4.3牛頓第二定律（課件）-高一物理講練課堂

主講老師：陳慶威第四章：第3節(jié)牛頓第二定律高中物理必修第一冊(cè)課件目錄CONTENT高中物理必修第一冊(cè)課件第二定律的表達(dá)式力的單位對(duì)定律的理解實(shí)例分析問(wèn)題與思考01.高中物理必修第一冊(cè)課件

上節(jié)課的實(shí)驗(yàn)表明，小車的加速度a跟它所受的作用力成正比，與它的質(zhì)量m成反比。對(duì)于任何物體都是這樣的嗎？實(shí)驗(yàn)與猜想02.高中物理必修第一冊(cè)課件

如果我們多做幾次實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)的點(diǎn)都可以擬合成直線，而這些直線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)又都十分接近原點(diǎn)，如圖甲。圖甲猜想圖乙實(shí)際規(guī)律很可能就是這樣的推斷與勇氣03.高中物理必修第一冊(cè)課件

到此為止，我們的結(jié)論仍然帶有猜想和推斷的性質(zhì)。只有根據(jù)這些結(jié)論推導(dǎo)出的很多新結(jié)果都與事實(shí)一致時(shí)，這樣的結(jié)論才能成為“定律”。

由此看來(lái)，科學(xué)前輩們?cè)诟鶕?jù)有限的實(shí)驗(yàn)事實(shí)宣布某個(gè)定律時(shí)，既需要謹(jǐn)慎，也需要勇氣。加速度a、作用力F、質(zhì)量m之間存在什么樣的定量關(guān)系呢？牛頓第二定律的表達(dá)式第一部分牛頓第二定律的內(nèi)容01.高中物理必修第一冊(cè)課件

大量的實(shí)驗(yàn)和觀察到的事實(shí)都可以得出與上節(jié)課實(shí)驗(yàn)同樣的結(jié)論，由此可以總結(jié)出一般性的規(guī)律：

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，加速度的方向跟作用力的方向相同。這就是牛頓第二定律（Newton’ssecondlaw）。牛頓第二定律不僅闡述了力、質(zhì)量和加速度三者的數(shù)量關(guān)系，還明確了加速度的方向和力的方向一致。高中物理必修第一冊(cè)課件m一定：a∝

FF∝ma

F一定：a∝m1a∝mF牛頓第二定律的表達(dá)式02.k為比例系數(shù)F=kma

k到底有多大呢？力的單位第二部分力的單位01.高中物理必修第一冊(cè)課件F＝kma中k的數(shù)值取決于F、m、a的單位的選取。當(dāng)k=1時(shí)，質(zhì)量m=1kg的物體，在某力作用下獲得a=1m/s2的加速度所需要的力：F=ma=1kg×1m/s2=1kg·m/s2把1kg·m/s2

叫做“一個(gè)單位”的力，力F的單位就是千克米每二次方秒后人為了紀(jì)念牛頓，把它稱作“牛頓”，用符號(hào)N表示.高中物理必修第一冊(cè)課件由1N＝1kg·m/s2可知，使質(zhì)量是1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的力為1N。F＝ma

在質(zhì)量的單位取千克（kg），加速度的單位取米每二次方（m/s2），力的單位取牛頓（N）時(shí)，牛頓第二定律可以表述為：牛頓第二定律的表述02.對(duì)牛頓第二定律的理解第三部分問(wèn)題與思考01.高中物理必修第一冊(cè)課件螞蟻的困惑：根據(jù)牛頓第二定律我們知道，無(wú)論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度，可是螞蟻無(wú)論怎樣用力都推不動(dòng)一塊放在水平地面上的磚頭，牛頓第二定律是否錯(cuò)了？咦，

