牛頓第二定律PPT課件新人教整理免費(fèi)資源下載

復(fù)習(xí)提問１．牛頓第一定律揭示了哪兩個(gè)自然規(guī)律？2.慣性和什么有關(guān)？當(dāng)外力一定時(shí)，物體的質(zhì)量和加速度的關(guān)系如何？答：揭示了一切物體都具有慣性；力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，即力是是使物體產(chǎn)生加速度的原因．答：和物體質(zhì)量有關(guān)；外力一定時(shí)，質(zhì)量越大加速度越小．引入新課：上節(jié)我們學(xué)習(xí)了物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變，已經(jīng)知道了“力是產(chǎn)生加速度的原因”，在研究“質(zhì)量是物體慣性大小的量度”我們發(fā)現(xiàn)在物體所受外力相同時(shí)，質(zhì)量大的物體產(chǎn)生的加速度的小，質(zhì)量小的物體產(chǎn)生的加速度大，這說明物體的加速度跟力和質(zhì)量都有關(guān)系。那么加速度跟外力和質(zhì)量之間存在著怎樣的定量關(guān)系呢？Fma?物體運(yùn)動(dòng)的加速度跟物體受力及質(zhì)量之間存在什么樣的確切關(guān)系？

如何用實(shí)驗(yàn)去尋找？控制變量法

研究方法：先確定m不變，研究a與F合的關(guān)系；再確定F合不變，研究a與m的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)的基本思路：存在問題：１．怎樣測(cè)量（或比較）物體的加速度？方法１：在物體上安裝一條打點(diǎn)記時(shí)器的紙帶，根據(jù)紙帶的點(diǎn)計(jì)算加速度．方法２：利用刻度尺測(cè)量位移并用秒表測(cè)量時(shí)間，然后利用公式txa22=２．怎樣提供和測(cè)量物體所受的恒力？方法３：由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式x=可知，相同時(shí)間的位移跟加速度成正比

．于是我們可以通過比較物體運(yùn)動(dòng)位移來判定加速度的變化情況．這樣就把加速度與外力以及質(zhì)量的關(guān)系轉(zhuǎn)變成了位移與外力以及質(zhì)量的關(guān)系．而測(cè)量位移相對(duì)加速度就簡(jiǎn)單多了．A：利用彈簧測(cè)力計(jì)，然后用手拉？B：利用重物來牽引？實(shí)驗(yàn)器材：１．提供恒定力的：鉤碼２．研究的物體：小車３．測(cè)量位移的工具：直尺4．輔助器材：帶滑輪的長(zhǎng)木板，細(xì)繩，砝碼，天平，鐵夾。實(shí)驗(yàn)過程加速度a與合力F的關(guān)系：實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)3小車1小車2小車1小車2小車1小車2m一定一定一定F0.10.10.20.10.30.2a(/s)0.40.40.40.20.30.2結(jié)論定性分析

a1:a2=m1:m2a1:a2=m1:m2當(dāng)質(zhì)量不變時(shí)，加速度與合外力成正比，有關(guān)系:a∝F

a1:a2=m1:m2要使一物體的速度改變較快，即加速度較大，必須對(duì)它施加較大的力量加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系：實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)3小車1小車2小車1小車2小車1小車2F一定一定一定m0.50.250.50.40.60.2a(/s)0.20.40.20.250.1？結(jié)論定性分析a1:a2=m2:m1a1:a2=m2:m1a1:a2=m2:m1當(dāng)合外力一定時(shí)，即物體加速度與質(zhì)量成反比，有關(guān)系:a∝1/m0.3在相同的力作用下,質(zhì)量大的物體獲得的加速度小,質(zhì)量小的物體獲得的加速度大實(shí)驗(yàn)結(jié)論：2．當(dāng)合外力一定時(shí)，物體加速度與質(zhì)量成反比，有關(guān)系1．當(dāng)質(zhì)量不變時(shí)，加速度與合外力成正比，有關(guān)系ma1μa∝Ｆ說明：

這個(gè)實(shí)驗(yàn)中我們只是作了一些簡(jiǎn)單的探究，體驗(yàn)一個(gè)過程，結(jié)論仍然帶有猜想和推斷的性質(zhì)，實(shí)際上一個(gè)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)不可能這么簡(jiǎn)單，要想真的把上述結(jié)論變成“定律”，我們的工作還有很多很多，要重復(fù)做大量實(shí)驗(yàn)，還要根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖象分析，得出結(jié)論以后還要拿到現(xiàn)實(shí)中不斷的檢驗(yàn)和修正．由此看來我們的前輩們?cè)谟邢薜臈l件下能得出這個(gè)定律是既需要謹(jǐn)慎，也需要毅力和勇氣的一內(nèi)容：物體的加速度與合外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向與合外力的方向一致。

