高一物理必修1 探究牛顿第二定律 ppt.ppt

4 3探究牛顿第二定律 作业评讲 判断下面说法的正误 并说明理由 物体受到的合外力越大 速度越大 物体在和外力作用下作加速直线运动 合外力逐渐减小时 物体的速度逐渐减小 解答 在物体质量不变的条件下 合外力越大 加速度越大 但是速度则不一定大 解答 在物体质量不变的条件下 合外力逐渐减小 则加速度逐渐减小 但是速度则不一定减小 作业评讲2 一个物体在两个彼此平衡的力作用下处于静止状态 现将其中一个力逐渐减小到零 而保持另一个力不变 这个物体的加速度和速度的大小如何变化 如果再将这个力恢复 这个物体的加速度和速度的大小又如何变化 解答 物体受到两个平衡力作用时 等效为不受力 其中一个力逐渐减小 则相当于合力逐渐增大 因此加速度逐渐增大 速度也逐渐增大 再将原来变化的力恢复时 合外力为零 加速度也为零 此时速度不变 复习与回顾 牛顿第一定律 力是改变物体运动状态的原因 即力是产生加速度的原因 影响加速度的因素 物体所受合外力f 物体质量m怎样来比较物体运动的加速度的大小呢 研究对象小车的加速度a是根据初速度为零的匀加速直线运动公式s at2 2 t相同时 通过比较s的大小来比较a的大小 研究思路 先保持物体质量m不变 研究它的加速度a跟物体所受合力f的关系 再保持物体所受合力f相同 研究物体的加速度a跟它的质量m的关系 最后用数学的方法把实验得出的a跟f的关系及a跟m的关系综合起来 找出a跟f和m的关系 变量控制法 加速度a与所受合力f的定量关系 实验 保持两小车的质量m相等 改变拉力 如f1为f2两倍 比较其在相等时间t内通过的位移s1和s2 结论 相等时间t内s1为s2两倍即 a1为a2两倍 加速度a与质量m的定量关系 实验 保持两小车的拉力f相等 改变小车的质量 如m1为m2两倍 比较其在相等时间t内通过的位移s1和s2 结论 相等时间t内s2为s1两倍即 a2为a1两倍 牛顿第二定律 用f表示物体所受合力的大小 a表示物体获得的加速度大小 m表示物体的质量 则 物体的加速度a跟所受合外力f成正比 跟物体的质量m成反比 加速度的方向跟合外力的方向相同 牛顿第二定律的数学表达式 质量为 的物体 获得 2的加速度时 受到的合外力为k值 若f定为 牛顿第二定律的理解 同体性 公式中 必须是同一研究对象正比性 a与合外力f成正比 与质量m成反比矢量性 a与合外力f的方向始终相同瞬时性 a和合外力f是瞬时对应关系 某一时刻的力决定了这一时刻的加速度 如合外力f随时间变化 a也随时间变化 只有合外力f恒定时 a才恒定 物体才做匀变速运动 例题1 补充 一辆卡车空载时质量为3 5 103kg 最大载货量为2 5 103kg 用同样大小的力 空载时能使卡车产生的加速度1 5m s2 满载时卡车的加速度是多少 0 875m s2 m m 解 根据牛顿第二定律 又 满载时卡车的加速度 例题2 物体质量为 放在光滑水平面上 同时受到大小为 和 的两个水平力作用 物体的加速度可能是 b 2 s2c 4 s2d 5 s2 提示 合力大小为3 7n 加速度大小为 f m 即1 5 3 5m s2 练习1 1 从牛顿第二定律知 无论怎么小的力都可以使物体产生加速度 但是用较小的力去推地面上很重的物体时 物体仍然静止 这是因为 推力比静摩擦力小 物体有加速度 但太小 不易被察觉 物体所受推力比重力小 物体所受合外力仍为零 提示 研究的问题中物体受几个力 水平方向受到 推力 静摩擦力 为什么物体 仍然静止 推力 静摩擦力 最大 练习2 对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力 当力刚开始作用的瞬间 物体立即获得速度 物体立即获得加速度 物体同时获得速度和加速度 由于物体未来得及运动 所以速度和加速度都为零 牛顿第二定律的性质有 瞬时性 即瞬间得到加速度 练习3 3 2n的合外力能使物体产生2m s2的加速度 要想使该物体产生10m s2加速度 需要多大的外力 提示 物体的质量不变 练习4 备选题 4 一物体在几个力的共同作用下处于静止状态 现使其中向东的一个力f的值逐渐减小到零 又马上使其恢复到原值 方向不变 则a 物体始终向西运动b 物体先向西运动后向东运动c 物体的加速度先增大后减小d 物体的速度先增大后减小 向东的力f逐渐减小到零 合外力向西且逐渐增加为f 加速度向西逐渐增大到f m 马上使其恢复到原值 合外力恢复为零 加速度为零 过程中物体速度向西 且增大至a 0为止 小结 牛顿第二定律内容 物体的加速度a跟所受合外力f成正比 跟物体的质量m成反比 加速度的方向跟合外力的方向相同 牛顿第二定律数学表达式 f ma力的单位n的定义 1