牛頓第二定律教學(xué)課件 2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊

第3節(jié)

牛頓第二定律“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”實(shí)驗(yàn)結(jié)論：體驗(yàn)與思考體驗(yàn)與思考在質(zhì)量一定時，物體加速度的大小跟它受到的拉力成正比，即a∝F；

F=kma力的單位：“牛頓”的定義，使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的力就是1N，即1N=1kg·m/s2；所以k=1。知識點(diǎn)牛頓第二定律內(nèi)容:

物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質(zhì)量成反比；加速度的方向和作用力的方向相同。牛頓1643-1727F=ma想一想

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。可是，我們用力提一個很重的箱子，卻提不動。這跟牛頓第二定律有沒有矛盾？應(yīng)該怎樣解釋這個現(xiàn)象？這不矛盾：性質(zhì)理解同體性F、m、a都是對同一物體而言的因果性力是產(chǎn)生加速度的原因,只要物體所受的合力不為0，物體就具有加速度獨(dú)立性作用在物體上的每一個力都產(chǎn)生加速度,物體的實(shí)際加速度是這些加速度的矢量和瞬時性加速度與合外力是瞬時對應(yīng)關(guān)系，同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失矢量性F=ma是一個矢量式。物體的加速度方向由它受到的合力方向決定，且總與合力的方向相同牛頓第二定律的五個性質(zhì)★用牛頓第二定律解釋：阻力對物體下落的影響？★用牛頓第二定律解釋：物體向上拋出，考慮空氣阻力的影響，那么物體上升的時間和下降的時間一樣嗎？例題1在平直路面上，質(zhì)量為1100kg的汽車在進(jìn)行研發(fā)測試，當(dāng)速度達(dá)到100km/h時取消動力，經(jīng)過70s停了下來。（1）汽車受到的阻力是多少？（2）重新起步加速時牽引力為2000N，產(chǎn)生的加速度是多少？（假定試車過程中汽車受到的阻力不變）解（1）以汽車為研究對象。取消動力后，汽車做勻減速直線運(yùn)動。初速度v0＝100km/h＝27.8m/s，末速度為0，滑行時間t＝70s。根據(jù)速度與時間關(guān)系式根據(jù)牛頓第二定律汽車受到的阻力是437N，方向與運(yùn)動方向相反。FN

G

F牽F阻（2）重新起步后，汽車所受的合力為：方向與車的運(yùn)動方向相同。例題2某同學(xué)在列車車廂的頂部用細(xì)線懸掛一個小球，在列車以某一加速度漸漸啟動的過程中，細(xì)線就會偏過一定角度并相對車廂保持靜止，通過測定偏角的大小就能確定列車的加速度。在某次測定中，懸線與豎直方向的夾角為θ，求列車的加速度a。解方法1選擇小球?yàn)檠芯繉ο蟆ＴO(shè)小球的質(zhì)量為m，小球在豎直面內(nèi)受到重力mg、繩的拉力FT。在這兩個力的作用下，小球產(chǎn)生水平方向的加速度a。O

FG

FTθFT與mg的合力方向水平向右，F(xiàn)＝mgtanθ根據(jù)牛頓第二定律，小球具有的加速度為

解得:

a=gtanθ，列車的加速度與小球相同，大小為gtanθ，方向水平向右。方法2豎直方向：FT

cosθ－mg＝0（1）

水平方向：FT

sin

θ＝ma（2）

x

y

O

FT

Fy

Fx

G

θ拓展：用動力學(xué)方法測質(zhì)量假設(shè)你現(xiàn)在身處太空之中，如何測量一個物體的質(zhì)量呢？

F＝ma，已知力F，并測出加速度a，就可以算出物體的質(zhì)量m

——動力學(xué)方法測質(zhì)量思考與討論速度，這兩個表達(dá)式有何不同？也可用牛頓第二定律求加我們可以通過求加速度，課堂小結(jié)牛頓第二定律內(nèi)容理解應(yīng)用表達(dá)式F＝kmaF＝ma1N的定