物理:第四章第三节《牛顿第二定律》优质课件PPT(人教版必修1).ppt
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1、物理:第四章第三节牛顿第二定律优质课件PPT(人教版必修)1 1、什么是物体运动状态的改变?其原因是什么?、什么是物体运动状态的改变?其原因是什么?2 2、物体运动状态改变除了与力有关,还与、物体运动状态改变除了与力有关,还与哪些因素有关?哪些因素有关?复习思考:复习思考:?物体运动状态的改变指的是物体的物体运动状态的改变指的是物体的速度速度发生了变化;其原因是受到了发生了变化;其原因是受到了力力的作用的作用还与还与质量质量有关有关物体运动状态发生改变物体运动状态发生改变速度速度发生了改变发生了改变产生了产生了加速度加速度实质实质实质实质与与力力和和质量质量有关有关牛顿第二定律牛顿第二定律物体
2、运动的加速度与力、质量的关系究竟如何物体运动的加速度与力、质量的关系究竟如何?下面我们通过实验来研究物体的?下面我们通过实验来研究物体的质量质量、所受、所受的的力力与物体的与物体的加速度加速度的关系的关系.实验采用实验采用“控制变量法控制变量法”来研究:来研究:(1)保持物体的保持物体的质量质量(m)不变不变,改变改变物体所受的外物体所受的外力力(F),测量物体在不同外力作用下的测量物体在不同外力作用下的加速度加速度(a)(2)保持物体保持物体所受外力所受外力(F)不变不变,改变改变物体的物体的质量质量(m),测量相同外力作用下不同质量物体的测量相同外力作用下不同质量物体的加速度加速度(a)在
3、此基础上在此基础上,若若F、m都发生变化的情况下都发生变化的情况下,总结出总结出a与与F、m 的关系。的关系。“控制变量方法控制变量方法”是一种常用科研方法是一种常用科研方法.实验装置如图:实验装置如图:可可加减砝码改变小车和加减砝码改变小车和砝码的总质量砝码的总质量可可加减钩码改变小车和加减钩码改变小车和砝码所受的力砝码所受的力1、质量、质量m一定一定,加速度,加速度a与力与力F的关系的关系第二次第二次第一次第一次加速度加速度(m/s2)位移位移(m)时间时间 (s)力力(N)质量质量(kg)1、质量、质量m一定一定,加速度,加速度a与力与力F的关系的关系第二次第二次第一次第一次加速度加速度
4、(m/s2)位移位移(m)时间时间 (s)力力(N)质量质量(kg)0.20.09820.980.491、质量、质量m一定一定,加速度,加速度a与力与力F的关系的关系第二次第二次第一次第一次加速度加速度(m/s2)位移位移(m)时间时间 (s)力力(N)质量质量(kg)0.20.09820.980.491、质量、质量m一定一定,加速度,加速度a与力与力F的关系的关系第二次第二次第一次第一次加速度加速度(m/s2)位移位移(m)时间时间 (s)力力(N)质量质量(kg)0.20.09820.980.490.20.19621.960.98实验结论:实验结论:质量一定,即质量一定,即1、质量、质量m
5、一定一定,加速度,加速度a与力与力F的关系的关系第二次第二次第一次第一次加速度加速度(m/s2)位移位移(m)时间时间 (s)力力(N)质量质量(kg)0.20.09820.980.490.20.19621.960.98实验看到实验看到:质量一定,加速度与力成正比,即质量一定,加速度与力成正比,即a=kF2、质量、质量F一定一定,加速度,加速度a与与m的关系的关系第二次第二次第一次第一次加速度加速度(m/s2)位移位移(m)时间时间 (s)力力(N)质量质量(kg)2、质量、质量F一定一定,加速度,加速度a与与m的关系的关系第二次第二次第一次第一次加速度加速度(m/s2)位移位移(m)时间时间
6、 (s)力力(N)质量质量(kg)0.40.19643.920.2452、质量、质量F一定一定,加速度,加速度a与与m的关系的关系第二次第二次第一次第一次加速度加速度(m/s2)位移位移(m)时间时间 (s)力力(N)质量质量(kg)0.40.19643.920.2452、质量、质量m一定一定,加速度,加速度a与力与力F的关系的关系第二次第二次第一次第一次加速度加速度(m/s2)位移位移(m)时间时间 (s)力力(N)质量质量(kg)0.40.19643.920.2450.80.19641.960.12252、质量、质量F一定一定,加速度,加速度a与力与力m的关系的关系第二次第二次第一次第一次
7、加速度加速度(m/s2)位移位移(m)时间时间 (s)力力(N)质量质量(kg)0.40.243.920.2450.80.241.960.1225实验结论:实验结论:所受外力一定,即所受外力一定,即实验看到实验看到:所受外力一定,加速度与质量成反比,即所受外力一定,加速度与质量成反比,即1 1、牛顿第二定律的内容、牛顿第二定律的内容:其数学表达式是:其数学表达式是:(其中其中k为比例常数为比例常数)牛顿第二定律牛顿第二定律物体的加速度跟物体的加速度跟作用力成正比作用力成正比,跟物体的跟物体的质量成反比质量成反比加速度的方向加速度的方向跟引起这个加速度的跟引起这个加速度的力的方向相同力的方向相同
8、 a 或或F=Kma在国际单位制中,力的单位是牛顿。牛顿这个单位就是根在国际单位制中,力的单位是牛顿。牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律来定义的:使质量是据牛顿第二定律来定义的:使质量是1kg的物体产生的物体产生1m/s2的加速度的力为的加速度的力为1N,即即1N=1kgm/s2。可见,如果可见,如果F=Kma中中都用国际单位制中的单位,就可以使都用国际单位制中的单位,就可以使k=1,那么公式则简化为那么公式则简化为F=ma,这就是牛顿第二定律这就是牛顿第二定律的数学公式。的数学公式。2、牛顿第二定律的推广、牛顿第二定律的推广当物体受到几个力的作用时,牛顿第二定律也是正确的,当物体受到几个力的作
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