高中物理牛頓第二定律

關(guān)于高中物理牛頓第二定律23了解單位制的構(gòu)成及力學(xué)中三個基本物理量在國際單位制中的單位

目標(biāo)定位1理解楞次定律的內(nèi)容，并應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向.1理解楞次定律的內(nèi)容，并應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向.1

知道牛頓第二定律的內(nèi)容、表達式的確切含義.

知道國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的.4能應(yīng)用牛頓第二定律解決簡單的動力學(xué)問題．

第2頁,共22頁，2024年2月25日，星期天預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)[想一想]：從牛頓第二定律可知，無論多么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，卻提不動它，這跟牛頓第二定律有無矛盾？為什么？答案

不矛盾；一、牛頓第二定律1．合力合力方向

2．

ma矢相同

3．

1m/s2

牛頓第二定律中的力是指合外力．F合＝0

a＝0

第3頁,共22頁，2024年2月25日，星期天預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)二、力學(xué)的單位制1．單位

2．導(dǎo)出單位

3．基本單位導(dǎo)出單位

4．長度質(zhì)量時間米千克秒[想一想]：若質(zhì)量的單位用克，加速度的單位用厘米每二次方秒，那么力的單位是牛頓嗎？牛頓第二定律表達式中的系數(shù)k還是1嗎？答案

只有當(dāng)質(zhì)量的單位用千克，加速度的單位用米每二次方秒時，力的單位才是牛頓；此時牛頓第二定律表達式中的系數(shù)才是1.第4頁,共22頁，2024年2月25日，星期天一、對牛頓第二定律的理解課堂講義1．表達式：F＝ma，F(xiàn)指合外力．2．對牛頓第二定律的理解(1)瞬時性：a與F同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失，為瞬時對應(yīng)關(guān)系．(2)矢量性：F＝ma是矢量表達式，任一時刻a的方向均與合外力F的方向一致，當(dāng)合外力方向變化時a的方向同時變化，即a與F的方向在任何時刻均相同．第5頁,共22頁，2024年2月25日，星期天課堂講義(3)同體性：公式F＝ma中a、F、m都是針對同一物體而言的．(4)獨立性：當(dāng)物體同時受到幾個力作用時，各個力都滿足F＝ma，每個力都會產(chǎn)生一個加速度，這些加速度的矢量和即為物體具有的合加速度．故牛頓第二定律可表示為第6頁,共22頁，2024年2月25日，星期天課堂講義3．合外力、加速度、速度的關(guān)系(1)力與加速度為因果關(guān)系，但無先后關(guān)系，力是因，加速度是果．加速度與合外力方向總相同、大小與合外力成正比．(2)力與速度無因果關(guān)系：合外力與速度方向可以同向，可以反向．合外力與速度方向同向時，物體做加速運動，反向時物體做減速運動．第7頁,共22頁，2024年2月25日，星期天課堂講義(3)兩個加速度公式的區(qū)別第8頁,共22頁，2024年2月25日，星期天課堂講義【例1】下列對牛頓第二定律的理解正確的是(

)A．由F＝ma可知，F(xiàn)與a成正比，m與a成反比B．牛頓第二定律說明當(dāng)物體有加速度時，物體才受到外力的作用C．加速度的方向與合外力的方向一致D．當(dāng)外力停止作用時，加速度隨之消失⑴

m決定于物體本身

⑵由

F＝ma可知，只有F一定的前提下，m才與a成反比。力是產(chǎn)生加速度的原因

物體受到外力時才有的加速度矢量性瞬時性第9頁,共22頁，2024年2月25日，星期天課堂講義針對訓(xùn)練初始時靜止在光滑水平面上的物體，受到一個逐漸減小的水平力的作用，則這個物體運動情況為

(

)A．速度不斷增大，但增大得越來越慢B．加速度不斷增大，速度不斷減小C．加速度不斷減小，速度不斷增大D．加速度不變，速度先減小后增大加速牛頓第二定律：F＝ma

a逐漸減小

速度增大的越來越慢第10頁,共22頁，2024年2月25日，星期天課堂講義二、牛頓第二定律的簡單應(yīng)用

1．解題步驟(1)確定研究對象．(2)進行受力分析和運動情況分析，作出受力和運動示意圖．(3)求合力F或加速度a.(4)根據(jù)F＝ma列方程求解．第11頁,共22頁，2024年2月25日，星期天課堂講義2．解題方法(1)矢量合成法：若物體只受兩個力作用時，應(yīng)用平行四邊形定則求這兩個力的合力，加速度的方向即是物體所受合外力的方向．

(2)正交分解法：當(dāng)物體受多個力作用時，常用正交分解法求物體的合外力．第12頁,共22頁，2024年2月25日，星期天【例2】如圖331所示，質(zhì)量為4kg的物體靜止在水平面上，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5.物體受到大小為20N、與水平方向成37°角斜向上的拉力F作用時，沿水平面做勻加速運動，求物體加速度的大小.(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)課堂講義xyGFNFfF1F2在水平方向：在豎直方向：Fcos37°－Ff＝maFN＋Fsin37°＝mg

