4.3牛顿第二定律 课件(共24张PPT)高一上学期物理 粤教版（2019） 必修第一册

(课件网) 第三节 牛顿第二定律 第四章 牛顿运动定律 400m直道加速赛 请大家根据生活经验，思考摩托车为什么会赢？ 回顾“探究加速度与力、质量关系”实验结论： 在质量一定时，物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，即：a∝F； 在作用力一定时，物体加速度的大小跟它的质量成反比，即：a∝1/m。 根据实验所得到的规律，结合我们的生活经验，你觉得加速度与力和质量之间，可能有着什么样的规律呢？ 我们要如何证明这一规律对于任何物体都适用呢？ 1、内容： 一、牛顿第二定律 物体加速度的大小跟受到的作用力成正比，跟物体的质量成反比；加速度的方向跟作用力的方向相同。 2、表达式： a∝F； a∝1/m。 a∝F/m 或 F∝ma。 F = kma 。 k为比例系数 注：牛顿第二定律不仅阐述了力、质量和加速度三者间的关系，还明确了加速度的方向与作用力的方向是一致的。 通过对牛顿第二定律的认识，无论怎样小的力，都可以使物体产生加速度。可是，我们用很小的力提一个很重的箱子，却提不动。这跟牛顿第二定律有没有矛盾？应该怎样解释这个现象？ 实际物体所受的力往往不止一个，牛顿第二定律中的F指的是物体所受的合力。 G F N 二、力的单位 取质量的单位是千克(kg)，加速度的单位是米每二次方秒(m/s2)，根据牛顿第二定律中加速度与力、质量的关系，我们应该怎样确定力的单位？ “F=kma” 当k=1时，m=1kg的物体在某力作用下获得1m/s2的加速度时，这个力F=ma=1kg·m/s2。 力的单位：千克米每二次方秒（kg·m/s2） 1N = 1kg·m/s2 后人为了纪念牛顿的贡献，把这一单位称为“牛顿”，用符号N表示。 二、力的单位 当力、质量、加速度的单位分别为N、g、cm/s2时，在F=kma的表达式中，系数k等于多少呢 k=1×105 当力、质量、加速度的单位分别为N、kg、m/s2时，在F=kma的表达式中，系数k=1，牛顿第二定律表达式为：F=ma 或 a=F/m 在应用牛顿第二定律时，要想让表达式为F=ma，那我们应该注意些什么呢 牛顿第二定律对牛顿第一定律的解释 根据 a=F/m，在相同的作用力下: 质量越大的物体，加速度越小，物体的运动状态越难以改变， 质量越小的物体，加速度越大，物体的运动状态越容易改变， 这恰好说明了：在确定作用力下，质量决定了物体运动状态改变的难易程度，因此，质量是物体惯性大小的量度。 三、牛顿第二定律正交分解表述 当物体受到三个或三个以上力的作用时，常用正交分解法求物体所受的合力，故牛顿第二定律也可写成正交分解的形式： 表达式： Fx=Fx1+Fx2+Fx3+……=max Fy=Fy1+Fy2+Fy3+……=may ax、ay是加速度a分别在x轴、y轴的分量 1、应用牛顿第二定律解题的一般步骤 牛顿第二定律的应用 2、解题方法 （1）矢量合成法 若物体只受两个力作用时，应用平行四边形定则求出这两个力的合力，再由牛顿第二定律求出物体的加速度大小，加速度的方向就是物体所受合外力的方向，或先求出每个分力产生的加速度，再用平行四边形定则求合加速度。 牛顿第二定律的应用 2、解题方法 (2)正交分解法 当物体受到三个或三个以上力的作用时，常用正交分解法求物体所受的合力。 牛顿第二定律的应用 表达式： Fx=Fx1+Fx2+Fx3+……=max Fy=Fy1+Fy2+Fy3+……=may ax、ay是加速度a分别在x轴、y轴的分量 例1：在平直路面上，质量为1100kg的汽车在进行研发测试，当速度达到100km/h时，汽车取消动力，经过70s停了下来。汽车受到的阻力是多少？ 重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度是多少 (假定试车过程中汽车受到的阻力不变) 解：以汽车为研究对象。取消动力后，汽车做匀减速直线运动。初速度v0=100 km/h=27.8 m/s，末速度为0，滑行时间t=70 s。 例2：某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球， ... ...