牛頓第二定律課件-高一上學(xué)期物理人教版

第四章第3節(jié)

牛頓第二定律學(xué)習(xí)目標(biāo)1.牛頓第二定律內(nèi)容以及公式2.力F的單位3.牛頓第二定律的性質(zhì)4.牛頓第二定律的應(yīng)用1.用天平測(cè)出小車的質(zhì)量M車。2.安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，平衡摩擦力。3.把細(xì)線系在小車上并繞過滑輪懸掛槽碼，將車?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近。4.先打開計(jì)時(shí)器電源，再釋放小車，得到紙帶，并記下槽碼的重量。5.改變槽碼的重量，重復(fù)以上的步驟幾次。（控制M車不變，改變F，探究F與a的關(guān)系）6.控制槽碼質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量，再測(cè)幾組數(shù)據(jù)。（控制F不變，改變M車，探究M與a的關(guān)系）實(shí)驗(yàn)步驟

上一節(jié)課，通過實(shí)驗(yàn)

課堂引入“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”實(shí)驗(yàn)結(jié)論：Faam1在質(zhì)量一定時(shí)，物體加速度的大小與它受到的作用力成正比，即a∝F；

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。課堂引入

更加精細(xì)的實(shí)驗(yàn)表明，小車的加速度a跟它所受的作用力F成正比，與它的質(zhì)量m成反比。問題與思考學(xué)習(xí)任務(wù)一

牛頓第二定律的表達(dá)式

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所受合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。這就是牛頓第二定律（Newton’ssecondlaw）。牛頓第二定律的內(nèi)容學(xué)習(xí)任務(wù)一

牛頓第二定律的表達(dá)式m一定：a∝

FF∝ma

F一定：a∝m1a∝mFF=kma

k為比例系數(shù)

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，還明確了加速度和力的方向關(guān)系。k到底有多大呢？學(xué)習(xí)任務(wù)一

牛頓第二定律的表達(dá)式F＝kma中k的數(shù)值取決于F、m、a的單位的選取。

在國(guó)際單位制中，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

kg·m/s2后人為了紀(jì)念牛頓，把它稱作“牛頓”，用符號(hào)N表示.學(xué)習(xí)任務(wù)一

牛頓第二定律的表達(dá)式

使質(zhì)量是1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的力為1N。1N＝1kg·m/s2F＝ma

在質(zhì)量的單位取千克（kg），加速度的單位取米每二次方秒（m/s2），力的單位取牛頓（N）時(shí)，牛頓第二定律可以表述為：該表達(dá)式在具體的使用中有哪些要注意的呢？學(xué)習(xí)任務(wù)一

牛頓第二定律的表達(dá)式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，可是螞蟻無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學(xué)習(xí)任務(wù)二

對(duì)牛頓第二定律的理解3.矢量性：F=ma是一個(gè)矢量式，a與F的方向總是相同;4.瞬時(shí)性：a與F是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系（含大小和方向），即a與F同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失。（F突變→a突變v不突變）5.獨(dú)立性：每個(gè)力各自獨(dú)立地能使物體產(chǎn)生一個(gè)加速度2.同體性：

a、F、m對(duì)應(yīng)于同一物體;

1.因果性：力是產(chǎn)生加速度的原因，合外力不為零時(shí)一定有加速度；學(xué)習(xí)任務(wù)二

對(duì)牛頓第二定律的理解——性質(zhì)2.分析受力情況

畫受力分析圖求合外力求a3.運(yùn)動(dòng)情況的分析列表達(dá)式4.根據(jù)牛頓第二定律F合

＝ma

列方程求解一般解題步驟1.選擇研究對(duì)象應(yīng)用題解題步驟求解加速度的兩種方法1.合成法

若物體只受兩個(gè)力作用時(shí)，應(yīng)用平行四邊形定則求這兩個(gè)力的合力，物體所受合力的方向即為加速度的方向

2.正交分解法

當(dāng)物體受多個(gè)力作用處于加速或減速狀態(tài)時(shí)，常用正交分解法求物體所受的合力，再應(yīng)用牛頓第二定律求加速度求解加速度的兩種方法應(yīng)用題解題步驟【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)的過程中，細(xì)線就會(huì)偏過一定角度并相對(duì)車廂保持靜止，通過測(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

方向水平向右例題2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．1、沿加速度方向、垂直加速度方向建立xoy坐標(biāo)系

(不分解加速度)2、將物體所受的其他力正交分解3、有加速度則列方程Fx＝ma

沒有加速度則列方程Fy＝0.解題總結(jié)a見《從入門到精通》【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例題2

在宇宙空間，所有物體處于完全失重的情況。天平、臺(tái)秤無法使用。通過本節(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)量科學(xué)漫步科學(xué)漫步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