Ff＝μFN

a＝0.5m/s2

第13頁,共22頁，2024年2月25日，星期天【例3】如圖332所示，沿水平方向做勻變速直線運動的車廂中，懸掛小球的懸線偏離豎直方向37°角，球和車廂相對靜止，球的質(zhì)量為1kg.(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)求車廂運動的加速度并說明車廂的運動情況；(2)求懸線對球的拉力大小．課堂講義解法一(合成法)圖332mgF37°F合小球F合＝mgtan37°

第14頁,共22頁，2024年2月25日，星期天【例3】如圖332所示，沿水平方向做勻變速直線運動的車廂中，懸掛小球的懸線偏離豎直方向37°角，球和車廂相對靜止，球的質(zhì)量為1kg.(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)求車廂運動的加速度并說明車廂的運動情況；(2)求懸線對球的拉力大?。n堂講義圖332解法二(正交分解法)F小球xymgF1F2Fsin37°＝ma

Fcos37°－mg＝0x方向：y方向：37°第15頁,共22頁，2024年2月25日，星期天課堂講義三、單位制在計算中的應(yīng)用1．單位制可以簡化計算過程計算時首先將各物理量的單位統(tǒng)一到國際單位制中，用國際單位制中的基本單位和導(dǎo)出單位表示，這樣就可以省去計算過程中單位的代入，只在數(shù)字后面寫上相應(yīng)待求量的單位即可．2．單位制可檢查物理量關(guān)系式的正誤如果發(fā)現(xiàn)某公式在單位上有問題，或者所求結(jié)果的單位與采用的單位制中該量的單位不一致，那么該公式或計算結(jié)果肯定是錯誤的．3．比較某個物理量不同值的大小時，必須先把它們的單位統(tǒng)一到同一單位制中，再根據(jù)數(shù)值來比較．第16頁,共22頁，2024年2月25日，星期天【例4】一列質(zhì)量為103t的列車，機車牽引力為3.5×105N，運動中所受阻力為車重的0.01倍．列車由靜止開始做勻加速直線運動，速度變?yōu)?80km/h需多長時間？此過程中前進了多遠(yuǎn)距離？(g取10m/s2)課堂講義m＝103t＝106kgF＝0.01G＝0.01×106×10N＝1×105Nv＝180km/h＝50m/s由牛頓第二定律得F牽－F＝ma

第17頁,共22頁，2024年2月25日，星期天課堂講義借題發(fā)揮應(yīng)用物理公式計算前應(yīng)先將各物理量的單位在同一單位制中統(tǒng)一，一般統(tǒng)一到國際單位．如果已知各物理量都是國際單位制中單位，所求量也一定是國際單位制中單位，故在計算式中不必一一寫出各物理量的單位，而只是在計算式的后面寫出所求量的單位就行．第18頁,共22頁，2024年2月25日，星期天1．下列對牛頓第二定律的表達式F＝ma及其變形公式的理解，正確的是(

)A．由F＝ma可知，物體所受的合力與物體的質(zhì)量成正比，與物體的加速度成反比B．由m＝可知，物體的質(zhì)量與其所受合力成正比，與其運動的加速度成反比C．由a＝可知，物體的加速度與其所受合力成正比，與其質(zhì)量成反比D．由m＝可知，物體的質(zhì)量可以通過測量它的加速度和它所受到的合力求出對牛頓第二定律的理解對點練習(xí)m與F、a皆無關(guān)

第19頁,共22頁，2024年2月25日，星期天2．靜止在光滑水平地面上的物體，受到一個水平拉力的作用，以下說法正確的是(

)A．當(dāng)力剛開始作用的瞬間，物體立即獲得加速度，但速度仍為零B．當(dāng)力剛開始作用的瞬間，物體同時獲得速度和加速度C．物體運動起來后，拉力變小時，物體一定減速D．物體運動起來后，拉力反向，物體的加速度立即反向?qū)c練習(xí)力與加速度具有瞬時對應(yīng)性v

＝at

，t=0時，v=0

加速度變小，速度仍然增大第20頁,共22頁，2024年2月25日，星期天對點練習(xí)3．如圖333所示，靜止在水平地面上的小黃鴨質(zhì)量m＝20kg，受到與水平面夾角為53°的斜向上的拉力，小黃鴨開始沿水平地面運動．若拉力F＝100N，小黃鴨與地面的動摩擦因數(shù)為0.2，求：(1)把小黃鴨看做質(zhì)點，作出其受力示意圖；(2)地面對小黃鴨的支持力；(3)小黃鴨運動的加速度的大小．(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g＝10m/s2)圖333·F53°xymgFfFN(2)根