牛顿第二定律课件

回顾：1、什么是使物体产生加速度的原因？力是物体运动状态发生改变的原因。物体运动状态发生改变时，物体具有加速度，所以力是使物体产生加速度的原因。简而言之：力是使物体产生加速度的原因。问题一：力与加速度有什么关系呢？2、物体惯性大小的量度是什么？在外力相同的情况下，质量不同的物体，运动状态改变的难易程度不同。质量大的物体，运动状态难改变,惯性大；质量小的物体，运动状态易改变，惯性小。所以质量是物体惯性大小的量度。简而言之：质量是物体惯性大小的量度。问题二：加速度与质量有什么关系呢？研究：加速度与力、质量之间的关系物理学上的研究方法——控制变量法：为了研究三个量之间的关系，可以先保持物体的质量m不变，研究加速度a跟力F的关系，再保持力F不变，研究加速度a跟质量m的关系，然后把结果综合，得出a、F、m三者的关系。一、加速度与力的关系（质量不变）研究实验：（1）器材：带有定滑轮的光滑木版、小车、砝码、细绳、小盘（2）装置：如图。（4）实物演示（5）电脑模拟实验（3）实验前提：砝码跟小车相比质量较小，细绳对小车的拉力可以认为近似地等于砝码所受的重力。竖直刹车杆小盘和砝码带定滑轮的光滑木版等质量的小车（6）实验数据（当小车包括砝码的质量为0.4Kg保持不变时）数据F（N）S（m）10.11.9620.23.92即：F∝a结论：（在误差允许范围内）对质量相同的物体来说，物体的加速度跟作用在物体上的力成正比S1a11（）S=2at2知道S2=a2F2F1=S1S2=a1a2=12二、加速度与质量的关系（力不变）研究实验：（1）器材：同上（2）装置：如图。（4）实物演示（5）电脑模拟实验（3）实验前提：砝码跟小车相比质量较小，细绳对小车的拉力可以认为近似地等于砝码所受的重力。竖直刹车杆小盘和砝码带定滑轮的光滑木版不同质量的小车（6）实验数据（当小车所受拉力F=0.2N保持不变时）数据m（Kg）S（m）10.43.9220.81.96结论：（在误差允许范围内）对拉力相同的物体来说，物体的加速度与物体本身的质量成反比S2S11=2at2S（）知道=a1a2m2m1=S1S2=a2a1=12即：a∝m1三、牛顿第二定律及其公式1、牛顿第二定律：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。2、牛顿第二定律数学表达式：可写成等式为：kmaFFa∝m∵maF∴k为比例常数。比例常数k与式中物理量单位的选取有关，若各量的单位均用国际单位制中的单位，则k=1（1）1牛顿（N）力的规定：使质量是1千克的物体产生1米/秒加速度的力，叫做1牛顿。即：1牛顿=1千克·米/秒22加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同．当物体受到几个力的作用时，牛顿第二定律公式中的F表示合力。物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同．四、牛顿第二定律的进一步表述：maF合（2）牛顿第二定律数学表达式为：maF五、对牛顿第二定律进一步理解：2、：力是产生加速度的原因，质量是物体惯性大小的度量，物体的加速度是由这一外因和质量这一内因共同结果。因果性1、：加速度与合外力都是矢量，它们的方向始终相同，加速度的方向唯一由合外力的方向决定。矢量性3、：同生、同灭、同恒、同变瞬时性例题：对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平推力，当力刚开始作用的瞬间（）A.物体立即获得速度B.物体立即获得加速度C.物体同时获得速度和加速度D.由于物体未来得及运动，所以加速度和速度均为零B例题：一个物体，质量是2，受到互成角的两个力和的作用，这两个力的大小都是，这个物体产生的加速度是多大？o1201F2FN10kg用牛顿第二定律解题的一般步骤：1、明确研究对象2、进行受力分析和运动状态分析，画出示意图3、求出合力合F4、由列式求解maF合先求合力根据牛顿第二定律maF合得：25210smkgNmFa合NNN1055+FFFFFooxx60cos60cos2121++合x1F2FyF1yF2合FxF1xF20120yo解：G砝码F拉对小盘和砝码：F合=F拉—由牛顿第二定律知：F合=ma即：F拉—=F拉ˊ思考题：为什么实验时要提出一个实验前提，即“砝码跟小车相比质量较小，细绳对小车的拉力可以认为近似地等于砝码所受的重力。”G砝码G砝码得：F拉=＋F拉ˊ=G砝码故：m砝码︽m小车砝码ma砝码ma砝码小结：一、质量一定时，物体加速度与外力成正比。二、外力一定时，物体加速度与质量成反比。三、物体的加速度跟合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度方向与合力的方向相同。四、牛顿第二定律的理解。互动探究一、牛顿第二定律的简单应用例1：如图所示，质量为m的滑块沿倾角为θ的斜面加速下滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，求滑块的加速度？变式训练：1、一个质量m＝500g的物体，在水平面上受到一个F=1.2N的水平拉力，水平面与物体间的动摩擦因数μ＝0.06，求物体加速度的大小（g=10m/s2）二、考查力、加速度、速度的关系例2、静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，在力刚开始作用的瞬间，下列说法中正确的是（）A物体立即获得加速度和速度B物体立即获得加速度，但速度仍为零C物体立即获速度，但加速度仍为零D物体的加速度和速度均为零2、在平直轨道上运动的车厢中的光滑水平桌面上用轻弹簧拴着一个小球，轻弹簧处于自然长度，如图所示，当旅客看到弹簧的长度变长时，对火车的运动状态的判断可能正确的是（）A、火车向右运动，速度在增加中B、火车向右运动，速度在减小中C、火车向左运动，速度在增加中D、火车向左运动，速度在减小中3、如图所示，一小球从空中自由落下，当它刚与下面的轻弹簧接触时，它将（）A、立即被反弹上来B、立即开始做减速运动C、立即停止运动D、继续做加速运动例3、如图所示，质量分别为mA和mB的A、B两球用轻弹簧连接，A球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态，如果将悬挂A球的细线剪断，此时A和B两球的瞬时加速度各是多大？