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第四节牛顿第二定律 猜想 比较小汽车和火车 小汽车 质量小 惯性小起动时运动状态相对易改变 火车 质量大 惯性大 动力大 起动时运动状态相对难改变 a f m三者的关系 1 研究方法 控制变量法 a 与 f m 二个物理量均有关系 应该从何处入手呢 所以本次的探究思路自然而然地确定为两个方面 一是探究质量一定时 加速度与受力的关系 二是探究受力一定时 加速度与质量的关系 最后综合得出三者的关系 控制变量法 在初中阶段我们研究 欧姆定律 导体电阻的影响因素 时都接触到一种方法 a f m三者的关系 a f m三者的关系 牛顿第二定律 1 内容 物体的加速度跟作用力成正比 跟物体的质量成反比 2 数学表达式 f kma 等式 当各物理量均选国际单位时 k 1 3 1n定义 使质量是1kg的物体产生1m s2加速度的力叫做1n 牛顿第二定律更一般的表述 物体的加速度跟所受的合力成正比 跟物体的质量成反比 加速度的方向跟合力的方向相同 对牛顿运动定律的理解 1 a与f合的关系 1 注意统一性 定律中的三个物理量的单位必须统一用国际单位制中的单位 即力用n为单位 质量用kg为单位 加速度用m 为单位 2 注意矢量性 加速度方向始终和引起这个加速度的外力一致 3 注意同时性 加速度和合外力的关系具有同时性 是瞬时对应的关系 有外力 才有加速度 外力不变 加速度不变 外力随时间改变 加速度也随时间改变 外力停止作用 加速度随即消失 4 注意独立性 每个外力对应于一个加速度 合外力对应于合加速度 f合一定 a一定 匀变速运动 例 自由落体 圆周运动 f合变化 a变化 非匀变速运动 f合 0 a 0 静止或匀速运动 平衡状态 2 力和运动的关系 对牛顿运动定律的理解 下面说法正确与否 a 同一物体所受合外力越大 加速度越大 b 同一物体所受合外力越大 速度也越大 c 物体在外力作用下做加速直线运动 当合外力逐渐减小时 物体的加速度逐渐减小 物体的速度也逐渐减小 d 物体的加速度大小不变一定受恒力作用 一个质量是2kg的物体受到两个互成直角的力的作用 由静止开始运动 这两个力分别为30n 40n 求该物体经过10s后的位移 1 如图所示 在光滑的水平面上 与水平方向成 370角的恒力f拉着物体从静止开始运动 30s前进了45m 物体质量为10kg 此拉力f多大 2 如图所示 一个质量为m的物块位于动摩擦因数为 的水平面上 在与水平方向成 370角的拉力f的作用下沿水平面作匀加速运动 求加速度的大小 汽球吊着重物以10m s的速度上升 若在距离地面上方10m处绳子突然断裂 断裂瞬间重物的加速度和速度分别为多大 断裂后重物经多少时间落到地面 小结 这节课采用控制变量的方法对加速度 合外力 质量三者间的关系进行了研究 得出了牛顿第二定律 由牛顿
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