牛顿第二定律ppt课件.ppt
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1、变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 物体的物体的运动状态运动状态发生变化,即产生加速度发生变化,即产生加速度。 加速度的大小可能与哪些因素有关呢?加速度的大小可能与哪些因素有关呢? “力力”是促使物体运动状态改变的原因,是促使物体运动状态改变的原因,力似乎力似乎“促使促使”加速度的产生;加速度的产生; 质量是物体惯性的量度,而惯性是保持运质量是物体惯性的量度,
2、而惯性是保持运动状态不变的性质,所以质量似乎动状态不变的性质,所以质量似乎“阻碍阻碍”加速度的产生。加速度的产生。 知识回顾知识回顾a a可能与可能与F F、m m有关系。有关系。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分(1)研究方法:)研究方法:控制变量法控制变量法“a”与与“F”、“m” 二个物理量均有关系,应该从何处入手呢?二个物理量均有关系,应该从何处入手呢?所以本次的探究思路自然而然地确定为两个方面:所以本次的探究思路自然而然地确定为两个方面:一是探究质量一定时,加速度与受力的关系;一是探
3、究质量一定时,加速度与受力的关系;二是探究受力一定时,加速度与质量的关系。二是探究受力一定时,加速度与质量的关系。最后综合得出三者的关系。最后综合得出三者的关系。控制变量法控制变量法在初中阶段我们研究在初中阶段我们研究“欧姆定律欧姆定律”、“导体电阻的影响因素导体电阻的影响因素”时都接触到一种方法时都接触到一种方法a a、F F、m m三者的关系!?三者的关系!?变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分数据处理得:数据处理得:a F实验结论:实验结论:当当m一定时,一定时,a和和F成正比成正比即即a
4、F1、质量、质量m一定,加速度一定,加速度a与力与力F的关系的关系回忆课本所探究的内容变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分2、力、力F一定,加速度一定,加速度a与质量与质量m的关系的关系数据处理得:数据处理得:am变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分物体的加速度物体的加速度a跟作用在物体上的合外力力跟作用在物体上的合外力力F成正比,跟成正比,跟物体的质量物体的质量m成反比。成反比。当适当选取单位使
5、当适当选取单位使k=1, 则则: F合合 =ma 使质量为使质量为1kg的物体产生的物体产生1m/s2的加速度的力,规定为的加速度的力,规定为1N.数学式:数学式: ma1 aF合合mFa合合 mFka合合 1.因果关系因果关系力是产生加速度的原因。力是产生加速度的原因。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分知识形成知识形成当取当取k =1,此时关系式可简化为:,此时关系式可简化为:物体的物体的加速度跟作用力成正比加速度跟作用力成正比,跟物体的,跟物体的质量成反比质量成反比。F =ma此即为牛顿第
6、二定律的数学表达式此即为牛顿第二定律的数学表达式。a=F/mFma或者或者Fma其中其中 k 为比例常数为比例常数F = k ma进一步可以将表达式改为:进一步可以将表达式改为:变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分. 由由F合合=ma计算出的计算出的a是相对地面而言的。是相对地面而言的。. 利用利用F合合=ma时必须统一单位(国际单位制)时必须统一单位(国际单位制)变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成
7、部分 其实物体往往不止受到一个力的作用,物体受几个其实物体往往不止受到一个力的作用,物体受几个力作用时,牛顿第二定律公式力作用时,牛顿第二定律公式 F = ma 中的中的 F 表示合力,表示合力,这样我们可以把牛顿第二定律内容表述为:这样我们可以把牛顿第二定律内容表述为: 物体的加速度跟物体所受的合力成正比,跟物体的加速度跟物体所受的合力成正比,跟物体的质量成反比物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相加速度的方向跟合力的方向相同。即同。即 F合合 = ma关于牛顿第二定律的说明关于牛顿第二定律的说明: :1.同体性同体性:( a与与F合合 , m都属于同一物体,即研究对象都属于同一物体,
8、即研究对象统一性)统一性)变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 矢量性:矢量性:a、F合合都是矢量都是矢量注意:注意:a的方向与的方向与F F合合方向方向一定一定相同相同v的方向与的方向与F F合合方向方向不一定不一定相同相同若若v v、F F合合的方向相同,物体做加速运动的方向相同,物体做加速运动若若v v、F F合合的方向相反,物体做减速运动的方向相反,物体做减速运动前面第一章我们已学过:前面第一章我们已学过:a a、v v同向,加速;同向,加速; a a、v v反向,减速反向,减速a a的
