4.3 牛顿第二定律(共13张ppt)

(共13张PPT)
粤教版 必修一 第四章
第四章 牛顿运动定律
第三节 牛顿第二定律
①保持质量M 不变，研究加速度a 和合外力F 的关系
知识回顾：实验探究 a 与F、m 的定量关系
结论：质量 M 一定时，加速度 a与力 F 成正比
②保持合外力F 一定时，研究加速度a 和质量M 的关系
结论：合外力 F 一定时，
加速度 a与质量M 成反比
牛顿第二定律
物体加速度的大小：与物体所受到的作用力成正比，
与物体的质量成反比；
物体加速度的方向：与作用力的方向相同。
1、内容：
把1 N 定义为使质量为1 kg 的物体产生1m/s2 的加速度的力
牛顿第二定律
2、数学表达式：
思考与讨论：
根据牛顿第二定律，力能使物体产生加速度，但为什么我们经常用很大力提一个很重的物体时，我们却提不动它。这是否违背牛顿第二定律？为什么？
※物体受到的力往往不只一个，方程中的F指物体所受外力的合力
3. 矢量性：F=ma是一个矢量式，a与F 的方向总是相同;
2. 同体性： a 、F、m对应于同一物体;
1.因果性：力是产生加速度的原因，合外力不为零时一定有加速度；
对牛顿第二定律的理解
课堂练习
4. 瞬时性（同时性）： a与F是瞬时对应关系（含大小和方向），即a与F同时产生，同时变化，同时消失。加速度与力一样可以突变，而速度是无法突变的;
2.分析受力情况
画受力分析图
求合
外力
求a
3.运动情况的分析
选择合适的运动学表达式
4.根据牛顿第二定律 F合 ＝ma 列方程求解
桥梁：
加速度a
1.选择研究对象
解牛顿第二定律的问题的一般步骤
课堂练习
方法1：合成法
a
方法2——正交分解法
mg
FT
y
x
Fx
Fy
竖直方向
水平方向
FT sin θ ＝ ma （2）
FT cos θ ＝ mg （1）
两式联立，求得小球的加速度为：
a＝g tan θ 方向水平向右
小球在水平方向上做匀加速直线运动，在竖直方向上处于平衡状态。
3. 矢量性：F=ma是一个矢量式，a与F 的方向总是相同;
4. 瞬时性（同时性）： a与F是瞬时对应关系（含大小和方向），即a与F同时产生，同时变化，同时消失。加速度与力一样可以突变，而速度是无法突变的;
5. 独立性：每个力各自独立地能使物体产生一个加速度，与物体是否受其他力无关。力和加速度在各个方向上的分量也遵循牛顿第二定律，即：Fx=max；Fy=may
2. 同体性： a 、F、m对应于同一物体;
1.因果性：力是产生加速度的原因，合外力不为零时一定有加速度；
对牛顿第二定律的理解
课堂练习
如图所示，一木块沿倾角θ＝37°的光滑固定斜面自由下滑．
g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8．
(1)求木块的加速度大小；
(2)若木块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，求木块加速度的大小．
[答案]　(1)6 m/s2　(2)2 m/s2
[解析]　(1)分析木块的受力情况如图甲所示，
木块受重力mg、支持力FN两个力作用，
合外力大小为mg sin θ，
根据牛顿第二定律得mg sin θ＝ma1
所以a1＝g sin θ＝10×0.6 m/s2＝6 m/s2．
甲
(2)若斜面粗糙，木块的受力情况如图乙所示，建立直角坐标系．
在x方向上(沿斜面方向)
mg sin θ－Ff＝ma2 ①
在y方向上(垂直斜面方向)
FN＝mg cos θ ②
又因为Ff＝μFN ③
由①②③得a2＝g sin θ－μg cos θ＝(10×0.6－0.5×10×0.8)m/s2＝2 m/s2．
乙