牛顿第二定律21张PPT

课件21张PPT。第三节 牛顿第二定律第五章 力和运动的关系实验方法：控制变量法
确定m不变，研究a与F的关系；
确定F不变，研究a与m的关系。实验：探究加速度与力、质量的关系回顾回顾F ＝kma k 为比例系数正比于思考假如你是科学家，你能否想个办法把k 消掉？把能够使质量是1 kg的物体产生1 m/s2 的加速度的这么大的力定义为1 N，即
1牛=1千克 · 米/秒2可见，如果都用国际单位制的单位，在上式中就可以使k=1，上式简化成F ＝ma 牛顿第二定律的数学表达式F ＝k ma 牛顿第二定律物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比F合 ＝ma 合外力质量加速度公式：内容：问题1： 从牛顿第二定律知道，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？力F为物体受到的合力思考从平衡角度来看，因为提不动，所以静止，则合外力为0，所以加速度也为0；答：没有矛盾，问题2：一质量为m的物体静止在光滑水平面上, 试讨论回答以下问题（1）某一时刻静止物体受水平向右的恒力F，此时物体的加速度大小为多少？方向怎样？此时速度大小为多少？
（2）经过一段时间物体速度为v此时撤去力F，对物体施加一方向向左的恒力3F ，此时物体的加速度大小多少？方向怎样？此时速度大小方向又是怎样？
（3）第（2）问中如果不撤去F，对物体再施加一个方向向左的恒力3F ，此时物体的加速度大小多少？方向怎样？0水平向右水平向左v 水平向右水平向左a 的方向与F 的方向一定相同矢量性瞬时性a和F时刻对应：同时产生、同时消失、同时变化思考 3. 因果性：力F 是产生加速度a的原因，只要物体所受的合力不为0，物体就具有加速度．
变化消失理解：牛顿第二定律1. 瞬时性：a与F 同时产生，同时________，同时________，为瞬时对应关系．4. 同体性：公式F＝ma中各物理量都是针对___________的．
5.独立性：当物体同时受到几个力作用时，各个力都满足F＝ma，每个力都会产生一个加速度，这些加速度的矢量和即为物体具有的______
故牛顿第二定律可表示为 2.矢量性：F＝ma 是矢量表达式，任一时刻a 的方向均与______ 的方向一致，当合外力方向变化时a 的方向同时变化，即a与F的方向在任何时刻均______合外力F相同．合加速度
同一物体解析例1：如图所示，一质量为8 kg的物体静止在粗糙的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，用一水平力F＝20 N拉物体由A 点开始运动，经过8 s后撤去拉力F，再经过一段时间物体到达B 点停止。求：(g＝10 m/s2)
（1）在拉力F 作用下物体运动的加速度大小；（2）撤掉F后物体加速度大小NFf（1）竖直方向:mg＝N应用(2)牛顿第二定律得:－μmg＝ma2
解得:a2＝－μg＝－2 m/s2例2 在水平地面上有一质量为m的小车，它受到与水平方向成α角斜向上的拉力F作用，在水平方向做匀加直线运动，若下车与地面间的动摩擦因数为μ，求小车的加速度。xy联立三式，得下车的加速度为：应用例3：如图所示，质量为1 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，物体受到大小为20 N、与水平方向成37°角斜向下的推力F 作用时，沿水平方向做匀加速直线运动，求物体加速度的大小．
(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 解析NFf分析物体受力，建立直角坐标系 yx应用37°用牛顿第二定律解题的一般步骤 确定研究对象。 分析物体的受力情况和运动情
况，画出研究对象的受力分析图。 求出合力。 根据牛顿第二定律列方程求
解，必要时进行检验或讨论。 选取正方向或建立坐标系，
通常以加速度方向为正方向 20世纪末美国曾发射一个火星探测器，在设定环绕轨道半径时，没有进行单位换算，导致探测器离火星过近, 温度过高而起火，随后脱离轨道坠入火星的大气层 . 致使美国损失价值1.25亿美元的火星探测器 .一次因单位失误而导致的事故需要制定国际上统一的标准物理学的关系式:
确定了物理量间的关系，
确定了物理量的单位间的关系。关系式与单位mm/ssm/ssm/s 2F=ma m/s 2kgkg ·m/s 2N只要选定几个物理量的单位，就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位。这些被选定的物理量叫做基本量，它们的单位叫基本单位。由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫做导出单位。单位和单位制比如长度、质量、时间m、km、cm ……kg、g、t ……s、 min、h……比如速度的单位m/s、km/h ……加速度的单位m/s2、 cm/s2……力的单位kg·m/s2……密度的单位 kg/m3、g/cm3……由基本单位和导出单位一起组成单位制。1960年第11届国际计量大会制定了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制，简称SI。在力学中，国际单位制规定: 长度、质量、时间为基本物理量 米(m)、千克(kg)、秒(s)为基本单位国际单位制一、几个概念
1.基本单位:选定的几个___________(力学中选长度、质量、时间)的单位。
2.导出单位由基本量根据_________推导出来的其他物理量的单位。
3.单位制由_________和_________一起组成单位制。 基本物理量物理关系基本单位导出单位单位制1、在牛顿第二定律F=kma式中，比例常数k的数值：（ ）A.在任何情况下都等于1B.K值是由质量、加速度和力的大小决定的C.K值是由质量、加速度和力的单位决定的D.在国际单位制里，k的数值一定等于1课堂练习D2.一物体在2 N的外力作用下，产生10 cm/s2的加速度，求该物体的质量。下面有几种不同的求法，其中单位运用正确、简洁又规范的是( )解答本题时可把握以下两点：
(1)采用国际单位制表示单位。
(2)注意书写过程中单位的简化。D课堂练习说一说质量不同的物体，所受的重力不一样，它们自由下落时加速度却是一样的。你怎样解释？ 如果物体只受重力G=mg的作用，则由牛顿第二定律知物体的加速度为：
即重力是使物体产生重力加速度g的原因，各地的g值略有差异，通常取g=9.8m/s2。
小结一、牛顿第二定律内容及表达式二、对牛顿第二定律的理解：
瞬时性、矢量性、因果性、同体性、独立性三、运用牛顿第二定律解题基本单位导出单位被选定基本量的单位