牛顿第二定律教学课件2

1、牛顿第二定律,牛 顿 第 二 定 律,1、牛顿第二定律的实验过程,2、牛顿第二定律的内容及意义,3、牛顿第二定律的运用,1、力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因，是使物体产生加速度的原因。,2、质量是物体惯性大小的量度，质量越大的物体运动状态越难改变。,复习,1、什么是物体运动状态的改变？其原因是什么？,2、物体运动状态改变除了与力有关，还与哪些因素有关？,物体运动状态的改变指的是物体的速度发生了变化；其原因是受到了力的作用,还与质量有关,物体运动状态发生改变,速度发生了改变,产生了加速度,与受力和质量有 关,联系,?,物体的加速度a与物体的质量m和物体受到的外力F有关，那么,物体

2、的加速度a与外力F 以及质量m是什么关系呢？,猜想:,实验装置如图：,可加减砝码改变小车和砝码的总质量,可加减钩码改变小车和砝码所受的力,1、 控制变量m.探讨加速度a与F的关系,原理：,F1=2 F2,因此S1/S2=a1/a2,测量s1、 s2就能 得到a1、a2的关系,如图所示,质量m一定，加速度a与力F的关系,实验一：,实验结论：,质量一定时，有,实验看到：,质量m一定，加速度a与力F成正比，即aF,2、 控制变量F.探讨加速度a与m的关系,原理：,如图所示,2m1=m2,因此S1/S2=a1/a2,测量s1、 s2就能 得到a1、a2的关系,力F一定，加速度a与质量m的关系,实验二：

3、,实验结论：,所受外力一定，有,实验看到：,所受外力一定，加速度与质量成反比，即a 1/m,牛顿第二定律的推导:,其数学表达式是：,(其中k为比例常数),物体的加速度跟外力F成正比,跟物体的质量成反比，,加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同 。,a,或F=Kma,如果公式中的物理量选择合适的单位，可以使k=1，从而使公式简化。在国际单位制中，力的单位是牛顿。其实，牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律来定义的：使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力，叫做1N，即 1N=1kgm/s2。,可见，如果F=Kma中都用国际单位制中的单位，就可以使k=1，那么公式则简化为F=ma，这就是牛顿第

4、二定律的数学公式。,牛顿第二定律,当物体受到几个力的作用时，牛顿第二定律也是正确的，不过这时F代表的是物体所受外力的合力。 牛顿第二定律更一般的表述是：,2、牛顿第二定律的推广,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。 数学表达式是：F合=ma,3、牛顿第二定律的理解,1、F合表示的是物体所受的合外力，而不是其中的 一个力或几个力,2、矢量性： 即公式中的F合与a都是矢量，且二者方向相同 。由此在处理问题时，由合外力的方向可以确定加速度方向；反之，由加速度方向可以找到合外力的方向,3、瞬时对应性：即物体在某一时刻的加速度与该时 刻的合外力相关。

5、合外力恒定不变，加速度也恒定 不变；合外力随时间变化，加速度也随时间变化； 合外力在某时刻停止作用，加速度也随即消失,5、独立性:一个物体同时受几个力作用,各个力分 别产生自己的加速度,而不互相影响。 物体受到的合加速度为各个加速度的合加速度。,4、同一性：F合与a均是对同一研究对象， F合中的 每一个力均应是同一研究对象所受的力,一个物体质量是2kg，受到互成1200角的两个力 F1 = 10 N 和 F2 = 10 N 的共同作用，这个物体产生的加速度是多大？,解法1：先由平行四边形法则可知， F1、 F2、F合 构成 了一个等边三角形，故 F合 =10 N a = F合 /m =10/2

6、m/s2 = 5 m/s2,例题：,解法2：先分别求出 F1、 F2 产生 的加速度a1、 a2 再根据平行四边 形法则求 a1、 a2 的合加速度a合,a1 = F1/m =10/2 m/s2= 5 m/s2 a2 = F2/m =10/2m/s2 = 5 m/s2 由于加速度的方向与力的方向一致，故a1、 a2也成 1200角，a1、 a2、a合 构成了一个等边三角形，故 a合 =5 m/s2,小结:,1.加速度a与F的关系:物体质量一定时,加速度a与合外力F合成正比.,2.加速度a与m的关系:物体受合外力F合一定时,加速度a与m成反比,牛顿第二定律,1.内容:物体加速度与合外力F合成正比

7、.与质量m成反比.加速度方向与合外力方向相同.,2.公式: F合=ma,3.注意点:矢量性,瞬时对应性,同一性和独立性.,课后思考:一小球从竖直在地面上轻弹簧正上某处自由落下,试分析小球从刚接触弹簧到被压缩最短过程中小球的加速度会怎样变化?,感谢指导,再见,答：没有矛盾，由公式F合=ma看，F合为合外力，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时，物体仍静止，说明合外力为零。由受力分析可知F+N-mg=0。,分析及解答,例2、下列说法中正确的是（ ） 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，速度越大。 C物体在外力作用下做匀加速直线运动，当

8、合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小。 D物体的加速度大小不变一定受恒力作用,根据牛顿第二定律，物体受的合外力决定了物体的加速度。而加速度大小和速度大小无关。所以，B说法错误。,例2、下列说法中正确的是（ ） 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，物体的速度逐渐减小。 D物体的加速度大小不变一定受恒力作用,物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一致。当合外力减小但方向不变时，加速度减小但方向也不变，所以物体仍然做加速运动，速度增加。C说法错误。,例2、下列说法中正确的是（ ） 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，物体的速度逐渐减小。 D物体的加速度大小不变一定受恒力作用,加速度是矢量，其方向与合外力方向一致。加速度大小不变，若方向发生变化时，合外力方向必然变化。D说法错。,答案：A,控