课件19张PPT。 《牛顿第二定律 》 一、复习提问: 1.什么是运动状态的改变?运动状态改变的原因是什么?
2、运动状态中伴有加速度,加速度与什么有关? 二、引入新课: 三、讲解新课: 〈一〉介绍实验装置及原理:
装置:
做法
1.做法 (1)两车同时由静止起动,同时停止,所 用时间相
同,由S= , ,要研究a与F、m的关系,
只须研究S与F、m的关系。
(2)在m车>>m码的条件下,拉力F≈mg。
2. 原理:实验归结1.研究加速度a与力F的关系:
条件:m1=m2,F1=2F2,观察相同时间内的位移:
实验记录:
结果:在实验误差范围内, )结论: 对质量相同的物体来说,物体的加速度跟作用在物体上的力成正比。 。
即: 或 。
实验归结2.研究加速度a与质量m的关系:
条件:F1=F2,m1=2m2,观察相同时间内的位移:
实验记录:
结果:在实验误差范围内, )结论: 在相同的力作用下 ,物体的加速度跟物体的质量成反比 。 。
即: 或 。
3.牛顿第二定律: 1.?物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同。
公式表示: 或者: 。
写成等式: 。 <三>公式简化: 1.分析说明:k的数值与F、m、a单位有关。
2.SI制中,“牛顿”的定义: 使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力,叫做1N,即:1N=1kg.m/s2
3.公式简化为: 。
注:公式为矢量式,既给出数值关系,也给出方向关系(F、a同向)
<四>公式推广 以上公式对物体受几个力作用同样成立。
一般表述:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
表达式:F合=ma
几点说明:
(1)力的作用:物体的加速度是由作用在物体上的合外力引 起的,外力的作用是使物体产生加速度,而不是维持速度。
(2)同向性:a和F合始终是同方向的。
(3)同时性:a和F合是瞬时一一对应关系,同时存在,同时消失, F合变化,a变化, F合不变,a不变。
(4)同体性:a和F合必须对应同一个物体。
(5)同单位制:
(6)各量相对于同一惯性参照系。
<五>力与运动状况的内在联系: 由F合=ma,知:
(1)若F合=恒量,则a=恒量,物体做匀变速直线运动。
(2)若F合变化,则a随着变化,物体做非匀变速直线运动。
(3)若F合=0,则a =0,物体处于静止或匀速直线运动状态。 <六>例题: 1.质量为2.0千克的物体受到互成90°角的两个力作用,这两个力F1=20牛,F2=15牛,求这个物体产生的加速度。
解:作出F1、F2及其合力的图示:
由勾股定理得:F合=25(N)由F合=ma得:a==12.5m/s2又 tanα==1.33∴α=53°2.一个物体质量为2kg,受到互成120°角的两个力F1和F2的作用,这两个力的大小都是10N,这个物体产生的加速度是多大?
解:作出F1、F2及其合力的图示:
由平几知识得:F合= F1=10N
由F合=ma得:
a= = =5m/s2
2.一个物体质量为2kg,受到互成120°角的两个力F1和F2的作用,这两个力的大小都是10N,这个物体产生的加速度是多大?解:作出F1、F2及其合力的图示:
由平几知识得:F合= F1=10N 由F合=ma得:
a==5m/s23.当物体所受合力为20N时,加速度为5m/s2,求物体加速度为25m/s2时,物体受到的力?
解:由牛顿第二定律得:
=
∴F2= F1= ×20=100(牛)四、小结: 形式1: m一定,
F一定,
形式2: F合=ma
<五>、巩固练习: 1、从牛顿第二定律知,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是我们用力提一个很重的物体时,却提不动它,这跟牛顿第二定律有无矛盾?为什么?
2、物体沿光滑斜面自由下滑和沿粗糙斜面自由上滑,则:
A、 物体均做匀速运动 B、物体均做匀变速运动
C、 物体均做非匀变速运动 D、前者是匀变速,后者 不是
E、后者是匀变速,前者不是。