3.牛頓第二定律

牛頓第二定律,溫故知新,猜想a、F、m有存在什么關(guān)系？,物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化,物體速度變化,加速度a,慣性（物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變）,外力F,物體質(zhì)量m,力的作用,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,（1）研究方法：,“a”與“F”、“m”二個(gè)物理量均有關(guān)系，如何研究？,二、受力一定，加速度與質(zhì)量的關(guān)系。,控制變量法,保持其中一個(gè)不變，研究另兩個(gè)之間的關(guān)系,一、質(zhì)量一定，加速度與受力的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)原理:,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):,模擬實(shí)驗(yàn),1、加速度測定：,3、加速度和質(zhì)量關(guān)系,2、加速度和外力F關(guān)系,4、結(jié)論,0.5F,F,加速度和力的關(guān)系,加速度和力的關(guān)系,F,F,加速度和質(zhì)量的關(guān)系,加速度和質(zhì)量的關(guān)系,（1）內(nèi)容：物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比。,（2）數(shù)學(xué)表達(dá)式：,F=kma,等式：,當(dāng)各物理量均選國際單位時(shí)，k=1,(3)1N定義：使質(zhì)量是1kg的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力叫做1N。,牛頓第二定律,長度單位：m質(zhì)量單位：時(shí)間單位：,牛頓第二定律公式理解：,（1）a與F合的關(guān)系,(2)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,牛頓第二定律的一般表述：,物體的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同,三、對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解：,a與F合的關(guān)系,定律中的三個(gè)物理量的單位必須統(tǒng)一用國際單位制中的單位，即力用N為單位，質(zhì)量用kg為單位，加速度用m為單位,每個(gè)外力對(duì)應(yīng)于一個(gè)加速度，合外力對(duì)應(yīng)于合加速度,同時(shí)性,瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的關(guān)系，有外力，才有加速度，外力不變，加速度不變，外力隨時(shí)間改變，加速度也隨時(shí)間改變，外力停止作用，加速度隨即消失,矢量性,加速度方向始終和引起這個(gè)加速度的外力一致,統(tǒng)一性,獨(dú)立性,三、對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解：,F合一定,a一定,勻變速運(yùn)動(dòng),F合變化,a變化,非勻變速運(yùn)動(dòng),F合=0,a=0,靜止或勻速運(yùn)動(dòng),自由落體,平拋運(yùn)動(dòng),平衡狀態(tài),三、對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用：,某高速列車最大運(yùn)行速度可達(dá)270km/h，機(jī)車持續(xù)牽引力為157kN。設(shè)列車總質(zhì)量為100t，列車所受阻力所受重力的0.1。如果列車受該持續(xù)牽引力牽引作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，列車從開始起動(dòng)到到達(dá)最大運(yùn)行速度共需要多長時(shí)間？取g=10m/s2,f阻,F,FN,G,受力分析,解：,由牛頓第二定律得,F-f=ma,所以列車的加速度,a=(F-f)/m=0.57m/s2,又有加速度的定義,a=(v-vo)/t,可得列車需要時(shí)間,t=(v-v0)/a131.58s,牛頓第二定律解題的一般步驟,1、確定研究對(duì)象,2、分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，畫出研究對(duì)象的受力分析圖。,3、求出合力。,4、選取正方向，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律建立方程并求解。,反饋練習(xí)：,下列說法正確的是：1、物體合外力減小時(shí)，加速度一定減小2、物體速度為零，合外力一定為零3、物體合外力為零時(shí)，速度一定為零4、物體合外力減小時(shí)，速度一定減小5、物體的運(yùn)動(dòng)方向一定跟合外力的方向相同6、物體的加速度大小不變一定受恒力作用7、根據(jù)m=F/a，物體的質(zhì)量跟外力成正比，跟加速度成反比,六、反饋練習(xí)：,2、下面說法正確的（）A、物體所受合外力越大，加速度越大。B、物體所受合外力越大，速度也越大。C、物體在外力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)合外力逐漸減小時(shí)，物體的加速度逐漸減小，物體的速度也逐漸減小。D、物體的加速度大小不變一定受恒力作用。,A,六、反饋練習(xí)：,一個(gè)物體質(zhì)量為m，放在一個(gè)傾角為的斜面上，物體從斜面頂端由靜止開始加速下滑（1）若斜面光滑，求物體的加速度？（2）若斜面粗糙，已知?jiǎng)幽Σ烈驍?shù)為，求物體的加速度？,作業(yè)：,1、書面作業(yè)：