高中物理第四章牛頓第二定律課件新人教版必修

1、 第四章第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律方法：控制變量法 確定m，研究a與F的關(guān)系； 確定F，研究a與m的關(guān)系。驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)回回顧顧數(shù)據(jù)F（N）10.0500.26820.0830.43530.1150.61640.1800.964表一：驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)（數(shù)據(jù)）0 0.05 0.1 0.15 0.201.4 1.21.00.80.60.4 0.2 a(F(N)a(m/s2)回回顧顧幾位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):m車= 186.7g（固定）表二：幾位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):F = 0.05N（固定）數(shù)據(jù)m(kg)1/m1 0.1867 5.40.2682 0.2367 4.20.2113 0.2867

2、 3.50.1744 0.3367 3.00.149驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)（數(shù)據(jù)）回回顧顧a(m/s2)0 0.10 0.20 0.30 0.400.35 0.300.250.200.150.10 0.05 m/Kg0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.011mkg1m回回顧顧F F mama a a F Fa a m m1 1a a m mF FF F k k mama k k 為比例系數(shù)為比例系數(shù)正比于正比于思思考考假如你是科學(xué)家，你能否想個(gè)辦法把假如你是科學(xué)家，你能否想個(gè)辦法把k k 消掉？消掉？把把能夠使質(zhì)量是能夠使質(zhì)量是1 kg1 kg的物體產(chǎn)生的物體產(chǎn)生1 m/s1

3、 m/s2 2 的的加速度加速度的這么大的力定義為的這么大的力定義為1 N1 N，即，即 1 1牛牛=1=1千克千克 米米/ /秒秒2 2可見，如果都用可見，如果都用國際單位制國際單位制的單位，在上式的單位，在上式中就可以使中就可以使k=1k=1，上式簡(jiǎn)化成，上式簡(jiǎn)化成F F mama 牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F F k k mama 牛牛頓頓第第二二定定律律內(nèi)容：物體加速度的大小跟作用力成正比，內(nèi)容：物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用加速度的方向跟作用力的方向相同力的方向相同a 的方向與F 的方向一定相同F(xiàn)、m、

4、a是對(duì)于同一個(gè)物體而言的a和F時(shí)刻對(duì)應(yīng)：同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失、同時(shí)變化每個(gè)力各自獨(dú)立地使物體產(chǎn)生一個(gè)加速度矢量性矢量性瞬時(shí)性瞬時(shí)性獨(dú)立性獨(dú)立性F F合合 mama 合外力質(zhì)量加速度同體性同體性汽車重新加速時(shí)的受力情況例例題題某質(zhì)量為某質(zhì)量為1000kg1000kg的汽車在平直路面上試車，當(dāng)?shù)钠囋谄街甭访嫔显囓嚕?dāng)達(dá)到達(dá)到72km/h72km/h的速度時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)過的速度時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)過20s20s停停下來，汽車受到的阻力是多大？重新起步加速下來，汽車受到的阻力是多大？重新起步加速時(shí)牽引力為時(shí)牽引力為2000N2000N，產(chǎn)生的加速度應(yīng)為多大？，產(chǎn)生的加速度應(yīng)為多大？假定試車過程中汽車受到

5、的阻力不變。假定試車過程中汽車受到的阻力不變。汽車減速時(shí)受力情況GFNF阻阻F阻阻FFNG用用牛牛頓頓第第二二定定律律解解題題的的一一般般步步驟驟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、根據(jù)牛頓第二定律列方程求解，必要時(shí)進(jìn)行檢驗(yàn)或討論。3、選取正方向或建立坐標(biāo)系，通常以加速度方向?yàn)檎较蛘环纸夥ㄕ环纸夥ㄆ叫兴倪呅畏ㄆ叫兴倪呅畏ɡ}題光滑水平面上有一個(gè)物體，質(zhì)量是光滑水平面上有一個(gè)物體，質(zhì)量是2 2，受到互，受到互成成120120o o角的兩個(gè)水平方向的力角的兩個(gè)水平方向的力F F1 1和和F F2 2的作用。兩的作用。兩個(gè)力的大小都

