高中物理《牛頓第二定律》ppt課件教程文件

1、目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對(duì)點(diǎn)練習(xí)對(duì)點(diǎn)練習(xí)牛頓第二定律牛頓第二定律 高中物理高中物理牛頓第二定律牛頓第二定律ppt課件課件預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)想一想想一想：從牛頓第二定律可知，無論多么小：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，我們用的力都可以使物體產(chǎn)生加速度，可是，我們用力提一個(gè)很重的箱子，卻提不動(dòng)它，這跟牛頓力提一個(gè)很重的箱子，卻提不動(dòng)它，這跟牛頓第二定律有無矛盾？為什么？第二定律有無矛盾？為什么？ 答案答案不矛盾；不矛盾；一、牛頓第二定律一、牛頓第二定律1 合力合力 合力方向合力方向 2 ma 矢矢 相同相同 3 1 m/s2 牛頓第二定律中的力

2、是指牛頓第二定律中的力是指合外力合外力 F合合0 a0 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)二、力學(xué)的單位制二、力學(xué)的單位制 1 單位單位 2 導(dǎo)出單位導(dǎo)出單位 3 基本單位基本單位 導(dǎo)出單位導(dǎo)出單位 4 長度長度 質(zhì)量質(zhì)量 時(shí)間時(shí)間 米米 千克千克 秒秒 想一想想一想：若質(zhì)量的單位用克，加速度的單位用厘：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？牛頓第二米每二次方秒，那么力的單位是牛頓嗎？牛頓第二定律表達(dá)式中的系數(shù)定律表達(dá)式中的系數(shù)k還是還是1嗎？嗎？答案答案只有當(dāng)質(zhì)量的單位用千克，加速度的單位用米每只有當(dāng)質(zhì)量的單位用千克，加速度的單位用米每二次方秒時(shí)，力的單位才是牛頓；二次方秒時(shí)，

3、力的單位才是牛頓；此時(shí)牛頓第二定律表達(dá)式中的系數(shù)才是此時(shí)牛頓第二定律表達(dá)式中的系數(shù)才是1. 一、對(duì)牛頓第二定律的理解一、對(duì)牛頓第二定律的理解課堂講義課堂講義1表達(dá)式表達(dá)式： Fma，F(xiàn)指合外力指合外力 2對(duì)牛頓第二定律的理解對(duì)牛頓第二定律的理解 (1)瞬時(shí)性：瞬時(shí)性： a與與F同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失，為瞬時(shí)對(duì)同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失，為瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系應(yīng)關(guān)系 (2)矢量性：矢量性： Fma是矢量表達(dá)式，任一時(shí)刻是矢量表達(dá)式，任一時(shí)刻a的方向均與合外的方向均與合外力力F的方向一致，當(dāng)合外力方向變化時(shí)的方向一致，當(dāng)合外力方向變化時(shí)a的方向同時(shí)的方向同時(shí)變化，即變化，即a與與F的方向在任何時(shí)刻

4、均相同的方向在任何時(shí)刻均相同 課堂講義課堂講義(3)同體性：同體性： 公式公式Fma中中a、F、m都是針對(duì)同一物體而言的都是針對(duì)同一物體而言的 (4)獨(dú)立性：獨(dú)立性： 當(dāng)物體同時(shí)受到幾個(gè)力作用時(shí)，各個(gè)力都滿足當(dāng)物體同時(shí)受到幾個(gè)力作用時(shí)，各個(gè)力都滿足Fma，每個(gè)力都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)加速度，這些加速度的矢量和，每個(gè)力都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)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即為物體具有的合加速度故牛頓第二定律可表示為 xxFmayyFma課堂講義課堂講義3合外力、加速度、速度的關(guān)系合外力、加速度、速度的關(guān)系(1)力與加速度力與加速度為因果關(guān)系，但無先后關(guān)系，力是因?yàn)橐蚬P(guān)系，但無

