3.牛顿第二定律

牛顿第二定律,温故知新,猜想a、F、m有存在什么关系？,物体运动状态变化,物体速度变化,加速度a,惯性（物体运动状态不变）,外力F,物体质量m,力的作用,实验验证,（1）研究方法：,“a”与“F”、“m”二个物理量均有关系，如何研究？,二、受力一定，加速度与质量的关系。,控制变量法,保持其中一个不变，研究另两个之间的关系,一、质量一定，加速度与受力的关系,实验原理:,实验设计:,模拟实验,1、加速度测定：,3、加速度和质量关系,2、加速度和外力F关系,4、结论,0.5F,F,加速度和力的关系,加速度和力的关系,F,F,加速度和质量的关系,加速度和质量的关系,（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,长度单位：m质量单位：时间单位：,牛顿第二定律公式理解：,（1）a与F合的关系,(2)力和运动的关系,牛顿第二定律的一般表述：,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,三、对牛顿运动定律的理解：,a与F合的关系,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,每个外力对应于一个加速度，合外力对应于合加速度,同时性,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,矢量性,加速度方向始终和引起这个加速度的外力一致,统一性,独立性,三、对牛顿运动定律的理解：,F合一定,a一定,匀变速运动,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,自由落体,平抛运动,平衡状态,三、对牛顿运动定律的应用：,某高速列车最大运行速度可达270km/h，机车持续牵引力为157kN。设列车总质量为100t，列车所受阻力所受重力的0.1。如果列车受该持续牵引力牵引作匀加速直线运动，列车从开始起动到到达最大运行速度共需要多长时间？取g=10m/s2,f阻,F,FN,G,受力分析,解：,由牛顿第二定律得,F-f=ma,所以列车的加速度,a=(F-f)/m=0.57m/s2,又有加速度的定义,a=(v-vo)/t,可得列车需要时间,t=(v-v0)/a131.58s,牛顿第二定律解题的一般步骤,1、确定研究对象,2、分析物体的受力情况和运动情况，画出研究对象的受力分析图。,3、求出合力。,4、选取正方向，根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解。,反馈练习：,下列说法正确的是：1、物体合外力减小时，加速度一定减小2、物体速度为零，合外力一定为零3、物体合外力为零时，速度一定为零4、物体合外力减小时，速度一定减小5、物体的运动方向一定跟合外力的方向相同6、物体的加速度大小不变一定受恒力作用7、根据m=F/a，物体的质量跟外力成正比，跟加速度成反比,六、反馈练习：,2、下面说法正确的（）A、物体所受合外力越大，加速度越大。B、物体所受合外力越大，速度也越大。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。,A,六、反馈练习：,一个物体质量为m，放在一个倾角为的斜面上，物体从斜面顶端由静止开始加速下滑（1）若斜面光滑，求物体的加速度？（2）若斜面粗糙，已知动摩擦因数为，求物体的加速度？,作业：,1、书面作业：