高中物理必修1牛顿第二定律.ppt

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1、牛顿第二定律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1、力是使物体产生加速度的原因。决定物体加速度大小的因素有哪些？2、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。复习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

2、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)0.20.098

3、20.980.49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)0.20.09820.980.49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)第一次演示2、质量F一定，加速

4、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第一次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，即实验1：小车的质量相同时，研究小

5、车的拉力与加速度的关系：根据1—2at2S=在相同的时间t内s1—s2=a1—a2=2拉力F1—F2=2F2故s1—s2=a1—a2F1—=对于质量相同的物体来说，物体的加速度跟作用在物休上的外力成正比并可表述为：F2a2a1—F1—=实验2：控制变量F,小车的拉力相同时，研究小车的质量与加速度的关系：m2=2m1,s1/s2=a1/a2测量s1，s2实验表明：s1=2s2实验表明：s1/s2=2/1m2—m1=s1—s2=a1—a2故根据1—2at2S=在相同的时间t内s1—s2=a1—a2=2在相同力的作用下，物体的加速度跟物体的质量成反比，

6、可表示为：m2—m1=a1—a2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

7、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

8、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