5、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，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與合外力成正比(2)力與速度力與速度無因果關(guān)系：合外力與速度方向可以同無因果關(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(shí)，物體做向，可以反向合外力與速度方向同向時(shí)，物體做加速運(yùn)動(dòng)，反向時(shí)物體做減速運(yùn)動(dòng)加速運(yùn)動(dòng)，反向時(shí)物體做減速運(yùn)動(dòng)課堂講義課堂講義(3)兩個(gè)加速度公式的區(qū)別兩個(gè)加速度公式的區(qū)別 課堂講義課堂講義【例例1】下列對(duì)牛頓第二定下列對(duì)牛頓第二定律的理解正確的是律的理解正確的是()A由由Fma可知，可知，F(xiàn)與與a成正比，成正比，m與與a成反比成反比B牛頓第二定

6、律說明當(dāng)牛頓第二定律說明當(dāng)物體有加速度時(shí)，物體才物體有加速度時(shí)，物體才受到外力的作用受到外力的作用C加速度的方向與合外加速度的方向與合外力的方向一致力的方向一致D當(dāng)外力停止作用時(shí)，當(dāng)外力停止作用時(shí)，加速度隨之消失加速度隨之消失 m決定于決定于物體本身物體本身 由由 Fma可知，只有可知，只有F一定的前提一定的前提下，下， m才與才與a成反比。成反比。力是產(chǎn)生加速度的原因力是產(chǎn)生加速度的原因 物體受到外力時(shí)才有的加物體受到外力時(shí)才有的加速度速度 矢量性矢量性 瞬時(shí)性瞬時(shí)性 課堂講義課堂講義針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練初始時(shí)靜止初始時(shí)靜止在光滑水平面上的物體，在光滑水平面上的物體，受到一個(gè)逐漸減小的水受到一個(gè)

7、逐漸減小的水平力的作用，則這個(gè)物平力的作用，則這個(gè)物體運(yùn)動(dòng)情況為體運(yùn)動(dòng)情況為 ()A速度不斷增大，但增速度不斷增大，但增大得越來越慢大得越來越慢B加速度不斷增大，速加速度不斷增大，速度不斷減小度不斷減小C加速度不斷減小，速加速度不斷減小，速度不斷增大度不斷增大D加速度不變，速度先加速度不變，速度先減小后增大減小后增大加速加速 牛頓第二定律牛頓第二定律 ：Fma a 逐漸減小逐漸減小 速度增大的速度增大的 越來越越來越慢慢課堂講義課堂講義二、牛頓第二定律的簡單應(yīng)用二、牛頓第二定律的簡單應(yīng)用 1解題步驟解題步驟(1)確定研究對(duì)象確定研究對(duì)象(2)進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)情況分析，作出進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)情

8、況分析，作出受力和運(yùn)動(dòng)受力和運(yùn)動(dòng)示意圖示意圖 (3)求合力求合力F或加速度或加速度a. (4)根據(jù)根據(jù)Fma列方程求解列方程求解 課堂講義課堂講義2解題方法解題方法(1)矢量合成法矢量合成法：若物體只受兩個(gè)力作用時(shí)，應(yīng)用平：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，加速度的方向即行四邊形定則求這兩個(gè)力的合力，加速度的方向即是物體所受合外力的方向是物體所受合外力的方向 (2)正交分解法正交分解法：當(dāng)物體受多個(gè)力作用時(shí)，常用正交分：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解法求物體的合外力【例例2】如圖如圖331所示，質(zhì)量為所示，質(zhì)量為4 kg的物體靜止在水平的物體靜止

9、在水平面上，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為面上，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5.物體受到物體受到大小為大小為20 N、與水平方向成、與水平方向成37角斜向上的拉力角斜向上的拉力F作作用時(shí)，沿水平面做勻加速運(yùn)動(dòng)，求物體加速度的大小用時(shí)，沿水平面做勻加速運(yùn)動(dòng)，求物體加速度的大小. (g取取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8) 課堂講義課堂講義xyGFNFfF1F2在水平方向：在水平方向：在豎直方向：在豎直方向： Fcos 37FfmaFNFsin 37mg FfFN a0.5 m/s2 【例例3】如圖如圖 332所示，沿水平方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的車廂中，所示，沿水平方向做勻變

