人教版物理必修一第四章牛頓運(yùn)動定律3牛頓第二定律課件共26張

1、 第四章第四章 牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律 物體運(yùn)動狀態(tài)的改變需要有物體運(yùn)動狀態(tài)的改變需要有力的作用，物體運(yùn)動狀態(tài)改力的作用，物體運(yùn)動狀態(tài)改變的快慢（加速度），不僅變的快慢（加速度），不僅與物體所受力有關(guān)，還與物與物體所受力有關(guān)，還與物體的慣性有關(guān)，牛頓第二定體的慣性有關(guān)，牛頓第二定律揭示了加速度與外力及質(zhì)律揭示了加速度與外力及質(zhì)量的關(guān)系量的關(guān)系 如圖所示的實驗裝置，取兩個質(zhì)量相同的小車放在光滑的水平板上，繩的另一端跨過定滑輪各掛一個盤，盤里分別放著數(shù)目不等的砝碼，使兩個小車在拉力作用下做加速運(yùn)動，拉力f的大小可以認(rèn)為等于砝碼（包括砝碼盤）的重量f的大小，可以通過增、減砝碼來改變，車的后端也分別

2、系上繩用一只夾子夾住兩根細(xì)繩，以同時控制兩輛小車，使它們同時運(yùn)動和停止運(yùn)動方法：控制變量法 先確定m，研究a與f的關(guān)系； 再確定f，研究a與m的關(guān)系。幾位同學(xué)的實驗數(shù)據(jù):車m = 186.7g（固定）數(shù)據(jù)f（n）a（m/s2）10.050.26820.0830.43530.1150.61640.180.964表一：表二：幾位同學(xué)的實驗數(shù)據(jù):f = 0.05n（固定）數(shù)據(jù)m(g)1/ma（m/s2）1186.70.00540.2682236.70.00420.2113286.70.00350.1744336.70.0030.149驗證牛頓第二定律實驗（數(shù)據(jù)）0 0.05 0.1 0.15 0.2

3、01.4 1.21.00.80.60.4 0.2 a f(n)0 100 200 300 4000.35 0.300.250.200.150.10 0.05 m/g0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.0050.35 0.300.250.200.150.10 0.05 1/m 第四章第四章 牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律a a f ff f mama 正比于正比于a a m m1 1a a m mf ff f k k mama k k 為比例系數(shù)為比例系數(shù)假如你是科學(xué)家，你能否想個辦法把假如你是科學(xué)家，你能否想個辦法把k k 消掉？消掉？把把能夠使質(zhì)量是能夠使質(zhì)量是1 kg1 kg

4、的物體產(chǎn)生的物體產(chǎn)生1 m/s1 m/s2 2 的的加速度加速度的這么大的力定義為的這么大的力定義為1 n1 n，即，即 1 1牛牛=1=1千克千克 米米/ /秒秒2 2可見，如果都用可見，如果都用國際單位制國際單位制的單位，在上式的單位，在上式中就可以使中就可以使k=1k=1，上式簡化成，上式簡化成f f mama 牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式f f k k mama 1.1.內(nèi)容：物體加速度的大小跟作用力成正比，內(nèi)容：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，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用加速度的方向跟作用力的方向相同力的方向相同f f合合 mama

5、合外力質(zhì)量加速度a 的方向與f 的方向一定相同f、m、a 是對于同一個物體而言的f 和a 時刻對應(yīng)：同時產(chǎn)生、同時消失、同時變化每個力各自獨(dú)立地使物體產(chǎn)生一個加速度矢量性矢量性瞬時性瞬時性獨(dú)立性獨(dú)立性同體性同體性2.2.對牛頓第二定律的理解對牛頓第二定律的理解下列說法正確的是：下列說法正確的是：1 1、物體合外力減小時，加速度一定減小、物體合外力減小時，加速度一定減小2 2、物體速度為零，合外力一定為零、物體速度為零，合外力一定為零3 3、物體合外力為零時，速度一定為零、物體合外力為零時，速度一定為零4 4、物體合外力減小時，速度一定減小、物體合外力減小時，速度一定減小5 5、物體的運(yùn)動方向一

6、定跟合外力的方向相同、物體的運(yùn)動方向一定跟合外力的方向相同6 6、物體的加速度大小不變一定受恒力作用物體的加速度大小不變一定受恒力作用7 7、根據(jù)、根據(jù)m = f/a m = f/a ，物體的質(zhì)量跟外力成正比，物體的質(zhì)量跟外力成正比， 跟加速度成反比跟加速度成反比 從牛頓第二定律知道，無論怎樣小的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?？墒俏覀冇昧Χ伎梢允刮矬w產(chǎn)生加速度?？墒俏覀冇昧μ嵋粋€很重的物體時卻提不動它，這跟力提一個很重的物體時卻提不動它，這跟牛頓第二定律有無矛盾？應(yīng)該怎樣解釋這牛頓第二定律有無矛盾？應(yīng)該怎樣解釋這個現(xiàn)象？個現(xiàn)象？問問：牛頓第一定律是牛頓第二定律的特例

