牛顿第二定律17张PPT

牛顿第二定律
教学目标
1.能够准确表述牛顿第二定律；
2.能够从瞬时性、矢量性等各方面理解牛顿第二定律；
3.能够运用牛顿第二定律解决实际问题。
牛顿第二定律
即
1、质量m 一定，加速度a与力F 的关系
a ∝F
当m一定时，a和F成正比
2、力F 一定，加速度a与质量m 的关系
当F 一定时，a和 1/m 成正比
a ∝1/m
即
探究回顾
牛顿第二定律
a ∝ F
正比于
F∝ma
F ＝kma
新课教学
探究总结：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。
比例系数
牛顿第二定律
新课教学
牛顿第二定律
1.内容：物体加速度的大小跟所受的作用力成正比，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.数学表达式：F=kma
牛顿第二定律
思考1
生活体验创设问题：教室内人数用N表示，手数用M表示，他们之间的关系满足 M=kN
教室内有多少只手时，可以用 M=2N 表示；如何设置问题才能写出 M=N 的最简单形式呢？即如何使 k=1 ？
对于 F=kma 还有简化的余地，可以化为F=ma ，如何才使 k=1 呢？
规定：物理学中把使质量m=1kg的物体，获得１m/s2 的加速度的力为“１个单位的力”，即k=1
人们后来为了纪念牛顿，1N=1 kg·m/s2
力单位的由来
牛顿第二定律
新课教学
国际单位制，上式简化成：
这就是牛顿第二定律的公式。
牛顿第二定律
思考2
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，可是蚂蚁竭尽全力都推不动一块放在水平地面上的砖头，这跟牛顿第二定律是否矛盾？你能否帮助蚂蚁解决困惑？
牛顿第二定律
下列对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形公式的理解，正确的是：( )
A、由F＝ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成正比；
B、由m＝F／a可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，与其运动的加速度成反比；
C、由a＝F／m可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比；
D、由m＝F／a可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。
CD
看你行不行
牛顿第二定律
讨论
1、牛顿第二定律内容中后半句话：加速度的方向跟作用力的方向相同。分析下图向右的力F与a的方向关系？过段时间若突然变成向左？
作用力F和加速度a都是矢量，所以牛顿第二定律的表达式F=ma是一个矢量表达式，它反映了加速度的方向始终跟合外力的方向相同，而速度的方向与合外力的方向无必然联系。
矢量性：加速度的方向与力的方向相同
牛顿第二定律
看你行不行
篮球离开手后瞬间，如图这样的受力和加速度对吗？
G
a
牛顿第二定律
讨论
2、物体受到拉力F之前静止，物体受到拉力F之后做什么运动？撤去拉力F后，物体做什么运动？进行受力分析，并标明这三个位置的加速度方向。
分析知道物体的加速度随合力的变化而变化，存在瞬时对应的关系。
瞬时性：加速度与力同时产生，同时消失，同时变化
牛顿第二定律的瞬时性
如图所示，质量均为m的A和B
两球用轻弹簧连接，A球用细
线悬挂起来，两球均处于静止
状态．如果将悬挂A球的细线
剪断，此时A和B两球的瞬间
加速度各是多少？
牛顿第二定律
讨论
4、进行受力分析，物体还受哪几个力？G与FN分别产生加速度吗？
独立性
A
光滑水平面
作用在物体上的每一个力都将独立产生各自的加速度，与物体是否受其他力无关。合力的加速度即是这些加速度的矢量和。
牛顿第二定律的独立性
如图所示，质量m＝2 kg的
物体放在光滑水平面上，受
到水平且相互垂直的两个力
F1、F2的作用，且F1＝3 N，
F2＝4 N．试求物体的加速
度大小．
牛顿第二定律
牛顿第二定律的一般表达式：F=ma
2、瞬时性:加速度与力同时产生，同时消失，同时变化
3、同体性：加速度和合外力(还有质量)是同属一 个物体的。
1、矢量性：加速度的方向与力的方向相同
4、独立性：作用在物体上的每个各自都产生加速度，物体的实际加速度是每个力产生的加速度的合加速度
牛顿第二定律的应用
一质量为8kg的物体静止在粗糙的水平地面上，物体与地面的动摩擦因数为0.2，用一水平力F=20N拉物体由点开始运动，经过8s后撤去拉力，再经过一段时间物体到达点停止。（g=10m/s2）求：
（1）在拉力作用下物体运动的加速度大小；
（2）撤去拉力时物体的速度大小；
（3）撤去后物体运动的距离。