牛顿第二定律公开课

F=ma数据处理得：a∝F实验结论：当m一定时，a和F成正比即aF1、质量m一定，加速度a与力F的关系◆回忆上节课所探究的内容2、力F一定，加速度a与质量m的关系数据处理得：am1实验结论：当F一定时，a和1/m成正比a∝1/m如果选取k=1，此时关系式可简化为：物体加速度大小跟它受到的作用力成正比，跟物体的质量成反比。加速度的方向跟作用力的方向相同。F=ma此即为牛顿第二定律的数学表达式。F—ma∝或者F∝ma其中k为比例常数F=kma牛顿第二定律内容：新课教学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F=ma中的F表示合力，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，跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同。即F合=ma关于牛顿第二定律的理解:力的单位：使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力叫做1N。1kg×1m/s2==1N1、矢量性：a、F合都是矢量注意：a的方向与F合方向一定相同前面学过：a、v同向，加速。a、v反向，减速。a的方向与F合方向一定相同，结论：若v、F合的方向相同，物体做加速运动若v、F合的方向相反，物体做减速运动2、同体性:(a与F合,m都属于同一物体，即研究对象统一性）a、F合同时产生同时消失同时变化3、瞬时性：a与F合是瞬时对应关系5、独立性：当物体受到几个力的作用时，各力将独立地产生与之对应的加速度，而物体表现出来的实际加速度是物体所受各分加速度叠加的结果。4、因果关系：力是产生加速度的原因下列对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形公式的理解，正确的是：()A、由F＝ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成正比；B、由m＝F／a可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，与其运动的加速度成反比；C．由a＝F／m可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比；D、由m＝F／a可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。CD小试牛刀汽车重新加速时的受力情况课本例1某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车，当达到100km/h的速度时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度应为多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。汽车减速时受力情况GFNF阻F阻FFNG解：设汽车运动方向为正方向关闭发动机后：汽车水平受力如右图(1)汽车初速度v0=100Km/h=27.8m/s汽车末速度v=070s后汽车的加速度a1汽车受到的阻力为负号表示与运动方向相反F阻x图(1)减速时tvtvv00437Nskg.m43770s27.8m/s1100kg221tmvmaFo阻重新启动后：汽车水平受力如右图(2)F合=2000N-437N=1563N由牛顿第二定律得：汽车的加速度加速度方向与汽车运动方向相同小结：牛顿第二定律的解题步骤1．确定研究对象．2.分析物体的受力情况和运动情况，画出研究对象的受力分析图．3.建立坐标系、规定正方向、根据牛顿第二定律和运动学规律建立方程并求解．4.注意用国际单位制统一各个物理量单位．F阻F图(2)加速时s1.42m/kgskg.m/1.42kgN1.421100kg1563N22mFa合x正交分解法平行四边形法课本例2一个物体，质量是4㎏，受到互成120o角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是20N，这个物体的加速度是多少？F1F20Fxy0F1F2有没有其他方法？0F1F2a2a1a解法1：由平行四边形定则可知，F1、F2、F合构成了一个等边三角形，故F合=10Na=F合/m=10/2m/s2=5m/s2加速度的方向和合力方向相同。平行四边形法F1F20F解法2：如图建立直角坐标系沿x、y轴分解F1、F2F1x=F1cos600F1y=F1sin600F2x=F2cos600F2y=F2sin600Fy=F1y—F2y=F1sin600—F2sin600=0Fx=F1x+F2x=F1cos600+F2cos600=5N+5N=10NF合=Fx=10N由牛顿第二定律得0F1F2xyF1xF1yF2xF2y加速度的方向与合力的方向相同--------------------------------------------------)600)600a=F合/m=10/2m/s2=5m/s2说一说质量不同的物体，所受的重力不一样，它们自由下落时加速度却是一样的。你怎样解释？如果物体只受重力G=mg的作用，则由牛顿第二定律知物体的加速度为：gmmgmGmFa合1、一个物体受到F1=4N的力，产生a1=2m/s2的加速度，要是它产生a2=6m/s2的加速度，需要施加多大力？N1221212FaaFF问题与练习2、甲、乙两辆小车，在相同的力的作用下，甲车产生的加速度为1.5m/s2，乙车产生的加速度为4.5m/s2，甲车的质量是乙车的几倍？3倍3、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？没有矛盾，由于公式F=ma看，F合为合力，无论怎样小的力都可以是物体产生加速度，这个力应是合力。现用力提一很重的物体时，物体仍然静止，说明合力为零。由受力分析可知F+N-mg=0。G=mgFN4、水平路面上质量是30kg的手推车，在受到60N的水平推力是做加速度为1.5m/s2的匀加速运动。如果撤去推力，车的加速度是多少？取小车的运动方向为正方向，由牛顿第二定律得F-F阻=maF阻=F-ma=60N-30×1.5N=15N由-F阻=ma1a1=-F阻/m=-0.5m/s2负号表示这时加速度方向与推力方向相反。5、光滑水平桌面上有一个质量是2kg的物体，它在水平方向上受到互成90度角的两个力的作用，这两个力都是14N。这个物体加速度的大小是多少？沿什么方向？9.9m/s2,加速度方向与合力方向相同，即与两个力成450夹角小结一、牛顿第二定律内容及表达式二、对牛顿第二定律的理解：矢量关系、同体关系、瞬时关系因果关系、独立关系.三、运用牛顿第二定律解题用牛顿第二定律解题的一般步骤：1、确定研究对象是哪个物体2、分析物体的受力情况和运动情况，画出研究对象的受力分析图．3、建立直角坐标系、规定正方向、根据牛顿第二定律和运动学规律建立方程并求解．4、注意用国际单位制统一各个物理量单位．5、注意解题的规范化再见