9、方向与的方向与F F合合方向方向一定一定相同相同所以,我们可得出这样的结论:所以,我们可得出这样的结论:2.矢量性矢量性:(a与与F合方向合方向相同相同)变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分思考:思考:1、在牛顿第二定律的表达式、在牛顿第二定律的表达式 F = ma 中,哪些是矢量,哪些是标量?中,哪些是矢量,哪些是标量?m 是标量,是标量,F 和和 a 是矢量是矢量。2、在这两个矢量中它们的关系是怎么样?、在这两个矢量中它们的关系是怎么样?“力是产生加速度的原因力是产生加速度的原因”,即物体受
10、力方向决定物体的加速度方,即物体受力方向决定物体的加速度方向。故向。故力力 F 的方向和的方向和加速度加速度 a 的方向的方向是一致的是一致的。3、一辆小汽车的质量、一辆小汽车的质量 m1=8.0102kg ,所载乘客的质量是,所载乘客的质量是 m2=2.0102kg ,用同样大小的牵引力,如果不载人时小汽车产生,用同样大小的牵引力,如果不载人时小汽车产生的加速度是的加速度是a1=1.5 m/s2,载人时产生的加速度,载人时产生的加速度a2是多少(忽略阻力)是多少(忽略阻力) 解:由牛顿第二定律:解:由牛顿第二定律: F = ma 可知牵引力的大小可知牵引力的大小 F = m1 a1 = 8.
11、0102 1.5 =1.2 103N 由于载人和不载人时牵引力是同样大的由于载人和不载人时牵引力是同样大的,故故:a2 =Fm2+m1=1.2 m/s2变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3 3瞬时性:瞬时性:a a与与F合合是瞬时对应关系是瞬时对应关系同时产生同时产生同时消失同时消失同时变化同时变化a、F合合变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分4. 独立性独立性:每个外力对应于一个加速度,:每个
12、外力对应于一个加速度,合外力对应于合加速度合外力对应于合加速度合力的加速度即是这些加速度的矢量和合力的加速度即是这些加速度的矢量和指作用在物体上的每个力都将独立地产生指作用在物体上的每个力都将独立地产生各自的加速度,与物体是否受其他力的作各自的加速度,与物体是否受其他力的作用无关,我们常称之为力的独立作用原理用无关,我们常称之为力的独立作用原理变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分注意事项注意事项: :1.矢量性矢量性:(a与与F合合方向相同方向相同)2.瞬时性瞬时性:(a与与F合合 同时产生同时
13、产生,同时消失同时消失,同时变化同时变化)3.同体性同体性:( a与与F合合 , m都属于同一物体,既研究对象统一性)都属于同一物体,既研究对象统一性)4.独立性独立性:(X方向的合外力产生方向的合外力产生X轴方向的加速轴方向的加速度度,Y方向的合外产生方向的合外产生Y轴方向的加速度轴方向的加速度,Fx=max Fy=may a2=a2x+a2y变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 此前我们所讲述的是物体只受到一个力作用的情况,物体受几此前我们所讲述的是物体只受到一个力作用的情况,物体受几个力作
14、用时,牛顿第二定律公式个力作用时,牛顿第二定律公式 F = ma 中的中的 F 表示合力,这样我表示合力,这样我们可以把牛顿第二定律进一步表述为:们可以把牛顿第二定律进一步表述为: 一个物体质量是一个物体质量是2kg,受到互成,受到互成1200角的两个力角的两个力 F1 = 10 N 和和 F2 = 10 N 的共同作用,这个物体产的共同作用,这个物体产生的加速度是多大?生的加速度是多大? F合合 F2 F1 解法解法1:先由平行四边形法则可知,:先由平行四边形法则可知, F1、 F2、F合合 构成构成 了一个等边三角形,故了一个等边三角形,故 F合合 =10 N a = F合合 /m =10
15、/2 = 5 m/s2物体的加速度跟物体所受的合力成正比,跟物体的加速度跟物体所受的合力成正比,跟物体的质量成反比加速度的方向跟合力的方物体的质量成反比加速度的方向跟合力的方向相同。即向相同。即 F合合 = ma练习:练习:变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分解法解法2:先分别求出:先分别求出 F1、 F2 产生产生的加速度的加速度a1、 a2 再根据平行四边再根据平行四边形法则求形法则求 a1、 a2 的合加速度的合加速度a合合 a1 = F1/m =10/2 = 5 m/s2 a2 = F2
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