人教版高一物理必修一 4.3 牛顿第二定律(共20张PPT)

(共20张PPT)
a∝F
a∝
1
m
a∝
F
m
物体加速度的大小跟作用力成正比,
跟物体的质量成反比,
加速度的的方向跟作用力的方向相同.
牛顿第二定律
1、内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的的方向跟作用力的方向相同。
2、比例式：
a∝F/m
或
F∝ma
写成等式：
F=kma
其中k为比例系数，F为合力
使质量是1千克的物体产生1米/秒2加速度的力，叫做1牛顿。即：
我们知道，在国际单位制中，力的单位是牛顿。牛顿这个单位是根据牛顿第二定律来这样定义的：
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：
这就是牛顿第二定律的公式。
力的单位
F=ma.
F=kma
F
A
光滑水平面
同向性
牛顿第二定律内容中后半句话：加速度的的方向跟作用力的方向相同。
分析右图力F与a的方向关系
粗滑
对牛顿第二定律的理解
以上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。
F
A
光滑水平面
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？
瞬时对应性
再分析右图：
力与加速度同时产生，同时消失
1、
静止在光滑的水平面上的物体，受到一个水平拉力，则在力刚开始作用的瞬间，下列说法正确的是（
）
A.物体立即获得加速度和速度
B.物体立即获得加速度，但速度仍为零
C.物体立即获得速度，但加速度仍为零
D.物体的速度和加速度均为零
B
2、下列说法中正确的是（　）
A物体所受合力为零，物体的速度必为零．
B物体所受合力越大，物体的加速度越大，速度也越大．
C物体的速度方向一定与物体受到的合力的方向一致．
D物体的加速度方向一定与物体所受到的合力方向相同．
D
例1、某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车，当达到100km／h的速度时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2
000
N，产生的加速度应为多大?(假定试车过程中汽车受到的阻力不变)
分析
汽车减速时受力情况
G
FN
F阻
汽车重新加速时的受力情况
G
FN
F阻
F
例1、某质量为1
100kg的汽车在平直路面上试车，当达到100km／h的速度时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2
000
N，产生的加速度应为多大?(假定试车过程中汽车受到的阻力不变)
汽车受力分析如右图:
汽车减速时的受力情况
G
FN
F阻
汽车重新加速时的受力情况
G
FN
F阻
F
解:
设汽车前进方向为正方向
根据a＝(v-vo)/t
在汽车关闭发动机减速阶段:
a=
27.8
0
70
m/s2
=
-0.379m/s2
F合=ma
=
-437N
在汽车重新起步加速阶段:
根据F合=ma
得:
F-F阻=ma
再得:
a=
F-F阻
m
=
2000-437
所以:阻力F阻大小为437N
1100
m/s2
=
1.42m/s2
所以:重新起步加速的加速度大小为1.42m/s2
F阻=F合
而
因此:F阻=-437N
F合=F-F阻
1．确定研究对象．
2．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．
3．求出合力．注意用国际单位制统一各个物理量的单位．
4．根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解．
例题2、一个物体，质量是2kg，受到互成120o角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是10N，这个物体的加速度是多少？
分析
求合力的方法：
F1
F2
o
平行四边形法
F
O
600
600
x
y
F1
F2
正交分解法
F1y
F2y
F1x
F2x
1、求合力的两种方法：力的平行四边形法和力的正交分解法
2、在某一方向上也可以应用牛顿第二定律
1、在牛顿第二定律F=kma中，有关比例系数k的下列说法，正确的是(
)
A.在任何情况下k都等于1
B.k的数值是由质量、加速度和力的大小决定的
C.k的数值是由质量、加速度和力的单位决定的
D.在国际单位制中，k=1
CD
1、根据牛顿第二定律，即使再小的力也可
以产生加速度，那么我们用一个较小的力来
水平推桌子，为什么没有推动呢?这和牛顿
第二定律是不是矛盾?
不矛盾，因为牛顿第二定律中的力是合力．
牛顿第一定律是牛顿第二定律的特里吗？
牛顿第一定律说明维持物体的速度不需要力，改变物体的速度才需要力。牛顿第一定律定义了力，而牛顿第二定律是在力的定义的基础上建立的，如果我们不知道物体在不受力情况下是怎样的运动状态，要研究物体在力的作用下是怎么运动的，显然是不可能的，所以牛顿第一定律是研究力学的出发点，是不能用牛顿第二定律代替的，也即不是牛顿第二定律的特例。
这节课我们学习了
1．牛顿第二定律：F＝ma．
2．牛顿第二定律体现了a与F之间的
同向性和瞬时对应性．
3．牛顿第二定律解决问题的一般方法．