10、速直線運(yùn)動(dòng)的車廂中，懸掛小球的懸線偏離豎直方向懸掛小球的懸線偏離豎直方向37角，球和車廂相對(duì)靜止，球的角，球和車廂相對(duì)靜止，球的質(zhì)量為質(zhì)量為1 kg.(g取取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)(1)求車廂運(yùn)動(dòng)的加速度并說明車廂的運(yùn)動(dòng)情況；求車廂運(yùn)動(dòng)的加速度并說明車廂的運(yùn)動(dòng)情況；(2)求懸線對(duì)球的拉力大小求懸線對(duì)球的拉力大小課堂講義課堂講義解法一解法一(合成法合成法) 圖圖332 mgF37F合合小球小球 F合合mgtan 37 【例例3】如圖如圖 332所示，沿水平方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的車廂中，所示，沿水平方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的車廂中，懸掛小球的懸線偏離豎直方向懸掛小球的

11、懸線偏離豎直方向37角，球和車廂相對(duì)靜止，球的角，球和車廂相對(duì)靜止，球的質(zhì)量為質(zhì)量為1 kg.(g取取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)(1)求車廂運(yùn)動(dòng)的加速度并說明車廂的運(yùn)動(dòng)情況；求車廂運(yùn)動(dòng)的加速度并說明車廂的運(yùn)動(dòng)情況；(2)求懸線對(duì)球的拉力大小求懸線對(duì)球的拉力大小課堂講義課堂講義圖圖332 解法二解法二(正交分解法正交分解法)F小球小球 xymgF1F2Fsin 37ma Fcos 37mg0 x方向：方向：y方向：方向：37課堂講義課堂講義三、單位制在計(jì)算中的應(yīng)用三、單位制在計(jì)算中的應(yīng)用1單位制可以單位制可以簡化計(jì)算過程簡化計(jì)算過程計(jì)算時(shí)首先將各物理量的單位統(tǒng)一到國

12、際單位制中，計(jì)算時(shí)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(jì)算過程中單位的代入，只在數(shù)字后面寫上可以省去計(jì)算過程中單位的代入，只在數(shù)字后面寫上相應(yīng)待求量的單位即可相應(yīng)待求量的單位即可2單位制可單位制可檢查檢查物理量物理量關(guān)系式的正誤關(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(jì)算結(jié)果肯定是錯(cuò)誤的公式或計(jì)算結(jié)果肯定是錯(cuò)誤的 3比較某個(gè)物理量不同值的大

13、小時(shí)，必須先把它們比較某個(gè)物理量不同值的大小時(shí)，必須先把它們的單位的單位統(tǒng)一到同一單位制統(tǒng)一到同一單位制中，再根據(jù)數(shù)值來比較中，再根據(jù)數(shù)值來比較【例例4】一列質(zhì)量為一列質(zhì)量為103 t的列車，機(jī)車牽引力為的列車，機(jī)車牽引力為3.5105 N，運(yùn)動(dòng)中所受阻力為車重的，運(yùn)動(dòng)中所受阻力為車重的0.01倍列車由靜止開始倍列車由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度變?yōu)樽鰟蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)，速度變?yōu)?80 km/h需多長時(shí)間？此需多長時(shí)間？此過程中前進(jìn)了多遠(yuǎn)距離？過程中前進(jìn)了多遠(yuǎn)距離？(g取取10 m/s2)課堂講義課堂講義m103 t106 kg F0.01G0.01 10610 N1105 N v180 km/

14、h50 m/s 由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得F牽牽Fma 課堂講義課堂講義借題發(fā)揮借題發(fā)揮 應(yīng)用物理公式計(jì)算前應(yīng)先將各物理量的單位在應(yīng)用物理公式計(jì)算前應(yīng)先將各物理量的單位在同一單位制中統(tǒng)一，一般同一單位制中統(tǒng)一，一般統(tǒng)一到國際單位統(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(jì)算式中不必量也一定是國際單位制中單位，故在計(jì)算式中不必一一寫出各物理量的單位，而一一寫出各物理量的單位，而只是在計(jì)算式的后面只是在計(jì)算式的后面寫出所求量的單位就行寫出所求量的單位就行1下列對(duì)牛頓第二定律的表達(dá)式下列對(duì)牛頓第二定律的表