F＝ma，你的加速度去哪了？親，這里的F指的是合力推力F靜摩擦力f牛頓第一和第二定律的對(duì)比02.高中物理必修第一冊(cè)課件1.牛頓第一定律指出了力是產(chǎn)生加速度的原因，從而完善了力的內(nèi)涵，同時(shí)指出一切物體都有慣性。給人們研究a、F、m的定量關(guān)系指明了方向。2.有了牛頓第二定律，就能更進(jìn)一步理解：描述物體慣性的物理量是質(zhì)量的含義，即在確定的作用力下，決定物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化難易程度的因素是物體的質(zhì)量。還知道，若合力為零物體保持靜止或勻速運(yùn)動(dòng)；3.牛頓第二定律是一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，定量給出了a、F、m的定量關(guān)系。牛頓第二定律的性質(zhì)03.高中物理必修第一冊(cè)課件性質(zhì)理解因果性力是產(chǎn)生加速度的原因，只要物體所受的合力不為0，物體就具有加速度矢量性F＝ma是一個(gè)矢量式。物體的加速度方向由它受的合力方向決定，且總與合力的方向相同瞬時(shí)性加速度與合外力是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失同體性F＝ma中F、m、a都是對(duì)同一物體而言的獨(dú)立性作用在物體上的每一個(gè)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后面我們將以專題的形式做更深層次的分析實(shí)例分析第四部分教材例題101.高中物理必修第一冊(cè)課件【例題1】在平直路面上，質(zhì)量為1100kg的汽車在進(jìn)行研發(fā)的測(cè)試，當(dāng)速度達(dá)到100km/h時(shí)取消動(dòng)力，經(jīng)過(guò)70s停了下來(lái)，汽車受到的阻力是多少？重新起步加速時(shí)牽引力為2000N，產(chǎn)生的加速度是多少？假定試車過(guò)程中汽車受到的阻力不變.汽車重新加速時(shí)的受力情況汽車減速時(shí)受力情況GFNF阻F阻FFNG高中物理必修第一冊(cè)課件由牛頓第二定律得：【解析】沿汽車運(yùn)動(dòng)方向建立坐標(biāo)軸第一階段，汽車受到的阻力做勻變速運(yùn)動(dòng)v0=100km/h=27.8m/s，t=70s，

v=0F合=F－F阻

=2000N-437N=1563NGFNF阻第二階段，汽車重新起步加速F阻FFNG例題解析02.解題總結(jié)03.高中物理必修第一冊(cè)課件大小方向與v、?v大小無(wú)關(guān)由?v/?t決定與F合成正比與m成反比與?v方向一致與F合方向一致對(duì)比高中物理必修第一冊(cè)課件【例題2】某同學(xué)在列車車廂的頂部用細(xì)線懸掛一個(gè)小球，在列車以某一加速度漸漸啟動(dòng)的過(guò)程中，細(xì)線就會(huì)偏過(guò)一定角度并相對(duì)車廂保持靜止，通過(guò)測(cè)定偏角的大小就能測(cè)定列車的加速度。在某次測(cè)定中，懸線與豎直方向的夾角為

，求列車的加速度。mgFTFa【解析】方法1：矢量合成法以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，其受力如圖.則F=mgtanθ由牛頓第二定律得：a＝gtanθ

方向水平向右教材例題204.高中物理必修第一冊(cè)課件【解析】方法2：正交分解法在豎直方向有FTcosθ＝mg（1）在水平方向有FTsinθ＝ma（2）小球在水平方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上處于平衡狀態(tài)。建立直角坐標(biāo)系。將小球所受的拉力FT分解為水平方向的Fx和豎直方向的Fy。兩式聯(lián)立，可以求得小球的加速度為：

a＝gtanθ

方向水平向右mgFTFxaFy教材例題205.高中物理必修第一冊(cè)課件正交分解法在牛頓第二定律中的應(yīng)用：當(dāng)物體受多個(gè)力作用時(shí)，常用正交分解法求物體的合外力．通常選取加速方向作為正方向(不分解加速度)，將物體所受的其他力正交分解后，列方程Fx＝ma，F(xiàn)y＝0.xyF合GN解題總結(jié)06.解題步驟07.高中物理必修第一冊(cè)課件2.分析受力情況

畫(huà)受力分析圖求合外力求a3.運(yùn)動(dòng)情況的分析選擇合適的運(yùn)動(dòng)學(xué)表達(dá)式4.根據(jù)牛頓第二定律F合

＝ma列方程求解橋梁：加速度a1.選擇研究對(duì)象科學(xué)漫步08.高中物理必修第一冊(cè)課件

在宇宙空間，所有物體處于完全失重的情況。天平、臺(tái)秤無(wú)法使用。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)你知道怎樣測(cè)宇航員的質(zhì)量嗎？F=ma，已知力F，并測(cè)出加速度a，就可以算出物體的質(zhì)量m

——?jiǎng)恿W(xué)方法測(cè)質(zhì)量太空實(shí)驗(yàn)09.高中物理必修第一冊(cè)課件高中物理必修第一冊(cè)課件課堂小結(jié)物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體