浙江省嘉兴市第三中学高中物理《4.3牛顿第二定律》课件 新人教必修1.ppt
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1、牛顿第二定律牛顿第二定律2021/8/8 星期日1牛顿第一定律一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。惯性惯性物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质(本领).2021/8/8 星期日21 1、什么是物体运动状态的改变？其原因是、什么是物体运动状态的改变？其原因是什么？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
2、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2021/8/8 星期日31、力是使物体产生加速度的原因。、力是使物体产生加速度的原因。决定物体加速度大小决定物体加速度大小的因素有哪些？的因素有哪些？2、质量是物体惯性大小的量度，、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。质量越大的物体运动状态越难改变。复习复习2021/8/8 星期日4物体的加速度与什么有关？回顾：我们是怎样研究电流与电回顾：我们是怎样研究电流与电压和电阻的关系压和电阻的关系？控制变量法控制变量法设计实验物体的质量物体的
3、质量m m和物体受的外力和物体受的外力F F。物体加速度物体加速度a与与F 质量质量m是什么关系呢是什么关系呢？猜想猜想？2021/8/8 星期日5大量实验和观察到事实都能得到的结论是:n物体的加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比.aFm或者或者Fma 进一步可以将表达式改为：进一步可以将表达式改为：F=kma其中其中 k 为比例常数，当所有物理量均取国际单位（即：力的为比例常数，当所有物理量均取国际单位（即：力的单位取单位取 N，质量单位取，质量单位取 kg，加速度单位取，加速度单位取 m/s2）时：）时：k=1，此时关系式变为：，此时关系式变为：F=maF=ma此即为牛顿第二定律
4、的数学表达式此即为牛顿第二定律的数学表达式。Fa=m2021/8/8 星期日6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，中，哪些是矢量，哪些是标量？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”，即物体受力方向决定物体的加速，即物体受力方向决定物体的加速度方向。故度方向。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、牛顿第二定律物体的加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加
5、速度的方向跟作用力的方向跟作用力的方向相同.2021/8/8 星期日73、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，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产生的加速度是a1=1.5 m/s2，载人时产生的加速度，载人时产生的加速度a2是多少是多少（忽略阻力）（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 =8.0102 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
6、引力是同样大的,故故：a2=Fm2+m1=1.2 m/s22021/8/8 星期日8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轴方向的加速度轴方向的加速度,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+a2y2021/8/8 星期日9 此前我们所讲述的是物体只受到一个
7、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
8、边三角形，故 F合合=10 N a=F合合/m=10/2=5 m/s2物体的加速度跟物体所受的合力成正比，跟物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向相体的质量成反比加速度的方向跟合力的方向相同。即同。即 F合合=ma练习：练习：2021/8/8 星期日10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/m =10/2=5 m/s2由于加速度的方向与力的方向一至，故由于加速度的方向与
9、力的方向一至，故a1、a2也成也成1200角角a1、a2、a合合 构成了一个等边三角形，故构成了一个等边三角形，故 a合合=5 m/s2 a合合 a2 a1 2021/8/8 星期日11应用举例应用举例例例1 1、从牛顿第二定律知道，无论怎样小的、从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。可是我们用力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？第二定律有无矛盾？为什么？答：答：没有矛盾，由公式没有矛盾，由公式F合合=ma看，看，F合合为合为合外力，无论怎样小的力都可以使物体产生加外力
10、，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。的物体时，物体仍静止，说明合外力为零。由受力分析可知由受力分析可知F+N-mg=0。2021/8/8 星期日12例例2 2、下列说法中正确的是（、下列说法中正确的是（）A A物体所受合外力越大，加速度越大。物体所受合外力越大，加速度越大。B B物体所受合外力越大，速度越大。物体所受合外力越大，速度越大。C C物体在外力作用下做匀加速直线运动，当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。合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐
11、减小。D D物体的加速度大小不变一定受恒力作用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，的加速度。而加速度大小和速度大小无关。所以，B说法错误。说法错误。2021/8/8 星期日13例例2 2、下列说法中正确的是（、下列说法中正确的是（）A A物体所受合外力越大，加速度越大。物体所受合外力越大，加速度越大。B B物体所受合外力越大，速度越大。物体所受合外力越大，速度越大。C C物体在外力作用下做匀加速直线运动，当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
12、度逐渐减小。合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小。D D物体的加速度大小不变一定受恒力作用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，合外力方向必度大小不变，若方向发生变化时，合外力方向必然变化。然变化。D说法错。说法错。2021/8/8 星期日14答案：答案：A例例2 2、下列说法中正确的是（、下列说法中正确的是（）A A物体所受合外力越大，加速度越大。物体所受合外力越大，加速度越大。B B物体所受合外力越大，速度越大。物体所受合外力越大，速度越大。C C物体在外力作用下做匀加速直线运动
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