人教版高中物理必修一第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律第3節(jié)牛頓第二定律課件(共34張PPT)

牛頓第二定律

復(fù)習(xí)一、物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因是什么？二、物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度取決于什么?

力質(zhì)量加速度傾角可調(diào)的斜面、彈簧秤、小車、滑塊、定滑輪、木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、粗細(xì)線、小筒、沙子、鉤碼、天平、砝碼、刻度尺、氣墊導(dǎo)軌、寬口夾子、秒表、光電門、數(shù)字計(jì)時(shí)器

……..提供參考器材1、如何消除摩擦力的影響？實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置2、如何改變拉力F？3、如何改變小車的質(zhì)量M?4、M改變時(shí)，f會(huì)變，需重新平衡摩擦力嗎?5、繩上的拉力和掛的物體的重力一定相等嗎？6、小車是否都從同一位置釋放？數(shù)據(jù)處理得：a

∝F實(shí)驗(yàn)結(jié)論：當(dāng)m一定時(shí)，a和F成正比即1、質(zhì)量m一定，加速度a與力F的關(guān)系2、力F一定，加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系數(shù)據(jù)處理得：m或a∝1/m牛頓第二定律

莆田第一中學(xué)李真一、實(shí)驗(yàn)：研究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

二、結(jié)論：1、物體質(zhì)量m一定時(shí)，加速度a與合外力F成正比

2、物體所受合外力F一定時(shí)，加速度a與質(zhì)量m成反比控制變量法三．牛頓第二定律

1．內(nèi)容表述物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比．加速度的方向跟引起這個(gè)加速度的力的方向相同．2．?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式3．“牛頓”的定義

使質(zhì)量是1kg的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力，叫做1N．即，

1N=1kg·m/s2．所以，當(dāng)F、m、a都采用國(guó)際單位制時(shí)，公式中的k=1．4．牛頓第二定律的進(jìn)一步表述物體的加速度跟所受的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比．加速度的方向跟合力的方向相同．5．理解①矢量性：加速度的方向總與合力的方向一致②瞬時(shí)性：加速度與作用力是瞬時(shí)關(guān)系，同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失、同時(shí)變化④

同體性：F、m、a都是對(duì)同一物體而言的③獨(dú)立性：每一個(gè)力都獨(dú)立的產(chǎn)生加速度，物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)際加速度是每一個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和(即合力產(chǎn)生的加速度)注意：物體的加速度a是以地面及相對(duì)地面靜止的物體為參考系或以相對(duì)地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體為參考系a與F同生同滅同變化，生生矢矢（方向相同）永相依6．重力加速度物體只受重力時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，有G=mg，即g=G/m，所以重力產(chǎn)生的加速度，即重力產(chǎn)生的加速度跟物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)．四、國(guó)際單位制中的單位基本單位：

m（米）kg（千克）

s（秒）

A（安培）K（開(kāi)爾文）

cd（坎德拉）Mol（摩爾）導(dǎo)出單位例1、已知汽車質(zhì)量m,行駛速度vo

,汽車安裝有防抱死剎車系統(tǒng)(ABS),阻力恒為f.設(shè)駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為to.問(wèn)從駕駛員發(fā)現(xiàn)情況到完全停車,共經(jīng)過(guò)多少距離?80SS

