高一物理《43 牛顿第二定律》课件.ppt

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1、4.3牛顿第二定律学习目标：1、牛顿第二定律的实验过程2、牛顿第二定律的推导及意义3、牛顿第二定律的运用1、什么是物体运动状态的改变？其原因是什么？2、物体运动状态改变除了与力有关，还与哪些因素有关？复习思考：物体运动状态的改变指的是物体的速度发生了变化；其原因是受到了力的作用还与质量有关物体运动状态发生改变速度发生了改变产生了加速度实质实质与力和质量有关联系物体的加速度与什么有关？回顾：我们是怎样研究电流与电压和电阻的关系？控制变量法设计实验物体的质量m和物体受的外力F。物体加速度a与F质量m是什么关系呢？猜想？实验装置如图：可加减砝码改变小车和砝码的总

2、质量可加减钩码改变小车和砝码所受的力1、控制变量m.探讨加速度a与F的关系原理：如图示s1s2F1F2F1=2F2在相同的时间内s1=a1t2s2=a2t2S1/s2=a1/a2测量s1s21、质量m一定，加速度a与力F的关系第二次第一次加速度(m/s2)位移(m)时间(s)力(N)质量(kg)第一次演示1、质量m一定，加速度a与力F的关系第二次第一次加速度(m/s2)位移(m)时间(s)力(N)质量(kg)0.20.09820.980.49第一次1、质量m一定，加速度a与力F的关系第二次第一次加速度(m/s2)位移(m)时间(s)力(N)质量(kg)0.

3、20.09820.980.49第二次演示实验结论：质量一定，即1、质量m一定，加速度a与力F的关系第二次第一次加速度(m/s2)位移(m)时间(s)力(N)质量(kg)0.20.09820.980.490.20.19621.960.98实验看到：质量一定，加速度与力成正比，即a=kF2、质量F一定，加速度a与m的关系第二次第一次加速度(m/s2)位移(m)时间(s)力(N)质量(kg)第二次演示2、质量F一定，加速度a与m的关系第二次第一次加速度(m/s2)位移(m)时间(s)力(N)质量(kg)0.40.19643.920.245第二次2、质量F一定，加

4、速度a与m的关系第二次第一次加速度(m/s2)位移(m)时间(s)力(N)质量(kg)0.40.19643.920.245第二次演示2、质量F一定，加速度a与力m的关系第二次第一次加速度(m/s2)位移(m)时间(s)力(N)质量(kg)0.40.243.920.2450.80.241.960.1225实验结论：所受外力一定，即实验看到：所受外力一定，加速度与质量成反比，即练习：1、质量为m的物体在力F的作用下产生的加速度为a，那么要使物体的加速度变为原来的2倍，则应_______________________。质量减半或者F加倍由以上两个实验可知物体的

5、加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成比。a∝F—m或者F∝ma进一步可以将表达式改为：F=kma其中k为比例常数，当所有物理量均取国际单位（即：力的单位取N，质量单位取kg，加速度单位取m/s2）时：k=1，此时关系式变为：F=ma此即为牛顿第二定律的数学表达式。a1F1分析：F2—a2—=由可将力F加倍m2—m1=a1—a2由可将质量减半Fa=—m思考：1、在牛顿第二定律的表达式F=ma中，哪些是矢量，哪些是标量？m是标量，F和a是矢量。2、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”，即物体受力方向决定物体的加速度方向。故力F的方向和加速

6、度a的方向是一致的。3、一辆小汽车的质量m1=8.0×102kg，所载乘客的质量是m2=2.0×102kg，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a1=1.5m/s2，载人时产生的加速度a2是多少（忽略阻力）解：由牛顿第二定律：F=ma可知牵引力的大小F=m1a1=8.0×102×1.5=1.2×103N由于载人和不载人时牵引力是同样大的,故：a2=F———m2+m1=1.2m/s2注意事项:1.矢量性:(a与F合方向相同)2.瞬时性:(a与F合同时产生,同时消失,同时变化)3.同体性:(a与F合,m都属于同一物体，既研究对象统一性）4.独立

7、性:(X方向的合外力产生X轴方向的加速度,Y方向的合外产生Y轴方向的加速度,Fx=maxFy=maya2=a2x+a2y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F=ma中的F表示合力，这样我们可以把牛顿第二定律进一步表述为：一个物体质量是2kg，受到互成1200角的两个力F1=10N和F2=10N的共同作用，这个物体产生的加速度是多大？F合F2F1解法1：先由平行四边形法则可知，F1、F2、F合构成了一个等边三角形，故F合=10Na=F合/m=10/2=5m/s2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

8、比加速度的方向跟合力的方向相同。即F合=ma练习：解法2：先分别求