2018高中物理 第三章 牛顿运动定律 专题3.3 牛顿第二定律课件 教科版必修1.ppt

3 3牛顿第二定律 牛顿运动定律 加速度与力和质量三者之间的关系 定性关系 力 运动状态变化 速度变化 产生加速度 力是产生加速度的原因 力和运动的关系是怎样的呢 a F a F F ma F kma k为比例系数 假如你是科学家 你能否想个办法把k消掉 若K 1 表达式就是F ma 当质量是m 1kg的物体在某个力的作用下获得加速度a 1m s2 由公式F ma我们知道这个力的大小就是F ma 1kg 1m s2 1kg m s2 后人为了纪念牛顿 就把kg m s2这个单位称为 牛顿 用 N 表示 人为规定 1N 1Kg m s2 所以 如果F a m都用国际制单位 在上式中就可以使k 1 上式简化成 F ma 牛顿第二定律的数学表达式 F kma 内容 物体加速度的大小跟作用力成正比 跟物体的质量成反比 加速度的方向跟作用力的方向相同 F ma 牛顿第二定律更一般的表述 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 合外力 牛顿第二定律 牛顿第二定律中指出加速度与力成正比 能否说成力与加速度成正比 为什么 力是产生加速度的原因 因果性 在牛顿第二定律的表达式F ma中 哪些是矢量 哪些是标量 这两个矢量的方向关系是怎么样 物体受力方向决定物体的加速度方向 故加速度a的方向与力F的方向是一致的 矢量性 从牛顿第二定律的内容分析 F m a是对于几个物体而言的 F m a都是属于同一个物体的 研究对象是统一的 同体性 放在光滑水平面上的物体 在水平拉力F作用下由静止开始运动 1 如果力F逐渐减小到0的过程中 物体的加速度将怎样变化 速度将怎样变化 2 当力F减到0时 加速度为 速度达到 加速度与合外力存在着瞬时对应关系 某一时刻的加速度总是与那一时刻的合外力成正比 有力即有加速度 合外力消失 加速度立刻消失 即 同时产生 同时消失 同时变化 瞬时对应性 一质量为1kg的物体静置在光滑水平面上 0时刻开始 在水平向右的方向上施加大小为2N的力F1 则 1 物体产生的加速度是多大 2 若在3s末给物体加上一个大小也是2N水平向左的拉力F2 则物体的加速度是多少 3 3S内物体的加速度2m s2是由力F1产生的 3S后物体的加速度为0 那是不是说3S后F1不再产生加速度了呢 物体受到几个力的作用时 每个力各自独立地使物体产生一个加速度 就像其他力不存在一样 这个性质叫做力的独立性原理 物体的合加速度等于各个分力分别产生的加速度的矢量和 独立性 1 确定研究对象 2 分析物体的受力情况 画出研究对象的受力分析图 3 求出合力 力的合成法 正交分解法 4 根据牛顿运动定律建立方程并求解 用牛顿第二定律解题的一般步骤 单位制 选定几个物理量作为基本物理量 它们的单位规定为基本单位 那么根据物理公式可以导出其它物理量的单位 这些称之为导出单位 基本单位和导出单位一起组成了单位制 国际单位制中的基本单位中学里学到的有 米 千克 秒 摩尔 开 安培 力学国际单位制 SI 在解题中的应用 1 在解题计算时 已知量均采用国际单位制 计算过程中不用写出各个量的单位 只要在式子末尾写出所求量的单位即可 2 物理公式既反映了各物理量间的数量关系 同时也确定了各物理量的单位关系 因此 在解题中可用单位制来粗略判断结果是否正确 如单位制不对 结果一定错误 质量为500g的物体受力作用后获得10cm s2的加速度 则物体受到的合外力为多少牛 解析 从题中可看出题目已给出了物体的质量和加速度 但均不是国际单位 因此需将其单位换成国际单位制中的单位 物体质量m 500g 0 5kg物体的加速度a 10cm s2 0 1m s2由牛顿第二定律 F ma得物体受到的合外力F 0 5 0 1N 0 05N利用国际单位制运算时 不需要带单位运算 只要在每一个结果的后面写上正确单位即可