=

mv02/2f

+v0

t0禁超載禁超速禁酒后駕車1、從受力確定運(yùn)動(dòng)情況五、牛頓第二定律的兩類基本情況確定運(yùn)動(dòng)情況。根據(jù)F=ma根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式根據(jù)受力分析確定合力確定加速度a例2：如圖，質(zhì)量為2kg的物體靜止在水平地面上，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，現(xiàn)對(duì)物體施加一個(gè)大小F=5N、與水平方向成θ=370角的斜向上的拉力(如圖)，已知：g=10m/s2,求：（1）物體在拉力的作用下4s內(nèi)通過(guò)的位移大小（2）若4s后撤去拉力F，則物體還能滑行多遠(yuǎn)？mθF應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題一般步驟：1、明確研究對(duì)象及其運(yùn)動(dòng)過(guò)程（加速度a及其變化）2、受力分析；3、根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列方程求解；（加速度a為橋梁）4、對(duì)解的合理性進(jìn)行討論（注意陷阱）例1：一個(gè)滑雪的人，質(zhì)量m=75kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角θ=30°，在t=5s的時(shí)間內(nèi)滑下的路程s=60m,求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空氣阻力）。f=67.5N2、從運(yùn)動(dòng)情況確定受力例2、質(zhì)量為100t的機(jī)車從停車場(chǎng)出發(fā)，經(jīng)225m后，速度達(dá)到54km/h，此時(shí)，司機(jī)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，讓機(jī)車進(jìn)站，機(jī)車又行駛了125m才停在站臺(tái)上。設(shè)所受阻力不變，求機(jī)車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)前所受到的牽引力。F=1.4×105N㊣求解兩類問(wèn)題的基本思路：牛頓第二定律反映加速度、質(zhì)量、合外力的關(guān)系，加速度又是變速運(yùn)動(dòng)的特征量，所以加速度是聯(lián)結(jié)力和運(yùn)動(dòng)的橋梁，是解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵。①筑好兩個(gè)橋墩（牛二和運(yùn)動(dòng)學(xué)）②架好橋梁（加速度a）物體的受力情況牛頓第二定律加速度運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式物體的運(yùn)動(dòng)情況問(wèn)題1：必須弄清牛頓第二定律的矢量性。當(dāng)彈簧長(zhǎng)度變長(zhǎng)時(shí)，球受合力是否仍為零？Fa與F同向小車做什么運(yùn)動(dòng)？六、牛頓第二定律的應(yīng)用舉例問(wèn)題1：必須弄清牛頓第二定律的矢量性。θ小車做什么運(yùn)動(dòng)？小車的加速度為多少？物塊的摩擦力為多少？彈簧彈力→明顯形變→瞬時(shí)來(lái)不及變化細(xì)線拉力→微小形變→瞬時(shí)突變問(wèn)題2：必須弄清牛頓第二定律的瞬時(shí)性。BA如圖所示，自由下落的小球，從它接觸豎直放置的彈簧開(kāi)始，到彈簧被壓縮到最短的過(guò)程中，小球的速度和所受外力的合力變化情況是( )

(A)合力變小，速度變小

(B)合力變小，速度變大

(C)合力先變小后變大，速度先變大后變小

(D)合力先變大后變小，速度先變小后變大CMm如圖所示，一個(gè)劈形物體M放在固定的斜面上，上表面水平，在水平面上放有光滑小球m，劈形物體從靜止開(kāi)始釋放，則小球在碰到斜面前的運(yùn)動(dòng)軌跡是：A．沿斜面向下的直線B．拋物線C．豎直向下的直線D.無(wú)規(guī)則的曲線。

問(wèn)題3：必須弄清牛頓第二定律的獨(dú)立性。再見(jiàn)！作業(yè)P1131.2.3.4.5.6臨界狀態(tài)

1、一個(gè)質(zhì)量為0.2kg的小球用細(xì)繩吊在傾角為θ=53°的斜面頂端，斜面靜止時(shí)球緊靠在斜面上，繩與斜面平行，不計(jì)摩擦。

（1）當(dāng)斜面以5m/s2的加速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，求繩子的拉力及斜面對(duì)小球的彈力。

θ（2）當(dāng)斜面以10m/s2的加速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，求繩子的拉力及斜面對(duì)小球的彈力。2．如圖所示，木塊A、B靜止疊放在光滑水平面上，A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為2m,A與B之間的摩擦系數(shù)為u?，F(xiàn)施加水平力F拉B(1)A與B間的摩擦力為多少？（2）現(xiàn)施加水平力F拉B，A、B不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則F不得超過(guò)多少？

（3）若改為水平力F′拉A，A、B也保持相對(duì)靜止，則F′不得超過(guò)多少？

傳送帶的問(wèn)題

例1.如圖所示，一平直的傳送帶以速度Ｖ=2m/s勻速運(yùn)動(dòng)，P、Q相距Ｌ=10m.一工件與傳送帶間的摩擦系數(shù)u=0.1,現(xiàn)從P處把工件無(wú)初速地放到傳送帶上，（1）經(jīng)時(shí)間多長(zhǎng)時(shí)間能傳送到Q處？（2）欲用最短時(shí)間把工件從P處傳到Q處，求傳送帶的運(yùn)行速度至少多大？SPQV例2.如圖所示，一水平方向足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定的速度Ｖ=2m/s沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶傳送帶右端有一與傳送帶等高的光滑水平面,一物體以恒定的速率V’=4m/s沿直線向左滑上傳送帶,求物體的最終速度多大?

PQ思考作業(yè)