6、是個(gè)力的大小都是10N10N，這個(gè)物體的加速度是多少？，這個(gè)物體的加速度是多少？F F1 1F F2 20 0F Fxy0 0F F1 1F F2 2有沒有其他方法？0 0F F1 1F F2 2a a2 2a a1 1a a課課堂堂練練習(xí)習(xí)1 1下列說法正確的是：下列說法正確的是：(1)(1)、物體合外力減小時(shí)，加速度一定減小、物體合外力減小時(shí)，加速度一定減小(2)(2)、物體速度為零，合外力一定為零、物體速度為零，合外力一定為零(3)(3)、物體合外力為零時(shí)，速度一定為零、物體合外力為零時(shí)，速度一定為零(4)(4)、物體合外力減小時(shí)，速度一定減小、物體合外力減小時(shí)，速度一定減小(5)(5)

7、、物體的運(yùn)動(dòng)方向一定跟合外力的方向相同、物體的運(yùn)動(dòng)方向一定跟合外力的方向相同(6)(6)、物體的加速度大小不變一定受恒力作用物體的加速度大小不變一定受恒力作用(7)(7)、根據(jù)、根據(jù)m = F/a m = F/a ，物體的質(zhì)量跟外力成正比，物體的質(zhì)量跟外力成正比, ,跟加速跟加速度成反比度成反比2 2、在牛頓第二定律、在牛頓第二定律F=kmaF=kma式中，比例常數(shù)式中，比例常數(shù)k k的數(shù)的數(shù)值：值：A A、在任何情況下都等于、在任何情況下都等于1 1；B B、K K值是由質(zhì)量、加速度和力的大小決定的；值是由質(zhì)量、加速度和力的大小決定的；C C、K K值是由質(zhì)量、加速度和力的單位決定的；值是由

8、質(zhì)量、加速度和力的單位決定的；D D、在國際單位制里，、在國際單位制里，k k的數(shù)值一定等于的數(shù)值一定等于1 1。課課堂堂練練習(xí)習(xí)課課堂堂練練習(xí)習(xí)3 3、在光滑水平面上的木塊，在水平方向、在光滑水平面上的木塊，在水平方向上受到一個(gè)方向不變、大小從零逐漸增加上受到一個(gè)方向不變、大小從零逐漸增加到某一固定值的外力作用時(shí)，這一過程木到某一固定值的外力作用時(shí)，這一過程木塊將做塊將做A A、勻減速運(yùn)動(dòng)、勻減速運(yùn)動(dòng)B B、勻加速運(yùn)動(dòng)、勻加速運(yùn)動(dòng)C C、速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)、速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)D D、速度逐漸增大的變加速運(yùn)動(dòng)、速度逐漸增大的變加速運(yùn)動(dòng)課課堂堂練練習(xí)習(xí)4 4、質(zhì)量為、質(zhì)量為1kg 1

9、kg 的物體受到兩個(gè)大小分別為的物體受到兩個(gè)大小分別為2N 2N 和和4N 4N 的共點(diǎn)力作用。則物體的加速度的共點(diǎn)力作用。則物體的加速度大小可能是大小可能是A A、5m/s5m/s2 2 B B、3m/s3m/s2 2C C、2m/s2m/s2 2 D D、0.5m/s0.5m/s2 25 5、關(guān)于速度、加速度、合外力的關(guān)系正確的是：、關(guān)于速度、加速度、合外力的關(guān)系正確的是：A A、物體的速度越大則加速度越大，所受合外力也越大、物體的速度越大則加速度越大，所受合外力也越大B B、物體的速度為零則加速度為零，所受合外力也為零、物體的速度為零則加速度為零，所受合外力也為零C C、物體的速度為零而

10、加速度可能很大，所受合外力也、物體的速度為零而加速度可能很大，所受合外力也 可能很大可能很大; ;D D、物體的速度很大而加速度可能為零，所受合外力也、物體的速度很大而加速度可能為零，所受合外力也 可能為零。可能為零。課課堂堂練練習(xí)習(xí)6 6、F F合合和和a a的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)和因果對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)和因果對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是a a：只有物體受到力的作用，物體才具有加速：只有物體受到力的作用，物體才具有加速度。度。b b：力恒定不變，加速度也恒定不變。：力恒定不變，加速度也恒定不變。c c：力隨著時(shí)間改變，加速度也隨著時(shí)間改變。：力隨著時(shí)間改變，加速度也隨著時(shí)間改變。d d：力停止作用，加速度也

