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课件网) 第四章 运动和力的关系 牛顿第二定律 新知导入 通过上节课的学习，我们知道： 用数学式子表示就是：a∝F 加速度与力的关系 a F （1） 当保持物体质量不变时，物体的加速度与它所受力成正比。 加速度与质量的关系 （2） 当保持物体受力不变时，物体的加速度跟质量成反比。 用数学式子表示就是：a ∝1/m 1/m a 力、加速度、质量到底有没有具体的数量关系？ 今天我们来找出这个数量关系。 新知导入 一、牛顿第二定律的表达式 思考讨论：小车的加速度a与它所受的作用力F成正比，与它的质量m成反比。那么，对于任何物体都是这样的吗？ 新知讲解 甲：猜想中的a-F图像 乙：根据实际数据作出的a-F图像 新知讲解 多次类似的实验发现：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。大量的实验和观察到的事实都可以得出：物体的加速度a与它所受的作用力F成正比，与它的质量m成反比。 一、加速度与力、质量的关系 a ∝ F a =kF /m 正比于 a ∝ m 1 a∝ m F F ＝kma k 为比例系数 2、牛顿第二定律可表述为：a∝ 也可以写成等式：F＝kma 新知讲解 1、牛顿第二定律的内容 物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。这就是牛顿第二定律。 其中k是比例系数。 注意：实际物体所受的力往往不止一个，式中F指的是物体所受的合力。 新知讲解 思考与讨论：取质量的单位是千克（kg），加速度的单位是m/s2，根据上述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？ 在F＝kma公式中：当k＝1时，质量为1kg的物体在某力的作用下获得1m/s2的加速度，则这个力F＝ma＝1kg·m/s2所以力F的单位就是千克米每二次方秒。 新知讲解 二、力的单位 1、力 F的单位 F＝ma＝1kg·m/s2 读作：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。 牛顿 新知讲解 （1）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： F ＝ ma 2、牛顿第二定律的表述 （2）力的独立性原理：物体受到几个力的作用时，每个力各自独立地使物体产生一个加速度，就像其他力不存在一样，这个性质叫作力的独立性原理。 适用范围： 牛顿第二只定律只适用于惯性参考系，惯性参考系是指相对于地面静止或匀速的参考系 牛顿第二定律只适用于宏观（相对于分子、原子）、低速（远小于光速）运动的物体。 F = ma 合力 新知讲解 思考1：在牛顿第二定律的表达式 F=ma中，F与a这两个矢量的方向关系是怎么样？ 物体受力方向决定物体的加速度方向。故加速度a的方向与力F的方向是一致的。 思考2：在F=ma中，F与a具有什么关系？ 加速度与合外力存在着瞬时对应关系：同时产生，同时消失，同时变化。 新知讲解 思考4：由牛顿第二定律说一说为什么描述物体惯性的物理量是质量？ 由牛顿第二定律：F＝ma可知在确定的作用力下，决定物体运动状态变化难易程度的因素是物体的质量。 思考3：牛顿第二定律中指出加速度与力成正比，能否说成力与加速度成正比，为什么？ 不能说成力与加速度成正比。因为力是产生加速度的原因，因果性不能变。 1 . 同体性 : F、m、a 对应于同一研究对象 2 . 因果性 : 力 是产生加速度的原因 3 . 矢量性 : a 与 F 的方向总是相同 4 . 瞬时性 : a 与 F 同时存在同时消失 5 . 独立性 : 每个力独立产生一个加速度 F1=ma1 、F2=ma2， 实际加速度是每个力产生的加速度的矢量和 牛顿第二定律的性质 力和运动的关系 F合一定 a一定 匀变速运动 例：自由落体 F合变化 a变化 非匀变速运动 F合=0 a=0 静止或匀速运动 平衡状态 牛顿第二定律 定律的意义： 揭示了 力 与 ... ...
