高中一年級(jí)上學(xué)期物理《牛頓第二定律》教學(xué)課件

牛頓第二定律問(wèn)題：?賽車質(zhì)量小、動(dòng)力大，容易在短時(shí)間內(nèi)獲得較大的速度，也就是說(shuō)，賽車的加速度大。物體的加速度a與它所受的作用力F以及自身的質(zhì)量m之間存在什么樣的定量關(guān)系呢？結(jié)論1：質(zhì)量相同的物體，物體的加速度跟作用在物體上的力成正比。結(jié)論2：相同力的作用下，物體的加速度跟物體的質(zhì)量成反比。a與F的關(guān)系a與m的關(guān)系a與的關(guān)系實(shí)驗(yàn)探究牛頓第二定律物體加速度的大小跟它受到的作用力（合力）成正比、跟它的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。

牛頓，英國(guó)科學(xué)家（1643--1727）一、內(nèi)容：二、牛頓第二定律的推導(dǎo)F=kmak為任意常數(shù)F=ma三、力的單位：能使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2

的加速度的力，即“一個(gè)單位的力”。1牛頓=1千克·米/秒2F=makgm/s2力的單位：kg·m/s21N=1kg·m/s2因果性力是產(chǎn)生加速度的原因，沒(méi)有力也就沒(méi)有加速度。矢量性公式F＝ma是矢量式，任一瞬時(shí)，a的方向均與F合方向相同，當(dāng)F合方向變化時(shí)，a的方向同時(shí)變化，且任意時(shí)刻二者方向始終一致。瞬時(shí)性牛頓第二定律表明了物體的加速度與物體所受合外力的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，a為某一時(shí)刻的加速度，F(xiàn)為該時(shí)刻物體所受合外力。注意事項(xiàng)：五、應(yīng)用牛頓第二定律解題的一般步驟及常用方法1．一般步驟(1)確定研究對(duì)象；(2)進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析，畫出受力示意圖；(3)建立坐標(biāo)系，或選取正方向，寫出已知量，根據(jù)定律列方程；(4)統(tǒng)一已知量單位，代值求解；(5)檢查所得結(jié)果是否符合實(shí)際，舍去不合理的解?？茖W(xué)方法五、應(yīng)用牛頓第二定律解題的一般步驟及常用方法2．常用方法(1)矢量合成法：若物體只受兩個(gè)力作用時(shí)，應(yīng)用平行四邊形定則求這兩個(gè)力的合力，再由牛頓第二定律求出物體的加速度的大小及方向。加速度的方向就是物體所受合外力的方向。(1)正交分解法：當(dāng)物體受多個(gè)力作用時(shí)，常用正交分解法求物體的合外力。應(yīng)用牛頓第二定律求解加速度，在實(shí)際應(yīng)用中常將力分解，將加速度所在的方向選為x軸或y軸，有時(shí)也可分解加速度?！纠}1】在平直路面上，質(zhì)量為1100kg的汽車在進(jìn)行研發(fā)的測(cè)試，當(dāng)速度達(dá)到100km/h時(shí)取消動(dòng)力，經(jīng)過(guò)70s停了下來(lái)。汽車受到的阻力是多少？重新起步加速時(shí)牽引力為2000N，產(chǎn)生的加速度是多少？（假定試車過(guò)程中汽車受到的阻力不變。）練習(xí)與應(yīng)用【分析】如圖甲，取消動(dòng)力后，汽車在平直路面上只受阻力的作用。由于阻力不變，根據(jù)牛頓第二定律，汽車在平直路面上運(yùn)動(dòng)的加速度將保持不變。由加速度可以求出汽車受到的阻力。如圖乙，重新起步后，汽車在平直路面上受到牽引力和阻力。由于二者大小都不變，所以汽車的加速度恒定不變。根據(jù)牛頓第二定律可以求出汽車運(yùn)動(dòng)的加速度。圖甲圖乙【解】以汽車為研究對(duì)象。設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閤軸正方向，建立一維坐標(biāo)系。取消動(dòng)力后，汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。初速度

，末速度為0，滑行時(shí)間。根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的關(guān)系式，加速度為：汽車受到的阻力為：汽車受到的阻力是437N，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反?！窘狻恐匦缕鸩胶?，汽車所受的合力為：由牛頓第二定律可以得到汽車的加速度：重新起步產(chǎn)生的加速度是1.42m/s2，方向與運(yùn)動(dòng)方向相同?！纠}2】某同學(xué)在列車車廂的頂部用細(xì)線懸掛一個(gè)小球，在列車以某一加速度漸漸啟動(dòng)的過(guò)程中，細(xì)線就會(huì)偏過(guò)一定角度并相對(duì)車廂保持靜止，通過(guò)測(cè)定偏角的大小就能確定列車的加速度在某次測(cè)定中，懸線與豎直方向的夾角為θ，求列車的加速度。分析：列車在加速行駛的過(guò)程中，小球始終與列車保持相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，所以，小球的加速度與列車的加速度相同。對(duì)小球進(jìn)行受力分析，根據(jù)力的合成法則求解合力。再根據(jù)牛頓第二定律，求出小球的加速度，從而獲得列車的加速度。練習(xí)與應(yīng)用解：（方法1）

選擇小球?yàn)檠芯繉?duì)象。設(shè)小球的質(zhì)量為m，小球在豎直平面內(nèi)受到重力mg、繩的拉力FT。在這兩個(gè)力的作用下，小球產(chǎn)生水平方向的加速度a。這表明，F(xiàn)T

與mg的合力方向水平向右，且根據(jù)牛頓第二定律，小球具有的加速度為：解：（方法2）小球在水平方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上處于平衡狀態(tài)。建立如圖所示的直角坐標(biāo)系。將小球所受的拉力FT

分解為水平方向的Fx和豎直方向的Fy。在豎直方向有：在水平方向有：聯(lián)立方