11、隨即消失。：力停止作用，加速度也隨即消失。 練練習(xí)習(xí)思思考考 從牛頓第二定律知道，無論怎樣小的從牛頓第二定律知道，無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度?？墒俏覀冇昧Χ伎梢允刮矬w產(chǎn)生加速度。可是我們用力提一個(gè)很重的物體時(shí)卻提不動(dòng)它，這跟力提一個(gè)很重的物體時(shí)卻提不動(dòng)它，這跟牛頓第二定律有無矛盾？應(yīng)該怎樣解釋這牛頓第二定律有無矛盾？應(yīng)該怎樣解釋這個(gè)現(xiàn)象？個(gè)現(xiàn)象？牛頓第一定律是牛頓第二定律的特例嗎？牛頓第一定律是牛頓第二定律的特例嗎？說說一一說說質(zhì)量不同的物體，所受的重力不一樣，它質(zhì)量不同的物體，所受的重力不一樣，它們自由下落時(shí)加速度卻是一樣的。你怎樣們自由下落時(shí)加速度卻是一樣的。你怎樣解釋？解釋？課

12、課后后練練習(xí)習(xí)1 1、一個(gè)物體質(zhì)量為、一個(gè)物體質(zhì)量為m m，放在一個(gè)傾角為，放在一個(gè)傾角為的的斜面上，物體從斜面頂端由靜止開始加速下斜面上，物體從斜面頂端由靜止開始加速下滑滑（1 1）若斜面光滑，求物體的加速度？）若斜面光滑，求物體的加速度？（2 2）若斜面粗糙，已知?jiǎng)幽Σ烈驍?shù)為）若斜面粗糙，已知?jiǎng)幽Σ烈驍?shù)為，求物體的加速度？求物體的加速度？ F FN NF F合合a aF Ff fF F2 2F F1 12：質(zhì)量為8103千克的汽車，在水平的公路上沿直線行駛，汽車的牽引力為1.45104牛，所受阻力為2.5 103牛求：汽車前進(jìn)時(shí)的加速度解題步驟：研究對(duì)象：汽車.受力分析建立坐標(biāo)系由F合ma

13、列方程解得：a.課課后后練練習(xí)習(xí)解:對(duì) ,受力分析如圖. 建立如圖所示坐標(biāo)系.由牛頓第二定律得:解得:解題格式：F-f=maNGFf汽車a=1.5 m/s2 2：質(zhì)量為8103千克的汽車，在水平的公路上沿直線行駛，汽車的牽引力為1.45104牛，所受阻力為2.5 103牛求：汽車前進(jìn)時(shí)的加速度課課后后練練習(xí)習(xí)3：如圖，位于水平地面上質(zhì)量為m的木塊，在大小為，方向與水平方向成角的拉力作用下，沿地面作勻加速直線運(yùn)動(dòng)若木塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，求：木塊的加速度v課課后后練練習(xí)習(xí)練：如圖，位于水平地面上質(zhì)量為m的木塊，在大小為，方向與水平方向成角的拉力作用下，沿地面作勻加速直線運(yùn) 動(dòng)若木塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，求：木塊的加速度解：對(duì)木塊，受力分析如圖建立如圖所示坐標(biāo)系由牛頓第二定律得：NfGFNmafF0sincos解得：mFmgFasincosGNfxy練練習(xí)習(xí)附：附：瞬瞬時(shí)時(shí)加加速速度度的的分分析析輕繩：繩的彈力可發(fā)生突變。當(dāng)其他條件輕繩：繩的彈力可發(fā)生突變。當(dāng)其他條件發(fā)生變化的瞬間，繩的彈力可以瞬時(shí)產(chǎn)生、發(fā)生變化的瞬間，繩的彈力可以瞬時(shí)產(chǎn)生、瞬時(shí)改變或瞬時(shí)消失。（當(dāng)繩被剪斷時(shí)，瞬時(shí)改變或瞬時(shí)消失。（當(dāng)繩被剪斷時(shí)，繩的彈力瞬間消失）繩的彈力瞬間消失）輕彈簧：彈簧的彈力不能發(fā)生突