第四章第三节牛顿第二定律课件.ppt
牛顿第二定律牛顿第二定律牛顿第二定律牛顿第二定律实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系探究方法：探究方法：回回 顾顾控制变量法控制变量法加速度与力的关系加速度与力的关系加速度与质量的关系加速度与质量的关系a Fa F maF ma物体加速度的大小跟它受到的作用力成正物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比，比、跟它的质量成反比，加速度的方向跟加速度的方向跟作用力的方向相同作用力的方向相同找到规律：找到规律：牛顿第二定律牛顿第二定律F=F=kmakma归纳法归纳法牛牛顿顿第第二二定定律律1 1N N=1kg.m/s=1kg.m/s2 2力的单位：力的单位：牛顿第二定律的数学表达式：牛顿第二定律的数学表达式：F=maF=F=kmakma若规定若规定则则K=1牛牛顿顿第第二二定定律律的的理理解解 从从F=ma可知：无论一个多小的力可知：无论一个多小的力F都可都可以使物体产生加速度以使物体产生加速度a，可是蚂蚁用力却，可是蚂蚁用力却推不动放在水平地面上的一块砖，这跟推不动放在水平地面上的一块砖，这跟牛顿第二定律有没有矛盾？为什么？牛顿第二定律有没有矛盾？为什么？思考与讨论思考与讨论牛顿第二定律进一步的表述为：牛顿第二定律进一步的表述为：物体的加速度的大小与合外力成物体的加速度的大小与合外力成正比正比.与质量成反比与质量成反比.加速度方向与加速度方向与合外力方向相同合外力方向相同.表达式：表达式：F F合合=ma=ma理理解解:a a=m mF(1)同体性同体性:a、F、m对应于同一物体对应于同一物体 牛顿第二定律内容中前半句话牛顿第二定律内容中前半句话的的“物体物体”是指同一个物体吗是指同一个物体吗?理理解解:a a=m mF牛顿第二定律内容中后半句话：牛顿第二定律内容中后半句话：加速度的方向跟作用力的方向相同。加速度的方向跟作用力的方向相同。FA光滑水平面光滑水平面F和和a都是矢量都是矢量,牛顿第二定律牛顿第二定律F=ma是一个矢量式是一个矢量式,它反映了它反映了加速度方向始终跟合力方向加速度方向始终跟合力方向相同相同.(2)矢量性矢量性:a与与F 的方向的方向总是总是相同相同理理解解:a a=m mFFA光滑水平面光滑水平面物体受到拉力物体受到拉力F之前静止之前静止 物物体受到拉力体受到拉力F之后做什么运动之后做什么运动?撤撤去拉力去拉力F后，物体做什么运动后，物体做什么运动?F增大、减小时，增大、减小时，a怎样怎样?物体的加速度随合力的变化而变化物体的加速度随合力的变化而变化,存在瞬时对应的关系存在瞬时对应的关系.(3)同时同时（瞬时）瞬时）性性:a与与F是瞬时对应关系是瞬时对应关系a与与F总是同生同灭同变化总是同生同灭同变化(4)独立性独立性:每个力各自独立地使物体每个力各自独立地使物体 产生一个加速度产生一个加速度(2)矢量性矢量性:a与与F 的方向的方向总是总是相同相同(3)同时（瞬时）性同时（瞬时）性:a与与F总是同生同灭同变化总是同生同灭同变化(5)因果性因果性:m是内因、是内因、F是外因是外因;a由由F、m共同决定共同决定(6)相对性相对性:惯性参照系惯性参照系(地面系地面系)(7)统一性统一性:统一用国际制的单位统一用国际制的单位a a=m mF(1)同体性同体性:F、m、a对应于同一物体对应于同一物体 理理解解:下列说法正确的是：下列说法正确的是：A.A.物体的运动方向一定跟合外力的方向相同物体的运动方向一定跟合外力的方向相同B.B.物体的加速度方向一定跟合外力的方向物体的加速度方向一定跟合外力的方向相同相同C.C.物体合外力减小时，加速度一定减小物体合外力减小时，加速度一定减小D.D.物体合外力减小时，速度一定减小物体合外力减小时，速度一定减小E.E.受恒力作用的物体加速度大小一定不变受恒力作用的物体加速度大小一定不变巩巩固固练练习习牛顿第二定律牛顿第二定律1 1、内容、内容:物体加速度与合外力物体加速度与合外力F F合合成正比成正比.与质量与质量m m成反比成反比.加速度方向与合外力方向相同加速度方向与合外力方向相同.小小 结结一、研究过程：控制变量法一、研究过程：控制变量法 二、牛顿第二定律二、牛顿第二定律F F合合=mama2 2、公式：、公式：3 3、对牛顿第二定律的理解：、对牛顿第二定律的理解：同体性同体性矢量性矢量性瞬时性瞬时性独立性独立性 某质量为某质量为1000kg1000kg的汽车在平直路面试车，当的汽车在平直路面试车，当达到达到108km/h108km/h的速度时关闭发动机，经过的速度时关闭发动机，经过60s60s停停了下来。汽车受到的阻力的多大？重新起步加了下来。汽车受到的阻力的多大？重新起步加速时牵引力为速时牵引力为2000N2000N，产生的加速度为多大？，产生的加速度为多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。假定试车过程中汽车受到的阻力不变。例例 题题 一一汽车减速时的受力情况汽车减速时的受力情况GF阻阻N汽车重新加速时的受力情况汽车重新加速时的受力情况GF阻阻NF牵牵 某质量为某质量为1000kg1000kg的汽车在平直路面试车，当的汽车在平直路面试车，当达到达到108km/h108km/h的速度时关闭发动机，经过的速度时关闭发动机，经过60s60s停停了下来。