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1、牛顿第二定律 一、复习提问: .什么是运动状态的改变?运动状态改变的原因是什么?2、运动状态中伴有加速度,加速度与什么有关? 二、引入新课: 三、讲解新课: 一介绍实验装置及原理:1. 装置: 2. 做法 1.做法 (1)两车同时由静止起动,同时停止,所 用时间相同,由S , ,要研究a与F、m的关系,只须研究S与F、m的关系。(2)在m车m码的条件下,拉力Fmg。2. 原理:221atsa 实验归结1.研究加速度a与力F的关系:条件:m1m2,F12F2,观察相同时间内的位移: 实验记录:结果:在实验误差范围内, )质量(克)拉力F位移S小车1小力2 结论:对质量相同的物体来说,物体的加速度
2、跟作用在物体上的力成正比。 即: 或 。2121FFaaFa 实验归结2.研究加速度a与质量m的关系:条件:F1F2,m12m2,观察相同时间内的位移: 实验记录:结果:在实验误差范围内, )质量(克)拉力F位移S小车1小力2 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 。 即: 或 。1221mmaama13.牛顿第二定律: 1. 物体的加速度跟作用力成正比,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。 公式表示: 或者: 。 写成等式: 。 mFa maF kmaF 三公式简化: 1.分析说明:k的数值与F、m、a单位有关。 2.SI制中,“牛顿”的定义:
3、使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力,叫做1N,即:1N1kg.m/s2 3.公式简化为:。 注:公式为矢量式,既给出数值关系,也给出方向关系(F、a同向) maF 四公式推广 以上公式对物体受几个力作用同样成立。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。表达式:F合ma几点说明: (1)力的作用:物体的加速度是由作用在物体上的合外力引 起的,外力的作用是使物体产生加速度,而不是维持速度。(2)同向性:a和F合始终是同方向的。(3)同时性:a和F合是瞬时一一对应关系,同时存在,同时消失, F合变化,a变化, F合不变,a不变。
4、(4)同体性:a和F合必须对应同一个物体。(5)同单位制:(6)各量相对于同一惯性参照系。五力与运动状况的内在联系: 由F合ma,知: (1)若F合恒量,则a恒量,物体做匀变速直线运动。 (2)若F合变化,则a随着变化,物体做非匀变速直线运动。 (3)若F合0,则a 0,物体处于静止或匀速直线运动状态。 六例题: 1.质量为2.0千克的物体受到互成90角的两个力作用,这两个力F120牛,F215牛,求这个物体产生的加速度。解:作出F1、F2及其合力的图示:由勾股定理得:F合2221FF22152025(N)由F合ma得:a=mF合0 . 22512.5m/s2又tan21FF15201.335
5、32.一个物体质量为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?解:作出F1、F2及其合力的图示:由平几知识得:F合 F110N由F合ma得: a=5m/s2mF合kgN2102.一个物体质量为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?n解:作出F1、F2及其合力的图示:n由平几知识得:F合 F110N由F合ma得:a=mF合kgN2105m/s2 3.当物体所受合力为20N时,加速度为5m/s2,求物体加速度为25m/s2时,物体受到的力? 解:由牛顿第二定律得: F2F120100(牛)21aa21FF12aa525四、小结: 形式1: m一定, F一定, 形式2:F合ma2121FFaa2121mmaa(1)同时性 (2)同向性 (3)同体性 (4)同单位制 (5)相对惯性系 、巩固练习: 1、从牛顿第二定律知,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是我们用力提一个很重的物体时,却提不动它,这跟牛顿第二定律有无矛盾?为什么?2、物体沿光滑斜面自由下滑和沿粗糙斜面自由上滑,则:A、 物体均做匀速运动 B、物体均做匀变速运动C、 物体均做非匀变速运动 D、前者是匀变速,后者 不是E、后者是匀变速,前者不是。
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