高中物理第四章牛頓第二定律課件新人教版必修

1、 第四章第四章 牛頓運動定律牛頓運動定律方法：控制變量法 確定m，研究a與F的關系； 確定F，研究a與m的關系。驗證牛頓第二定律實驗回回顧顧數據F（N）10.0500.26820.0830.43530.1150.61640.1800.964表一：驗證牛頓第二定律實驗（數據）0 0.05 0.1 0.15 0.201.4 1.21.00.80.60.4 0.2 a(F(N)a(m/s2)回回顧顧幾位同學的實驗數據:m車= 186.7g（固定）表二：幾位同學的實驗數據:F = 0.05N（固定）數據m(kg)1/m1 0.1867 5.40.2682 0.2367 4.20.2113 0.2867

2、 3.50.1744 0.3367 3.00.149驗證牛頓第二定律實驗（數據）回回顧顧a(m/s2)0 0.10 0.20 0.30 0.400.35 0.300.250.200.150.10 0.05 m/Kg0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.011mkg1m回回顧顧F F mama a a F Fa a m m1 1a a m mF FF F k k mama k k 為比例系數為比例系數正比于正比于思思考考假如你是科學家，你能否想個辦法把假如你是科學家，你能否想個辦法把k k 消掉？消掉？把把能夠使質量是能夠使質量是1 kg1 kg的物體產生的物體產生1 m/s1

3、 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 牛頓第二定律的數學表達式牛頓第二定律的數學表達式F F k k mama 牛牛頓頓第第二二定定律律內容：物體加速度的大小跟作用力成正比，內容：物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質量成反比，跟物體的質量成反比，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a 的方向與F 的方向一定相同F、m、

4、a是對于同一個物體而言的a和F時刻對應：同時產生、同時消失、同時變化每個力各自獨立地使物體產生一個加速度矢量性矢量性瞬時性瞬時性獨立性獨立性F F合合 mama 合外力質量加速度同體性同體性汽車重新加速時的受力情況例例題題某質量為某質量為1000kg1000kg的汽車在平直路面上試車，當的汽車在平直路面上試車，當達到達到72km/h72km/h的速度時關閉發(fā)動機，經過的速度時關閉發(fā)動機，經過20s20s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，產生的加速度應為多大？，產生的加速度應為多大？假定試車過程中汽車受到

5、的阻力不變。假定試車過程中汽車受到的阻力不變。汽車減速時受力情況GFNF阻阻F阻阻FFNG用用牛牛頓頓第第二二定定律律解解題題的的一一般般步步驟驟1、確定研究對象。2、分析物體的受力情況和運動情況，畫出研究對象的受力分析圖。3、求出合力。4、根據牛頓第二定律列方程求解，必要時進行檢驗或討論。3、選取正方向或建立坐標系，通常以加速度方向為正方向正交分解法正交分解法平行四邊形法平行四邊形法例例題題光滑水平面上有一個物體，質量是光滑水平面上有一個物體，質量是2 2，受到互，受到互成成120120o o角的兩個水平方向的力角的兩個水平方向的力F F1 1和和F F2 2的作用。兩的作用。兩個力的大小都

6、是個力的大小都是10N10N，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 a1 1a a課課堂堂練練習習1 1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)

7、、物體的運動方向一定跟合外力的方向相同、物體的運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、根據m = F/a m = F/a ，物體的質量跟外力成正比，物體的質量跟外力成正比, ,跟加速跟加速度成反比度成反比2 2、在牛頓第二定律、在牛頓第二定律F=kmaF=kma式中，比例常數式中，比例常數k k的數的數值：值：A A、在任何情況下都等于、在任何情況下都等于1 1；B B、K K值是由質量、加速度和力的大小決定的；值是由質量、加速度和力的大小決定的；C C、K K值是由質量、加速度和力的單位決定的；值是由

8、質量、加速度和力的單位決定的；D D、在國際單位制里，、在國際單位制里，k k的數值一定等于的數值一定等于1 1。課課堂堂練練習習課課堂堂練練習習3 3、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、勻減速運動、勻減速運動B B、勻加速運動、勻加速運動C C、速度逐漸減小的變加速運動、速度逐漸減小的變加速運動D D、速度逐漸增大的變加速運動、速度逐漸增大的變加速運動課課堂堂練練習習4 4、質量為、質量為1kg 1