15、達(dá)式Fma及其變形公式的理解，正確的是及其變形公式的理解，正確的是()A由由Fma可知，物體所受的合力與可知，物體所受的合力與物體的質(zhì)量成正比，與物體的加速度成物體的質(zhì)量成正比，與物體的加速度成反比反比B由由m 可知，物體的質(zhì)量與其所可知，物體的質(zhì)量與其所受合力成正比，與其運(yùn)動(dòng)的加速度成反受合力成正比，與其運(yùn)動(dòng)的加速度成反比比C由由a 可知，物體的加速度與其所可知，物體的加速度與其所受合力成正比，與其質(zhì)量成反比受合力成正比，與其質(zhì)量成反比D由由m 可知，物體的質(zhì)量可以通過可知，物體的質(zhì)量可以通過測(cè)量它的加速度和它所受到的合力求出測(cè)量它的加速度和它所受到的合力求出對(duì)牛頓第二定律的理解對(duì)牛頓第二定

16、律的理解 對(duì)點(diǎn)練習(xí)對(duì)點(diǎn)練習(xí)m與與F、a皆皆無關(guān)無關(guān) 2靜止在光滑水平地面上的物體，靜止在光滑水平地面上的物體，受到一個(gè)水平拉力的作用，以下說受到一個(gè)水平拉力的作用，以下說法正確的是法正確的是()A當(dāng)力剛開始作用的瞬間，物體當(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，物體當(dāng)力剛開始作用的瞬間，物體同時(shí)獲得速度和加速度同時(shí)獲得速度和加速度C物體運(yùn)動(dòng)起來后，拉力變小時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)起來后，拉力變小時(shí)，物體一定減速物體一定減速D物體運(yùn)動(dòng)起來后，拉力反向，物體運(yùn)動(dòng)起來后，拉力反向，物體的加速度立即反向物體的加速度立即反向?qū)c(diǎn)練習(xí)對(duì)點(diǎn)練習(xí)力與加速度

17、具力與加速度具有有瞬時(shí)瞬時(shí)對(duì)應(yīng)性對(duì)應(yīng)性 v at ，t=0時(shí)時(shí)，v=0 加速度變小，速加速度變小，速度仍然增大度仍然增大 對(duì)點(diǎn)練習(xí)對(duì)點(diǎn)練習(xí)3如圖如圖333所示，靜止在水平地面上的小黃鴨質(zhì)量所示，靜止在水平地面上的小黃鴨質(zhì)量m20 kg，受到與水平面夾角為受到與水平面夾角為53的斜向上的拉力，小黃鴨開始沿水平的斜向上的拉力，小黃鴨開始沿水平地面運(yùn)動(dòng)若拉力地面運(yùn)動(dòng)若拉力F100 N，小黃鴨與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，小黃鴨與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，求：求：(1)把小黃鴨看做質(zhì)點(diǎn)，作出其受力示意圖；把小黃鴨看做質(zhì)點(diǎn)，作出其受力示意圖；(2)地面對(duì)小黃鴨的支持力；地面對(duì)小黃鴨的支持力；(3)小黃鴨運(yùn)動(dòng)的加

18、速度的大小小黃鴨運(yùn)動(dòng)的加速度的大小(sin 530.8，cos 530.6，g10m/s2)圖圖333F53xymgFfFN(2)根據(jù)牛頓第二定律：豎直方向：根據(jù)牛頓第二定律：豎直方向： Fsin 53FNmg FNmgFsin 53120 N， 豎直向上；豎直向上； (3) FfFN24 N Fcos 53Ffma a1.8 m/s2 牛頓第二定律的簡單應(yīng)用牛頓第二定律的簡單應(yīng)用對(duì)點(diǎn)練習(xí)對(duì)點(diǎn)練習(xí)力學(xué)單位制的理解與應(yīng)用力學(xué)單位制的理解與應(yīng)用4關(guān)于力學(xué)單位制，下列說關(guān)于力學(xué)單位制，下列說法正確的是法正確的是()Akg、m/s、N是導(dǎo)出單位是導(dǎo)出單位Bkg、m、s是基本單位是基本單位C在國際單位制中，質(zhì)量在國