物理必修1 3.3《牛顿第二定律》PPT课件4

欢迎进入物理课堂 牛顿第二定律 引入 物体运动状态的改变需要有力的作用 物体运动状态改变的快慢 加速度 不仅与物体所受力有关 还与物体的惯性有关 牛顿第二定律揭示了加速度与质量的关系 一 加速度和力的关系 如图所示的实验装置 取两个质量相同的小车放在光滑的水平板上 绳的另一端跨过定滑轮各挂一个盘 盘里分别放着数目不等的砝码 使两个小车在拉力作用下做加速运动 拉力F的大小可以认为等于砝码 包括砝码盘 的重量 F的大小 可以通过增 减砝码来改变 车的后端也分别系上绳 用一只夹子夹住两根细绳 以同时控制两辆小车 使它们同时运动和停止运动 1 研究前提 物体 小车 的质量保持一定 3 结论 m一定时 2 演示过程及测出的数据 参考 由及 所以 点击下图观看动画 二 加速度和质量的关系 由此可知 当外力F一定时 物体的加速度与其质量成反比 即 三 牛顿第二定律 1 牛顿第二定律的表述 物体的加速度跟作用力成正比 跟物体的质量成反比 2 牛顿第二定律的数学表达式 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单位 则 1 牛顿 N 力的规定 使质量为1kg的物体产生1m s2的加速度的力 叫做1N 2 牛顿第二定律 F ma 各量用国际制单位 3 对牛顿第二定律的理解 1 同体性 是指F合 m和a都是对于同一个物体而言的 2 矢量性 是指加速度和合外力都是失量 加速度的方向取决于合外力的方向 牛顿第二定律公式是一个矢量式 牛顿第二定律的进一步表述 物体的加速度跟所受的合外力成正比 跟物体的质量成反比 加速度的方向与合外力的方向相同 3 瞬时性 是指加速度与合外力存在瞬时对应关系 无论物体所受合外力的大小和方向如何变化 物体运动的加速度大小和方向总与合外力同步变化 4 独立性 是指作用在物体上的每个力都将独立地产生各自的加速度 与物体是否受其他力的作用无关 我们常称之为力的独立作用原理 合力的加速度即是这些加速度的矢量和 4 用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤 1 确定研究对象 2 进行受力分析和运动状态分析 画出受力的示意图 3 建立坐标系 即选取正方向 根据定律列方程 4 统一已知量单位 代值求解 5 检查所得结果是否符合实际 舍去不合理的解 例题 一个质量为2kg的物体同时受到两个力的作用 这两个力的大小分别为2N和6N 当两个力的方向发生变化时 物体的加速度大小可能为 A 1m s2B 2m s2C 3m s2D 4m s2 解析 根据牛顿第二定律 如果一个物体同时受到几个力的作用 物体的加速度跟所受的外力的合力成正比 题目所给的两个力大小分别为2N和6N 当两个力的方向相同时合力最大 最大值为2 6 8 N 当两个力方向相反时合力最小 最小值为6 2 4 N 当两个力的方向既不相同 也不相反时 合力的大小大于2N而小于8N 所以两个力的方向发生变化时 合力的大小2N F 8N 根据牛顿第二定律可得a F合 m 当两个力取不同的方向时 物体的加速度大小所以 答案应选择B C D 小结 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 F ma 加速度的方向与合外力的方向始终相同 结束 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全