9、kg 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 的共點力作用。則物體的加速度的共點力作用。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 25 5、關于速度、加速度、合外力的關系正確的是：、關于速度、加速度、合外力的關系正確的是：A A、物體的速度越大則加速度越大，所受合外力也越大、物體的速度越大則加速度越大，所受合外力也越大B B、物體的速度為零則加速度為零，所受合外力也為零、物體的速度為零則加速度為零，所受合外力也為零C C、物體的速度為零而

10、加速度可能很大，所受合外力也、物體的速度為零而加速度可能很大，所受合外力也 可能很大可能很大; ;D D、物體的速度很大而加速度可能為零，所受合外力也、物體的速度很大而加速度可能為零，所受合外力也 可能為零。可能為零。課課堂堂練練習習6 6、F F合合和和a a的瞬時對應和因果對應關系正確的是的瞬時對應和因果對應關系正確的是a a：只有物體受到力的作用，物體才具有加速：只有物體受到力的作用，物體才具有加速度。度。b b：力恒定不變，加速度也恒定不變。：力恒定不變，加速度也恒定不變。c c：力隨著時間改變，加速度也隨著時間改變。：力隨著時間改變，加速度也隨著時間改變。d d：力停止作用，加速度也

11、隨即消失。：力停止作用，加速度也隨即消失。 練練習習思思考考 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生加速度?？墒俏覀冇昧Χ伎梢允刮矬w產生加速度?？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？應該怎樣解釋這牛頓第二定律有無矛盾？應該怎樣解釋這個現象？個現象？牛頓第一定律是牛頓第二定律的特例嗎？牛頓第一定律是牛頓第二定律的特例嗎？說說一一說說質量不同的物體，所受的重力不一樣，它質量不同的物體，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？課

12、課后后練練習習1 1、一個物體質量為、一個物體質量為m m，放在一個傾角為，放在一個傾角為的的斜面上，物體從斜面頂端由靜止開始加速下斜面上，物體從斜面頂端由靜止開始加速下滑滑（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，已知動摩擦因數為）若斜面粗糙，已知動摩擦因數為，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 12：質量為8103千克的汽車，在水平的公路上沿直線行駛，汽車的牽引力為1.45104牛，所受阻力為2.5 103牛求：汽車前進時的加速度解題步驟：研究對象：汽車.受力分析建立坐標系由F合ma

13、列方程解得：a.課課后后練練習習解:對 ,受力分析如圖. 建立如圖所示坐標系.由牛頓第二定律得:解得:解題格式：F-f=maNGFf汽車a=1.5 m/s2 2：質量為8103千克的汽車，在水平的公路上沿直線行駛，汽車的牽引力為1.45104牛，所受阻力為2.5 103牛求：汽車前進時的加速度課課后后練練習習3：如圖，位于水平地面上質量為m的木塊，在大小為，方向與水平方向成角的拉力作用下，沿地面作勻加速直線運動若木塊與地面之間的動摩擦因數為，求：木塊的加速度v課課后后練練習習練：如圖，位于水平地面上質量為m的木塊，在大小為，方向與水平方向成角的拉力作用下，沿地面作勻加速直線運 動若木塊與地面之間的動摩擦因數為，求：木塊的加速度解：對木塊，受力分析如圖建立如圖所示坐標系由牛頓第二定律得：NfGFNmafF0sincos解得：mFmgFasincosGNfxy練練習習附：附：瞬瞬時時加加速速度度的的分分析析輕繩：繩的彈力可發(fā)生突變。當其他條件輕繩：繩的彈力可發(fā)生突變。當其他條件發(fā)生變化的瞬間，繩的彈力可以瞬時產生、發(fā)生變化的瞬間，繩的彈力可以瞬時產生、瞬時改變或瞬時消失。（當繩被剪斷時，瞬時改變或瞬時消失。（當繩被剪斷時，繩的彈力瞬間消失）繩的彈力瞬間消失）輕彈簧：彈簧的彈力不能發(fā)生突