4.3 牛顿第二定律 课件(共20张PPT) 2024-2025学年高一物理人教版（2019）必修第一册

(课件网) 第四章 运动和力的关系 第3节 牛顿第二定律 1.知道牛顿第二定律的内容和表达式的确切含义。 2.知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。 3.通过运用牛顿第二定律分析、处理简单问题，总结应用步骤，理解牛顿第二定律是连接运动与力之间关系的桥梁 赛车质量小、动力大，容易在短时间内获得较大的速度，也就是说，赛车的加速度大。 物体的加速度a与它所受的作用力F以及自身的质量m之间存在什么样的定量关系呢？ 通过上节的探究实验，你找到了吗？ F 探究：加速度与力、质量的关系 质量一定时加速度与力的关系 如果我们多做几次类似的实验，每次实验的点都可以拟合成直线，而这些直线与坐标轴的交点又都十分接近原点，那么，实际规律很可能就是这样的。 一、牛顿第二定律 探究：加速度与力、质量的关系 力一定时加速度与质量的关系 这一结论带有猜想和推断的性质.只有根据这些结论推导出的很多新结果都与事实一致时，这样的结论才能成为“定律”。 科学前辈们在根据有限的实验事实宣布某个定律时，既需要谨慎，也需要勇气。 一、牛顿第二定律 内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。 F合=kma k是比例系数，没有单位。 数值取决于F、m、a的单位的选取。 二、力的单位 当k =1时，质量 m = 1 kg 的物体在某力作用下获得 a = 1 m/s2 的加速度所需要的力： F=ma=1 kg×1m/s2= 1 kg·m/s2 把 1 kg·m/s2 叫做一个单位的力 力的单位就是千克米每二次方秒 后人为了纪念牛顿，把它称作“牛顿”，用符号N表示 在质量的单位取千克（kg），加速度的单位取米每二次方秒（m/s2），力的单位取牛顿（N） 时，牛顿第二定律简化成： F合= ma 三、对牛顿第二定律的理解 问题1：从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以产生加速度，可是，我们用力去提一个很重的箱子，却提不动它。这和牛顿第二定律有矛盾吗？怎么解释？ 回顾在上节课的实验探究中所用的外力F是怎样得来的？ F合 ma = 合力 因果性 同一性 三、对牛顿第二定律的理解 问题2：水平抛出的铅球，加速度的方向如何？ F合 ma = F合的方向即加速度的方向 矢量性 问题3：若作用在物体上的外力随时间不断变化，则物体的加速度会如何？ 加速度与合外力存在瞬时对应关系，物体所受合外力的大小和方向如何变化，物体运动的加速度大小和方向总与合外力同步变化。 瞬时性 问题4：讨论下列问题 如图（一）所示：一10kg的物体只受到F1=10N的力作用，请问该物体的加速度大小和方向是怎样的？ F1 （图一） 如图（二）所示：此物体只受到F2=10N的力作用，那其加速度大小和方向是怎样的？ F2 （图二） 问题4：讨论下列问题 F1 F2 若该物体同时受到这两个相互垂直的力共同作用呢，请问该物体的加速度大小和方向又是怎样的呢？ a F1 F2 F合 a F1 F2 F合 a2 a1 　 作用在物体上的每一个力都各自产生加速度，与其他力无关;而物体实际的加速度a是每个力的加速度的矢量和，F应为物体受到的合外力。 独立性 问题5：加速度的定义式与决定式： 定义式：它给出了测量物体的加速度的方法，但加速度大小与速度v及其变化Δv均无因果关系，a方向与Δv同向而与v方向无关 决定式：它揭示了力是物体产生加速度的原因，也揭示了影响物体加速度的因素 力和运动的关系 合力与加速度 合力的大小 加速度大小 决定 合力的方向 决定 加速度方向 例题1.光滑水平面上有一个物体，质量是2㎏，受到互成120o角的两个水平方向的力F1和F2的作用。两个力的大小都是10N，这个物体的加速度是多少？ 解析：直接求F1和的F2合力，然后用牛顿第二定律求加速度。 由平行四边形定则可知，F1、F2、F合构成了一个等 ... ...