上海地區(qū)上教版高一物理必修1：3-b《牛頓第二定律》課件

高中一年級(jí)第一學(xué)期物理P78

牛頓第二定律B

一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。回顧：牛頓第一定律：一、怎樣改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？一、怎樣改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)即產(chǎn)生加速度的原因：滑板的啟動(dòng)快慢與哪些因素有關(guān)？二、物體的加速度和哪些因素有關(guān)？相同質(zhì)量的車相同的力推車物體的加速度與物體的質(zhì)量以及所受的合力有關(guān)a～ma～Fa～F，m1、探究物體加速度與物體質(zhì)量、所受合力的關(guān)系方法：控制變量法保持m不變，研究a與F的關(guān)系；保持F不變，研究a與m的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)器材：天平、帶滑輪的長木板、小車、鉤碼、位移傳感器（發(fā)射和接受器）、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)2、實(shí)驗(yàn)原理：（1）以小車為研究對(duì)象：小車受到鉤碼的拉力，在長軌道上加速運(yùn)動(dòng)。它的加速度可以用車上的位移傳感器測(cè)出。通過在車?yán)锛禹来a，可以改變小車質(zhì)量。通過改變鉤碼重量，可以改變小車所受拉力。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持軌道水平，且小車與軌道的摩擦力要小，此時(shí)拉線對(duì)車的拉力才是小車所受合力。（3）只有當(dāng)鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時(shí)，鉤碼重力才近似等于繩子上拉力。即鉤碼重力才是小車所受合力。3、實(shí)驗(yàn)步驟用天平測(cè)量小車質(zhì)量M研究小車質(zhì)量一定時(shí)，小車加速度與合力（鉤碼重力）的關(guān)系；研究合力一定時(shí)，加速度與小車質(zhì)量的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：圖像法作圖像和圖像4、實(shí)驗(yàn)結(jié)論（1）小車質(zhì)量M不變時(shí):

或

小車的加速度a與小車受到的合外力F合成正比。（2）小車受到的合外力F合不變時(shí)：或小車的加速度a與小車自身質(zhì)量M成反比。三、牛頓第二定律總結(jié)規(guī)律k是比例常數(shù)

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。

說明：式中F合

指物體所受的合外力。

在國際單位制中，把可以使質(zhì)量為1Kg

的物體產(chǎn)生1m/s2

加速度的力規(guī)定為1N.即：所以，取國際單位時(shí)，k=1，牛頓第二定律可寫為：四、力的單位：牛頓五、關(guān)于牛頓第二定律的理解1、瞬時(shí)性——力改變的同時(shí)就會(huì)引起加速度的改變。2、矢量性——加速度的方向與合力的方向永遠(yuǎn)相同。3、相對(duì)性——

定律中的加速度是以地面為參照物的，即定律僅在慣性系中成立。4、局限性——

牛頓第二定律只能解決物體的低速運(yùn)動(dòng)問題，不能解決物體的高速運(yùn)動(dòng)問題；只適用于宏觀物體，不適用于微觀粒子．六．牛頓第二定律解題的一般方法和步驟：（1）確定研究對(duì)象；（2）對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析；（3）建立坐標(biāo)系，通常以加速度方向?yàn)檎较?；?）根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律列動(dòng)力學(xué)方程；（5）解方程，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)．思考：

力是使物體產(chǎn)生加速度的原因。加速度用來定義和量度，但加速度取決于的值。與的區(qū)別

1.2.被拋出后的籃球的加速度大小和方向：3.水平面上先沿y方向拉木塊，到達(dá)B點(diǎn)突然改成沿x方向拉木塊，加速度方向立即改變嗎？（摩擦不計(jì)）yxABF1F2a1a24、在兩人推力作用下桌子加速度如何？

例1.某型號(hào)長征火箭在豎直向上發(fā)射起動(dòng)時(shí)，質(zhì)量為4.64×105kg，初始的推力是6×106N，則起動(dòng)時(shí)的加速度為多大？