牛頓第二定律二比例式：或也可寫成：K為比例常數(shù)三．力的單位你知道么？“牛頓”這個(gè)單位就是根據(jù)牛頓第二定律定義來的．由Ｆ＝kma→．人們規(guī)定，當(dāng)m=1kg時(shí)，如果一個(gè)力能使它產(chǎn)生１的加速度，我們就稱這個(gè)力為“１個(gè)單位的力”，此時(shí)Ｆ的數(shù)值必等于Ｋ的值，所以Ｋ的值在這里?。保?/smmaFk=于是便有：Ｆ＝ma（牛頓第二定律數(shù)學(xué)表達(dá)式）一個(gè)單位的力：Ｆ＝ma＝１kg×１＝１kg·2/sm2/sm所以力的單位應(yīng)該是kg·2/sm人們后來為了紀(jì)念牛頓，把kg·稱作“牛頓”，并用符號(hào)“Ｎ”表示．2/sm

四．對(duì)牛頓第二定律的理解

（1）同體性：是指F合、m和a都是對(duì)于同一個(gè)物體而言的.

（2）矢量性：是指加速度和合外力都是失量，加速度的方向取決于合外力的方向．牛頓第二定律公式是一個(gè)矢量式．

（3）瞬時(shí)性：是指加速度與合外力存在瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，無論物體所受合外力的大小和方向如何變化，物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向總與合外力同步變化。（力變化，加速度就變化，力恒定，加速度恒定，力停止作用于物體，加速度為零．力是使物體產(chǎn)生加速度的原因．力與加速度具有瞬時(shí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系．力與加速度形影相隨。）

（4）獨(dú)立性：是指作用在物體上的每個(gè)力都將獨(dú)立地產(chǎn)生各自的加速度，與物體是否受其他力的作用無關(guān)，我們常稱之為力的獨(dú)立作用原理．合力的加速度即是這些加速度的矢量和（5）因果性：力是產(chǎn)生加速度的原因，而不是加速度是產(chǎn)生力的原因。五．用牛頓第二定律解題的一般方法和步驟：

（1）確定研究對(duì)象；

（2）進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析，畫出受力的示意圖；

（3）建立坐標(biāo)系，即選取正方向，求出合力表達(dá)式，根據(jù)定律列方程；

（4）統(tǒng)一已知量單位，代值求解；

（5）檢查所得結(jié)果是否符合實(shí)際，舍去不合理的解.

（１）某個(gè)力作用在１kg的物體上，當(dāng)對(duì)它施加的力為１Ｎ時(shí)，物體的加速度是多大？解：根據(jù)牛頓第二定律，有Ｆ＝ma→＝１Ｎ/kg＝１2/smmFa=（２）如果施加的力大小變成２Ｎ或３Ｎ，物體加速度變不變？答：變．２Ｎ時(shí)，a=２；３Ｎ時(shí)，a=３．(３)質(zhì)量為2kg的物體，受到兩個(gè)共點(diǎn)力作用，其大小為4N、2N，這個(gè)物體產(chǎn)生的加速度可能是（）A．１m/s2B．2m/s2C．３m/s2D．４m/s2答:Ａ，B,Ｃ（４）由牛頓第二定律可知，同一物體（即m不變），所受作用力Ｆ越大，加速度a越大，那么此時(shí)速度一定大么？答：不一定．汽車啟動(dòng)時(shí)，要用較大的牽引力，這時(shí)加速度很大，但速度并不大；而啟動(dòng)之后，開車人要換擋，減小了牽引力，這時(shí)加速度減小，而速度很大．

所以，加速度取決于合力，而速度的大小不僅取決于初速度還取決于加速時(shí)間．(５)若不計(jì)空氣阻力,有的同學(xué)說“豎直上拋的物體到最高點(diǎn)時(shí)加速度為零”。這種說法對(duì)嗎？若不對(duì)，請(qǐng)說明物體上升下降過程中加速度是否有變化？為什么？答:不對(duì)！物體上升下降過程中加速度大小和方向都不變。因?yàn)楹贤饬κ侵亓Γ亓]變化（6）假設(shè)發(fā)射神七飛船的火箭（包括飛船在內(nèi)）的總質(zhì)量為10噸，要想讓它們產(chǎn)生豎直向上20m/s2的加速度，請(qǐng)問需要火箭產(chǎn)生多大的豎直向上的推力？解：對(duì)火箭進(jìn)行受力分析，可知火箭受到豎直向上的推力和豎直向下的重力作用，如圖所示。規(guī)定向上為正，根據(jù)牛二定律有：火箭質(zhì)量為m=10×103=104Kg。

∵F－mg=ma∴F=ma+mg=104×20+104×10=3×105(N)答：火箭應(yīng)產(chǎn)生3×105N的推力。鞏固練習(xí)1.質(zhì)量是２kg的物體在水平地面上受到１０N水平拉力的作用由靜止開始運(yùn)動(dòng)，物體與水平地面間動(dòng)摩擦因素為0.２

，求這個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的加速度是多大？

１０N水平拉力撤除后物體運(yùn)動(dòng)的加速度又是多少？答:3m/s22m/s2答:6m/s2鞏固練習(xí)2.一個(gè)質(zhì)量為4kg的物體在傾角37°的光滑斜面上由靜止開始下滑,下滑過程中