汽车受到的阻力的多大？重新起步加了下来。汽车受到的阻力的多大？重新起步加速时牵引力为速时牵引力为2000N2000N，产生的加速度为多大？，产生的加速度为多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。假定试车过程中汽车受到的阻力不变。例例 题题 一一汽车减速时的受力情况汽车减速时的受力情况GF阻阻Nx解：沿汽车运动的方向建立坐标系解：沿汽车运动的方向建立坐标系在第一阶段，汽车匀减速，初速度在第一阶段，汽车匀减速，初速度v0=108km/h=30m/s，末速度，末速度v=0,滑滑行时间行时间t=60s,由加速度的定义知由加速度的定义知由牛顿第二定律知：该由牛顿第二定律知：该a1是由阻力是由阻力产生的，故汽车的阻力为产生的，故汽车的阻力为负号表示阻力与运动方向相反。负号表示阻力与运动方向相反。某质量为某质量为1000kg1000kg的汽车在平直路面试车，当的汽车在平直路面试车，当达到达到108km/h108km/h的速度时关闭发动机，经过的速度时关闭发动机，经过60s60s停停了下来。汽车受到的阻力的多大？重新起步加了下来。汽车受到的阻力的多大？重新起步加速时牵引力为速时牵引力为2000N2000N，产生的加速度为多大？，产生的加速度为多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。假定试车过程中汽车受到的阻力不变。例例 题题 一一汽车重新加速时的受力情况汽车重新加速时的受力情况GF阻阻NF牵牵重新起步后受力情况如左图所示，重新起步后受力情况如左图所示，F牵牵的方向与的方向与X正方向相同，取正。正方向相同，取正。则则F合合=F牵牵+F阻阻=2000N-500N=1500N由由 F合合=ma得得求出的加速度为正，意味着它的方向求出的加速度为正，意味着它的方向与与X轴正方向相同，即与初速度方向轴正方向相同，即与初速度方向相同相同x小小 结结明明 确确 研研 究究 对对 象象受受力力情情况况运运动动情情况况受受力力分分析析画画力力的的示示意意图图加加速速度度运运动动分分析析画画运运动动草草图图牛顿定律应用的一般思路牛顿定律应用的一般思路如图所示，在光滑水平面上有一平面直如图所示，在光滑水平面上有一平面直角坐标系，其中角坐标系，其中x轴正方向指向正东，轴正方向指向正东，y轴正方向指向正北方向，坐标原点处放轴正方向指向正北方向，坐标原点处放一质量为一质量为2kg的物体。的物体。0南南东东x北北y西西（1 1）现对物体施一东偏北）现对物体施一东偏北60600 0方向的水平力方向的水平力F F1 1=10N=10N，物体获得的加速度多大？方向如何，物体获得的加速度多大？方向如何？简简单单应应用用F1如图所示，在光滑水平面上有一平面直如图所示，在光滑水平面上有一平面直角坐标系，其中角坐标系，其中x轴正方向指向正东，轴正方向指向正东，y轴正方向指向正北方向，坐标原点处放轴正方向指向正北方向，坐标原点处放一质量为一质量为2kg的物体。的物体。0南南东东x北北y西西（2 2）若改对物体施一东偏南）若改对物体施一东偏南60600 0方向的水平方向的水平力力F F2 2=10N=10N，物体获得的加速度又是多大？方，物体获得的加速度又是多大？方向如何？向如何？简简单单应应用用F2光滑水平面上有一个物体，质量是光滑水平面上有一个物体，质量是2 kg2 kg，受到互成受到互成 120120角的两个水平方向的力角的两个水平方向的力F F1 1和和F F2 2的作用。两个力的大小都是的作用。两个力的大小都是10N10N，这两，这两个力产生的加速度是多大？个力产生的加速度是多大？例例题题二二正交分解法平行四边形法一个物体，质量是一个物体，质量是2，受到互成，受到互成120o角的两角的两个力个力F1和和F2的作用的作用,此外没有其他的力此外没有其他的力.这两这两个力的大小都是个力的大小都是10N，这个物体产生的，这个物体产生的加速加速度度是多大是多大?F1F20 0Fxy0 0F1F2有没有其他方法？0 0F1F2a a2 2a a1 1a a分析分析:求求合合力力的的方方法法600600600600牛顿第二定律牛顿第二定律内容内容:物体加速度与合外力物体加速度与合外力F合合成正比成正比.与质量与质量m成成反比反比.加速度方向与合外力方向相同加速度方向与合外力方向相同.F F合合=mama课课 堂堂 小小 结结同同体体性性矢矢量量性性瞬瞬时时性性独独立立性性明明 确确 研研 究究 对对 象象受受力力情情况况运运动动情情况况受受力力分分析析画画力力的的示示意意图图加加速速度度运运动动分分析析画画运运动动草草图图6、一个物体质量为一个物体质量为m m，放在一个倾角为，放在一个倾角为的斜的斜面上，物体从斜面顶端由静止开始加速下滑面上，物体从斜面顶端由静止开始加速下滑（1 1）若斜面光滑，求物体的加速度）若斜面光滑，求物体的加速度?（2 2）若斜面粗糙，已知动摩擦因数为）若斜面粗糙，已知动摩擦因数为，求，求物体的加速度物体的加速度?GN Fa afF2F1 1、完成课本、完成课本P78的问题与练习的问题与练习3、5题题2、阅读教材、阅读教材P77科学漫步并求火箭的质科学漫步并求火箭的质量量m2布布置置作作业业
