第三节牛顿第二定律　牛顿第二定律.pptVIP

三牛顿第二定律 授课教师 宣威五中袁申洪 引入新课 上节我们学习了物体运动状态的改变 已经知道了 力是产生加速度的原因 在研究 质量是物体惯性大小的量度 我们发现在物体所受外力相同时 质量大的物体产生的加速度的小 质量小的物体产生的加速度大 这说明物体的加速度跟力和质量都有关系 那么加速度跟外力和质量之间存在着怎么的关系呢 我们在研究多个物理量之间的关系 要保持某些物理量不变 研究两个物理量间的关系 在物理学中称为控制变量法 例如 在研究加速度与外力 质量之间的定量关系时 可以先保持质量不变 研究加速度与外力间的关系 然后再保持外力不变 研究加速度与质量间的关系 控制变量法 1 加速度和力的关系 对质量相同的物体来说 加速度和力存在着什么关系呢 实验一 研究加速度与力的关系模拟实验一 研究加速度与力的关系实验结论 对质量相同的物体来说 物体的加速度跟作用在物体上的力成正比 或者 达标测评 继续 返回主页 2 加速度和质量的关系 物体所受的力一定时 加速度和力存在着什么关系呢 模拟实验二 研究加速度与质量的关系实验结论 在相同的力作用下 物体的加速度跟物体的质量成反比 或者 达标测评 继续 返回主页 3 牛顿第二定律 总结上面的结果 可以得到什么结论 物体的加速度跟作用力成正比 跟物体的质量成反比 这就是牛顿第二定律 a 或者f ma 其中k为比例常数 当所有物理量均取国际单位 即 力的单位取n 质量单位取kg 加速度单位取m s2 时 k 1 此时关系式变为 f ma根据牛顿第二定律定义的 使质量是1kg的物体产生1m s2加速度的力 叫做1n 即1n 1kg m s2 思考与讨论1 加速度的方向怎样 2 如果物体受到多个力的作用 牛顿第二定律将如何表达 牛顿第二定律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 加速度的方向跟合力的方向相同 f合 ma 例题 达标测评 分析应先求出合力f合 然后用牛顿第二定律求出加速度 解法一 受力分析如图 可知f合 2f1cos60 例题 一个物体 质量是2kg 受到互成120 角的两个力f1和f2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 600 f1 f2 f合 加速度的方向两个力的方向的夹角都是600 解法二 建立坐标系 把力f1和f2分别沿x轴和y轴的方向分解 f1x f1cos60 f1y f1sin60 f2x f2cos60 f2y f2sin60 f1y和f2y大小相等 方向相反 相互抵消 f1x和f2x的它们的合力就等于力f1和f2的合力 即f合 f1x f2x f1cos60 f2cos60 10n 由f合 ma得 600 f1 f2 600 y x o f1x f1y f2x f1y 返回主页 小结 结束 说明1 f ma中的f是物体所受合力 因此在运用牛顿定律解题时 要首先分析好物体所受的外力 2 物体加速度的方向与合力的方向相同 3 f ma中的f与a是瞬时关系 即f是在某一瞬时所受的合外力 a是在同一瞬时的加速度 当f改变时 a也立即改变 二者同时产生 同时变化 同时消失 4 f产生的a是物体的总加速度 x方向合力产生x方向加速度 y方向的合力产生y方向加速度 即分量式 fx max fy may思考与讨论 如何由牛顿第二定律理解 质量惯性大小的量度 结束 小结 牛顿第二定律 实验验证 特征 方法 控制变量法 m一定 a f f一定 a f ma 取国际单位 改写成等式 公式 f ma 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 加速度的方向跟合力的方向相同 失量性 瞬时性 作业 课本53页练习二 4 5 7 8 再见 1 物体从静止开始做匀加速直线运动 在t时间内通过距离s 要使其在t时间内通过的距离变为2s 可采用的方法是 参考答案 2 一个物体受到f1 4n的力 产生a1 2m s2的加速度 要使它产生a2 3m s2的加速度 需要施加多大的力 参考答案 力变为原来的2倍 6n 返回 3 质量为m的物体在力f的作用下产生的加速度为a 那么要使物体的加速度变为原来的2倍 则应 参考答案 4 甲 乙两辆实验小车 在相同的力作用下 甲车产生的加速度为1 5m s2 乙车产生的加速度为4 5m s2 甲车的质量是乙车的几倍 参考答案 质量减半或者f加倍 3倍 返回 5 一架飞机起飞时在跑道上加速滑行 已知飞机的质量是10t 所受的合力为2 0 103n 这架飞机的加速度有