素是 力和质量 物体的运动状态发生了改变实质上是产生了加速度 那么加速度 力和质量间究竟有什么关系呢 牛顿第二定律 想一想 下面通过模拟实验来研究加速度 力和质量这三者之间的关系 研究方法 控制变量法 举例 我们知道为了研究r u i这三者之间的关系 1 先固定r 研究u和i之间的关系 2 再固定u 研究r和i之间的关系 最后确定r u i这三者之间的关系 牛顿第二定律 下面也通过控制变量法来研究f m a三者之间的关系 1 先保持m一定 研究f和a的关系 2 再保持f一定 研究a和m的关系 模拟实验 牛顿第二定律 提问 实验中木板为什么要稍微垫高一点 实验中为什么钩码的质量要远小于小车的质量 使用打点计时器时是先释放纸带还是先打开打点计时器的电源 为什么 实验结论 当保持m一定时 f和a成正比关系 当保持f一定时 a和m成反比关系 总结 由上面的实验可以得到 物体的加速度跟作用力成正比 跟物体的质量成反比 牛顿第二定律 牛顿第二定律 作业 课本后1 2 同步达标相应章节 用数学公式可写成 前面两式子可以改写成等式f kma 式子的k是比例常数 如果公式中的物理量选择合适的单位 可以使k 1 从而使公式简化 我们知道 在国际单位制中 力的单位是牛顿 牛顿这个单位是根据牛顿第二定律来这样定义的 使质量是1千克的物体产生1米 秒2加速度的力 叫做1牛顿 即 1牛 1千克 米 秒2 牛顿第二定律 或者 可见 如果都用国际单位制的单位 在上式中就可以使k 1 上式简化成 牛顿第二定律 f ma 这就是牛顿第二定律的数学公式 前面讲的的是物体受一个力作用的情况 物体受几个力作用时 牛顿第二定律也是正确的 不过这时f代表所受外力的合力 牛顿第二定律的更一般表述是 物体的加速度跟所受的外力的合力成正比 跟物体的质量成反比 加速度的方向跟合外力的方向相同 写成公式就是 从牛顿第二定律的公式我们可以看出 合外力恒定不变时 加速度恒定不变 物体就做匀变速运动 合外力随着时间的改变 加速度也随着时间的改变 合外力为零时 加速度为零 物体就处于静止状态或做匀速直线运动 1 瞬时性 加速度和力的关系是瞬时对应 a与f同时产生 同时变化 同时消失 2 矢量性 加速度的方向总与合外力方向相同 3 独立性 或相对性 当物体受到几个力的作用时 可把物体的加速度看成是各个力单独作用时所产生的分加速度的合成 4 牛顿运动定律的适应范围 是对宏观 低速物体而言 牛顿第二定律的性质 例题讲解 一个物体 质量是2kg 受到互成角的两个力和的作用 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 先根据平行四边行定则求出这两个力的合力 然后利用牛顿第二定律求出加速度 如图所示 建立平面直角坐标系 把力和分别沿x轴和y轴的方向分解的两个分力为 的两个分力为 和大小相等 方向相反 相互抵消 和的方向相同 所以 已知合力f合和质量m 据f合 ma 即可求得 例题讲解 巩固练习 1 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 答案 2 下面的哪些说法不对 为什么 a 物体所受的合外力越大 加速度越大 b 物体所受的合外力越大 速度越大 c 物体在外力作用下做匀加速直线运动 当合外力逐渐减小 物体的速度逐渐减小 d 物体的加速度大小不变时 一定受恒力的作用 答案 1 这节课以实验为依据 采用控制变量法的方法进行研究 这一方法今后在电学 热学的研究中还要用到 我们根据已掌握的知识设计实验 探索规律是物体研究的重要方法 2 定义力的单位 牛顿 使得k 1 得到牛顿第二定律的简单形式f ma 使用简捷的数学语言表达物理规律是物理学的特征之一 但应知道它所对应的文字内容和意义 3 牛顿第二定律概括了运动和力的关系 物体所受合外力恒定 其加速度恒定 合外力为零 加速度为零 即合外力决定了加速度 而加速度影响着物体的运动情况 因此 牛顿第二定律是把前两章力和物体的运动构成一个整体 其中的纽带就是加速度 谢谢观看 1 答 没有矛盾 由于公式f ma看 f合为合外力 无论怎样小的力都可以是物体产生加速度 这个力应是合外力 现用力提一很重的物体时 物体仍然静止 说明合外力为零 由受力分析可知f n mg 0 练习 2 答 b c d说法不对 根据牛顿第二定律 物体受的合外力决定了物体的加速度 而加速度大小与速度大小无关 所以 b错误 物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一至 当合外力减小但方向不变时 加速度减小但方向也不变 所以物体仍然做加速运动 速度增加 c错误 加速度是矢量 其方向与合外