高中物理 第6章 第2节 牛顿第二定律课件 鲁科版必修1.ppt

第6章 第2节 新知预习 巧设计 名师课堂 一点通 创新演练 大冲关 读教材 填要点 要点一 要点二 随堂检测归纳小结 课下作业综合提升 试身手 夯基础 要点三 关键语句归纳 读教材 填要点 一 实验探究 加速度与力 质量的关系 正比 反比 关键一点 为研究加速度 力 质量三者之间的定量关系 实验采用了控制变量法 为减小实验误差 数据处理采用了图像法 二 牛顿第二定律1 内容物体加速度的大小与所受的大小成正比 与物体的成反比 加速度方向与方向相同 2 表达式f 合外力 合外力 质量 ma 3 1n的物理意义把使质量为1kg的物体产生1m s2的加速度的力规定为1n 即1n 1kg m s2 关键一点 牛顿第二定律说明了物体受到的合外力是物体产生加速度的原因 不能说成合外力是由物体的质量和加速度所决定的 三 力学单位制1 国际单位制由单位和单位组成 2 力学中的基本单位长度单位米 符号 质量单位千克 符号 时间单位秒 符号 3 导出单位力学中利用从三个基本单位推导出来的其他单位 基本 导出 m kg s 物理公式 关键一点 国际单位制中的七个基本物理量和相应的国际单位制中的基本单位 试身手 夯基础 答案 b 2 静止在光滑水平面上的物体 受到水平拉力 在力刚开始作用的瞬间 下列说法正确的是 a 物体同时获得加速度和速度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仍为零解析 根据力与加速度的瞬时性关系 物体受到水平力时 会立即获得加速度 但速度仍为零 应选b 答案 b 3 现有下列物理量或单位 按下面的要求填空 a 质量b 牛顿c 米 秒2d 密度e 米 秒f 千克g 厘米h 秒i 长度j 时间 1 属于物理量的是 2 在国际单位制中作为基本单位的物理量有 3 在国际单位制中属于基本单位的有 属于导出单位的有 解析 质量 密度 长度 时间属于物理量 在国际单位制中 长度单位为m 质量单位为kg 时间单位为s 这三个单位都属于基本单位 长度 质量 时间的其他单位不属于基本单位 导出单位由物理量的定义决定 答案 1 a d i j 2 a i j 3 f hb c e 1 实验步骤 1 用天平测出小车和重物的质量分别为m0 m0 并把数值记录下来 2 按图6 2 1所示 将实验器材安装好 小车上不系绳 图6 2 1 3 平衡摩擦力 把木板无滑轮的一端下面垫一薄木板 反复移动其位置 直到打点计时器正常工作后不挂重物的小车在斜面上做匀速直线运动为止 纸带上相邻点间距相等 4 保持小车的质量不变 探究加速度与力的关系 5 保持力不变 探究加速度与质量的关系 2 数据处理 1 分析加速度和力的关系 以加速度a为纵坐标 以外力f为横坐标 作出a f关系图像 如图6 2 2所示 由此得出结论 图6 2 2 图6 2 3 3 实验结论 物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比 与物体的质量成反比 3 注意事项 1 开始实验时平衡了摩擦力后 不管以后是改变重物的质量还是改变小车和砝码的质量 都不需要重新平衡摩擦力 2 小车和车上砝码的总质量要远大于重物的总质量 这样 重物的总重力才可视为小车受到的拉力 3 每次实验时 小车应尽量靠近打点计时器 或尽量远离带滑轮的一端 并应先接通电源 再放开小车 且在小车到达滑轮前用手按住小车 以免小车撞击滑轮 4 计算时 应求每条纸带上的加速度的平均值 5 作图像时 要使尽可能多的点在所作的直线上 不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线的两侧 个别偏差很大的点应舍去 名师点睛 处理纸带时 为提高测量精度可采取 1 舍掉纸带上开头较密集的点 在后边便于测量的地方找一个起点 2 可以把每5个点记为一个计数点 则相邻计数点间的时间间隔为t 0 1s 1 在做 探究加速度与力 质量的关系 的实验时 计算出各纸带的加速度后 将测得的反映加速度a和力f的关系的有关资料记录在表1中 将测得的反映加速度a和质量m的关系的资料列在表2中 表1 表2 答案 见解析 利用图像处理数据是一种常用的重要方法 将实验中得到的数据通过描点作出图像 可以非常直观地看出两个物理量之间的关系 也可以有效地减小实验误差 确定并排除实验中测得的一些错误数据 牛顿第二定律揭示了加速度与力和质量的定量关系 指明了加速度大小和方向的决定因素 对牛顿第二定律 还应从以下几个方面深刻理解 2 如图6 2 4所示 质量为m的球置于斜面上 被一个竖直挡板挡住 现用一个力f拉斜面体 使斜面体在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动 忽略一切摩擦 以下说法中正确的是 图6 2 4 a 若加速度足够小 竖直挡板对球的弹力可能为零b 若加速度足够大 斜面对球的弹力可能为零c 斜面和挡板对球的弹力的合力等于mad 斜面对球的弹力不仅有 而且是一个定值 思路点拨 由牛顿第二定律可知 小球向右做匀加速直线运动 所受合外力大小恒定 方向水平向右 解析 若小球不受竖直挡板的弹力或不受斜面的弹力 则小球所受合力不可能水平向右 所以a b选项错 小球向右做匀加速直线运动 受重力 竖直挡板的弹力和斜面的弹力作用 三个力的合力等于ma 所以c选项错 因为合力水平向右 故竖直方向的合力为零 设斜面倾角为 斜面对小球的弹力为n 则有ncos mg 所以斜面对球的弹力是一个定值 d选项正确 答案 d 牛顿第二定律不仅给出了加速度大小与合外力大小的关系 同时也表明了加速度方向与合外力方向的一致性 这一点在受力分析或利用牛顿第二定律解决问题时非常重要 1 解题方法 1 正交分解法 当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时 通常用正交分解法解答 一般把力正交分解为加速度方向和垂直于加速度方向的两个分量 即沿加速度方向 fx ma 垂直于加速度方向 fy 0 2 合成法 物体只受两个力的作用产生加速度时 合力的方向就是加速度的方向 解题时要求准确作出力的平行四边形 然后运用直角三角形求合力f合 反之 若知道加速度方向就知道合力方向 2 应用牛顿第二定律解决问题的一般步骤 3 用牛顿第二定律解决的两类问题一类是由受力情况求解运动学量 如速度 位移 运动时间 另一类是由运动情况求解物体受力的大小和方向 解题思路如下 名师点睛 1 不论是哪一类问题 求解加速度是关键 通过加速度 把受力情况和运动情况联系在一起 2 物体的运动情况是由受力情况决定的 因此 不管是哪一类问题 都要分析物体的受力情况 3 如图6 2 5所示 在沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中 悬挂小球的悬线偏离竖直方向37 球和车厢相对静止 球的质量为1kg 取g 10m s2 sin37 0 6 1 求车厢运动的加速度 并说明车厢的运动情况 2 求悬线对球的拉力 图6 2 5 审题指导 解答本题需把握以下两点 1 球与车有相同的加速度 2 小车运动情况不唯一 法二 正交分解法建立坐标系 并将悬线对小球的拉力正交分解 如图所示 则沿水平方向有tsin ma 竖直方向有tcos mg联立以上两式可解得车厢的加