7、嗎？牛頓第一定律是牛頓第二定律的特例嗎？答：不能。牛頓第一定律以伽利略的理想實答：不能。牛頓第一定律以伽利略的理想實驗為基礎(chǔ)，得出了物體不受外力時的運(yùn)動規(guī)驗為基礎(chǔ)，得出了物體不受外力時的運(yùn)動規(guī)律，即物體不受力時保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)律，即物體不受力時保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。同時，牛頓第一定律指出了力或靜止?fàn)顟B(tài)。同時，牛頓第一定律指出了力和運(yùn)動的關(guān)系的內(nèi)涵。在此基礎(chǔ)上人們才能和運(yùn)動的關(guān)系的內(nèi)涵。在此基礎(chǔ)上人們才能準(zhǔn)確的研究物體受力時的運(yùn)動規(guī)律，故牛頓準(zhǔn)確的研究物體受力時的運(yùn)動規(guī)律，故牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ)，而不是牛第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ)，而不是牛頓第二定律的特例。以牛頓第一

8、定律為基礎(chǔ)，頓第二定律的特例。以牛頓第一定律為基礎(chǔ)，牛頓第二定律則進(jìn)一步定量給出了決定物體牛頓第二定律則進(jìn)一步定量給出了決定物體加速度的因素。加速度的因素。汽車重新加速時的受力情況某質(zhì)量為某質(zhì)量為1100kg1100kg的汽車在平直路面上試車，當(dāng)?shù)钠囋谄街甭访嫔显囓?，?dāng)達(dá)到達(dá)到100km/h100km/h的速度時關(guān)閉發(fā)動機(jī)，經(jīng)過的速度時關(guān)閉發(fā)動機(jī)，經(jīng)過70s70s停停下來，汽車受到的阻力是多大？重新起步加速下來，汽車受到的阻力是多大？重新起步加速時牽引力為時牽引力為2000n2000n，產(chǎn)生的加速度應(yīng)為多大？，產(chǎn)生的加速度應(yīng)為多大？假定試車過程中汽車受到的阻力不變。假定試車過程中汽車受到的阻

9、力不變。汽車減速時受力情況gfnf阻阻f阻阻ffng1、確定研究對象。2、分析物體的受力情況和運(yùn)動情況，畫出研究對象的受力分析圖。3、求出合力。4、選取正方向，根據(jù)牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)規(guī)律建立方程并求解。正交分解法平行四邊形法一個物體，質(zhì)量是一個物體，質(zhì)量是4 4，受到互成，受到互成120120o o角的角的兩個力兩個力f f1 1和和f f2 2的作用。這兩個力的大小都的作用。這兩個力的大小都是是20n20n，這個物體的加速度是多少？，這個物體的加速度是多少？f f1 1f f2 20 0f fxy0 0f f1 1f f2 2有沒有其他方法？0 0f f1 1f f2 2a a2 2a a

10、1 1a a質(zhì)量不同的物體，所受的重力不一樣，它質(zhì)量不同的物體，所受的重力不一樣，它們自由下落時加速度卻是一樣的。你怎樣們自由下落時加速度卻是一樣的。你怎樣解釋？解釋？ 質(zhì)量為質(zhì)量為1kg 1kg 的物體受到兩個大小分別為的物體受到兩個大小分別為2n 2n 和和4n 4n 的共點(diǎn)力作用。則物體的加速度的共點(diǎn)力作用。則物體的加速度大小可能是大小可能是 ( )( )a a、5m/s5m/s2 2 b b、3m/s3m/s2 2c c、2m/s2m/s2 2 d d、0.5m/s0.5m/s2 2abcabc 在光滑水平面上的木塊，在水平方向在光滑水平面上的木塊，在水平方向上受到一個方向不變、大小從

11、零逐漸增加上受到一個方向不變、大小從零逐漸增加到某一固定值的外力作用時，這一過程木到某一固定值的外力作用時，這一過程木塊將做塊將做 ( )( )a a、勻減速運(yùn)動、勻減速運(yùn)動b b、勻加速運(yùn)動、勻加速運(yùn)動c c、速度逐漸減小的變加速運(yùn)動、速度逐漸減小的變加速運(yùn)動d d、速度逐漸增大的變加速運(yùn)動、速度逐漸增大的變加速運(yùn)動d d一個物體質(zhì)量為一個物體質(zhì)量為m m，放在一個傾角為，放在一個傾角為的斜的斜面上，物體從斜面頂端由靜止開始加速下滑面上，物體從斜面頂端由靜止開始加速下滑（1 1）若斜面光滑，求物體的加速度？）若斜面光滑，求物體的加速度？（2 2）若斜面粗糙，已知動摩擦因數(shù)為）若斜面粗糙，已知動摩擦因數(shù)為，求物體的加速度？求物體的加速度？ f fn nf f合合a af ff ff f2 2f f1 1一、牛頓第二定律內(nèi)容及表達(dá)式一、牛頓第二定律內(nèi)容及表達(dá)式二、對牛頓第二定律的理解：二、對牛頓第二定律的理解：同體性、瞬時性、矢量性、獨(dú)立性同體性、瞬時性、矢量性、獨(dú)立性三、運(yùn)用牛頓第二定律解題三、運(yùn)用牛頓第二定律解題輕繩：繩的彈力可發(fā)生突變。當(dāng)其他條件輕繩：繩的彈力可發(fā)生突變。當(dāng)其他條件發(fā)生變化的瞬間，繩的彈力可以瞬時產(chǎn)生、發(fā)生變化的瞬間，