高中物理牛頓第二定律課件新人教必修1

1、2021/8/11 星期三1第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律2021/8/11 星期三2 回顧： 1、什么是使物體產(chǎn)生加速度的原因？ 力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的原因。物 體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，物體具有加速度， 所以力是使物體產(chǎn)生加速度的原因。 簡(jiǎn)而言之：力 是使物體產(chǎn)生加速度的原因。 第三節(jié) 牛頓第二定律問(wèn)題一： 力與加速度有什么關(guān)系呢？2021/8/11 星期三3第三節(jié) 牛頓第二定律2、物體慣性大小的量度是什么？ 在外力相同的情況下，質(zhì)量不同的物體，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度不同。質(zhì)量大的物體，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難改變,慣性大；質(zhì)量小的物體，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)易改變，慣性小。所以質(zhì)量是物體慣性大小的量度。 簡(jiǎn)而言之：質(zhì)量 是物

2、體慣性大小的量度。問(wèn)題二： 加速度與質(zhì)量有什么關(guān)系呢？2021/8/11 星期三4第三節(jié) 牛頓第二定律研究：加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系 物理學(xué)上的研究方法控制變量法： 為了研究三個(gè)量之間的關(guān)系，可以先保持物體的質(zhì)量m不變，研究加速度a跟力F的關(guān)系，再保持力F不變，研究加速度a跟質(zhì)量m的關(guān)系，然后把結(jié)果綜合，得出a、F、m三者的關(guān)系。2021/8/11 星期三5第三節(jié) 牛頓第二定律一、加速度與力的關(guān)系（質(zhì)量不變） 研究實(shí)驗(yàn)： （1）器材：帶有定滑輪的光滑 木版、小車、砝碼、細(xì)繩、小盤 （2）裝置：如圖。（4）實(shí)物演示（5）電腦模擬實(shí)驗(yàn)（3）實(shí)驗(yàn)前提：砝碼跟小車相比質(zhì)量較小，細(xì)繩對(duì)小車的 拉力可以

3、認(rèn)為近似地等于砝碼所受的重力。豎直剎車桿小盤和砝碼帶定滑輪的光滑木版等質(zhì)量的小車2021/8/11 星期三6第三節(jié) 牛頓第二定律（6）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（當(dāng)小車包括砝碼的質(zhì)量為0.4Kg保持不變時(shí)）數(shù)據(jù) F（N） S（m） 1 0.1 1.96 2 0.2 3.92即：Fa結(jié)論： （在誤差允許范圍內(nèi)）對(duì)質(zhì)量相同的物體來(lái)說(shuō)，物體的加速度跟作用在物體上的力成正比S1a11（ ）S=2at2知道S2=a2F2F1=S1S2=a1a2=122021/8/11 星期三7第三節(jié) 牛頓第二定律二、加速度與質(zhì)量的關(guān)系（力不變） 研究實(shí)驗(yàn)： （1）器材：同上 （2）裝置：如圖。（4）實(shí)物演示（5）電腦模擬實(shí)驗(yàn)（3）實(shí)驗(yàn)前

4、提：砝碼跟小車相比質(zhì)量較小，細(xì)繩對(duì)小 車的拉力可以認(rèn)為近似地等于砝碼所受的重力。豎直剎車桿小盤和砝碼帶定滑輪的光滑木版等質(zhì)量的小車2021/8/11 星期三8第三節(jié) 牛頓第二定律（6）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（當(dāng)小車所受拉力F=0.2N保持不變時(shí)）數(shù)據(jù) m（Kg） S（m） 1 0.4 3.92 2 0.8 1.96結(jié)論：（在誤差允許范圍內(nèi)）對(duì)拉力相同的物體來(lái)說(shuō)，物體的加速度與物體本身的質(zhì)量成反比S2S11=2at2S（ ）知道=a1a2m2m1=S1S2=a2a1=12即：am12021/8/11 星期三9 三、牛頓第二定律及其公式 1、牛頓第二定律： 物體的加速度跟作用力成正比， 跟物體的質(zhì)量成反比。 第

5、三節(jié) 牛頓第二定律2、牛頓第二定律數(shù)學(xué)表達(dá)式： 可寫成等式為：Famk為比例常數(shù)。比例常數(shù)k與式中物理量單位的選取有關(guān)，若各量的單位均用國(guó)際單位制中的單位，則k=1（1）1牛頓（N）力的規(guī)定： 使質(zhì)量是1千克的物體產(chǎn)生1米/秒 加速度的力，叫做1牛 頓。即： 1牛頓=1千克米/秒 222021/8/11 星期三10加速度的方向跟引起這個(gè)加速度的力的方向相同當(dāng)物體受到幾個(gè)力的作用時(shí)，牛頓第二定律公式中的F表示合力。物體的加速度跟所受的合力成正比，跟物體的質(zhì)量 成反比，加速度的方向跟合力的方向相同四、牛頓第二定律的進(jìn)一步表述：第三節(jié) 牛頓第二定律maF=合（2）牛頓第二定律數(shù)學(xué)表達(dá)式為：maF=2

6、021/8/11 星期三11五、對(duì)牛頓第二定律進(jìn)一步理解：2、 ：力是產(chǎn)生加速度的原因，質(zhì)量是物體慣 性大小的度量， 物體的加速度是由這一外因 和質(zhì)量 這一內(nèi)因共同結(jié)果。因果性 1、 ：加速度與合外力都是矢量，它們的方向 始終相同，加速度的方向唯一由合外力的方 向決定。矢量性3、 ：同生、同滅、同恒、同變瞬時(shí)性2021/8/11 星期三12 例題： 對(duì)靜止在光滑水平面上的物體施加一個(gè)水 平推力，當(dāng)力剛開始作用的瞬間（ ） A. 物體立即獲得速度 B. 物體立即獲得加速度 C. 物體同時(shí)獲得速度和加速度 D. 由于物體未來(lái)得及運(yùn)動(dòng)，所以加速度 和速度均為零B2021/8/11 星期三13例 題

7、：一個(gè)物體，質(zhì)量是2 ，受到互成 角的兩個(gè)力 和 的作用，這兩個(gè)力的大小都是 ，這個(gè)物體 產(chǎn)生的加速度是多大？kg用牛頓第二定律解題的一般步驟 ：1、明確研究對(duì)象2、進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析，畫出示意圖3、求出合力4、由 列式求解 2021/8/11 星期三14先求合力根據(jù)牛頓第二定律得：NNN1055=+=FFFFFooxx60cos60cos2121+=+=合xyo解：2021/8/11 星期三15G砝碼F拉對(duì)小盤和砝碼：F合= F拉由牛頓第二定律知：F合=m a即：F拉=F拉思考題：為什么實(shí)驗(yàn)時(shí)要提出一個(gè)實(shí)驗(yàn)前提，即“砝碼跟 小車相比質(zhì)量較小，細(xì)繩對(duì)小車的拉力可以認(rèn)為近似 地等于砝碼所受的重力?！盙砝碼G砝碼得：F拉=F拉=G砝碼故：m砝碼m小車砝碼m a砝碼m a砝碼2021/8/11 星期