討論：隨著火箭上升過程中燃料的消耗，火箭的質(zhì)量減小，其加速度將如何變化？a≈3.13m/s2例2.一物體放在光滑水平面上，初速為零，先對(duì)物體施加一向東的恒力F，歷時(shí)1s；隨即把此力改為向西，大小不變，歷時(shí)1s；接著又把此力改為向東，大小不變．歷時(shí)1s；如此反復(fù)，只改變力的方向，共歷時(shí)1min，在此1min內(nèi)（）A．物體時(shí)而向東運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向西運(yùn)動(dòng)，在1min末靜止于初始位置之東B．物體時(shí)而向東運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向西運(yùn)動(dòng)，在1min末靜止于初始位置C．物體時(shí)而向東運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向西運(yùn)動(dòng)，在1min末繼續(xù)向東運(yùn)動(dòng)D．物體一直向東運(yùn)動(dòng)，從不向西運(yùn)動(dòng)，在1min末靜止于初始位置之東D例3.吊車開始起吊后，在2s內(nèi)把質(zhì)量為500kg的物體由靜止吊起，勻加速到0.8m/s，求鋼絲繩對(duì)物體的拉力？a

解：畫物體受力圖，物體的加速度為F合FTG.

分析：根據(jù)題意，畫物體受力圖。先求出物體的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律，求出綱絲繩對(duì)物體的拉力。例4.用彈簧秤水平拉質(zhì)量為0.5kg物體在水平面上做勻速運(yùn)動(dòng)，彈簧秤此時(shí)的讀數(shù)是0.4N，當(dāng)拉物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)為1.6N，求物體運(yùn)動(dòng)的加速度。撤去拉力物體做什么運(yùn)動(dòng)？加速度多大？

解：根據(jù)題意，畫物體受力圖。GFFNfF

因?yàn)槲矬w做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以

當(dāng)拉力變大時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度為撤去拉力物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度討論、推車估測(cè)質(zhì)量

兩位同學(xué)設(shè)法估測(cè)一輛停在水平路面上的載貨小車的質(zhì)量。其中一人將家用臺(tái)秤豎直地壓在貨物表面，用水平力推臺(tái)秤，使小車做加速運(yùn)動(dòng)。另一人用停表測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

想一想：他們還需要測(cè)量什么物理量？怎樣計(jì)算小車與貨物的總質(zhì)量？如果要測(cè)得精確一些，實(shí)驗(yàn)應(yīng)如何改進(jìn)？

7、沒有人陪你走一輩子，所以你要適應(yīng)孤獨(dú);沒有人會(huì)幫你一輩子，所以你要一直奮斗。1、如果我們想要更多的玫瑰花，就必須種植更多的玫瑰樹。10、做一個(gè)決定，并不難，難的是付諸行動(dòng)，并且堅(jiān)持到底。7、所謂天才，那就是假話，勤奮的工作才是實(shí)在的。10、原諒，不過是將遺憾悄悄掩埋;忘記，才是最深刻徹底的寬容。2、生活就是這樣，當(dāng)你想昂著頭走路時(shí)，你就得隨時(shí)準(zhǔn)備在地上趴著。16、所有的努力，不是為了讓別人覺得你了不起，是為了能讓自己打心里看得起自己。17、人的生命似洪水在奔流，不遇著島嶼、暗礁，難以激起美麗的浪花。4、苦難是化了裝的幸福。9、真正的堅(jiān)韌，應(yīng)該是哭的時(shí)候要徹底，笑的時(shí)候要開懷，說的時(shí)候要淋漓盡致，做的時(shí)候不要猶豫。10、讓珊瑚遠(yuǎn)離驚濤駭浪的侵蝕，那無疑是將它們的美麗葬送。13、用快樂去奔跑，用心去傾聽，用思維去發(fā)展，用努力去奮斗，用目標(biāo)去衡量，用愛去生活。12、天下沒有免費(fèi)的午餐，一切成功都要靠自己的努力去爭(zhēng)取。機(jī)會(huì)需要把握，也需要?jiǎng)?chuàng)造。1、悠悠歲月，青春無悔;揮霍了的時(shí)光那叫蹉跎，飛