3.3 牛顿第二定律课件 22张PPT

图像法
当m一定时，a与F成正比。
当F一定时，a与m成反比；
控制变量法
F = K m a
使1 kg的物体产生1 m/s2 的加速度所需要的力定义为1个单位的力,则K=1.
公式推导：
1N=1kg·m/s2
后人为纪念牛顿,将上述一个单位的力命名为1牛顿.
F = m a
当m一定时，a与F成正比
当F一定时，a与m成反比
a∝1/m
a∝F
a∝ F /m 或 F ∝ m a
K如何取值？
1.数学表达式:
物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度方向跟合力方向相同。
F = m a
牛顿第二定律
2.内容：
合
物体所受合力
物体质量
物体
加速度
例1.质量为m1和m2的两物体中间用细绳连接，放在光滑的水平面上，在水平F作用下向右运动。求：
（1）m1，m2共同加速度大小和方向？m1，m2各自加速度大小和方向？
（2）如果某时刻绳子突然断了，m1，m2的加速度大小方向又如何？
m1
m2
F
（1）同体性
（2）矢量性
（4）统一性
（3）瞬时性
物体的加速度a方向总与合外力F合的方向相同；
加速度a与合外力F合 是瞬时的一
F合 , m, a 均是对同一物体而言；
一对应关系,两者同生同灭，同增同减；
（4）瞬时性:
（3）矢量性：
（2）同体性:
3.对牛顿第二定律的理解
（1）因果性：只要物体所受合力不为0(无论合力多么小)，物体就会有加速度，即外力是产生加速度的原因。力决定加速度的一切，力与速度没有直接的关系．
·
物体在某一时刻的加速度与该时刻的合外力有关。
试分析小车分别在静止、加速运动和减速运动时的加速度：
·
G
N
F合=0
a=0
·
G
N
F
f
F合= F－f
向右
向右
·
G
N
f
F合=f
向左
向左
G
N
F合=0
a=0
即作用于物体上的每一个力都独立产生一个加速度,并均遵从牛二定律,物体的实际加速度是每个力加速度的矢量和,即是合外力产生的加速度.
（6）独立性：
力的独立作用原理:
F合 = m a 式中的F合 指物体受到的合外力。
3.对牛顿第二定律的理解
F=ma三个物理量的单位必须统一使用国际单位制,即为N,kg, m/s2 。
（5）统一性：
a=a1+a2+a3+… (指矢量加，即平行四边形定则)
v
v
汽车重新加速时的受力情况
例2.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2000N，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。
汽车减速时受力情况
G
FN
f
f
F
FN
G
F合 = m a
（1）
（2） 当加速度 a=0时,物体处于静止或匀速
（3）力改变物体的运动状态，
力是产生加速度的原因。
4.公式理解:
直线运动状态——平衡状态.
a= (Vt -V0) / t
上述物理公式，既反映了物理量间的数量关系，也反映了物理量间的单位关系。
a= F/m
1m/s2=1N /kg
1m/s2=1(m/s) /s
力学单位制
公式
单位关系
1N=1kg·m/s2
1. 单位制
1).基本单位: 在物理学中，选定的几个基本物理量的单位,作为基本单位。
2).导出单位: 由基本单位通过物理公式,推导出来的单位,叫做导出单位。
2.七个基本国际（SI）单位
物理量
基本单位
单位符号表示
长度S
时间t
质量m
物质的量n
温度T
电流强度I
发光强度
米
秒
千克
摩尔
开尔文
安培
坎德拉
m
s
kg
mol
k
A
cd
基本单位
导出单位
在整个物理学中，国际单位制规定了七个基本单位
力学范围内的单位制
N
基 本 单 位
导 出 单 位
m 、km 、cm……
kg 、 g 、mg ……
s 、min 、hour …
m/s 、 km/h ……

kg/m3 、g/cm3 ……
长度
质量
时间
速度
加速度
力
密度
m/s2 、cm/s2 ……
基 本 量
单 位 制
导 出 量
国际单位制中的单位
基本单位
导出单位
3.力学单位制中常用单位
米m
秒s
千克kg
长度S
时间t
质量m
速度V
加速度a
力F
米/秒m/s
米/秒2
m/s2
牛
N
4. 单位制在物理计算中的作用
1. 各物理量在同一公式中仅当使用同一单位制,公式方可适用.
2. 它可以避免单位换算,简化计算.
3.可通过单位换算,检查错误.
例1.某同学应用已知条件, 导出一个速度的表达式为V=Ft2/m, 请判断其正误.
例2.如图所示，小慧推动小车前进，已知小车的质量是7.0kg，假定水平推力为14N，不计阻力，求小车的加速度和从静止开始2.0s末的速度大小。
注意：物理量符号与单位的符号的区分
注意：公式计算时，只要带入的数据都用国际单位制的单位，则得到的物理量的单位一定是相应的国际单位。
巩固与练习
1.质量为2kg 的物体受到两个大小分别为2N 和5N 的共点力作用。则物体的加速度大小可能是（ ）
A、5m/s2 B、3m/s2
C、2m/s2 D、0.5m/s2
BC
2.在光滑水平面上的木块，在水平方向上受到一个方向不变、大小从零逐渐增加到某一固定值的外力作用时，这一过程中木块将做（ ）
A、匀减速运动
B、匀加速运动
C、速度逐渐减小的变加速运动
D、速度逐渐增大的变加速运动
巩固与练习
D
3.一个物体质量为m，放在一个倾角为θ的斜面上，物体从斜面顶端由静止开始加速下滑
（1）若斜面光滑，求物体的加速度？
（2）若斜面粗糙，已知动摩擦因数为μ，求物体的加速度？
θ
G
N
θ
F合
a
f
F2
F1
θ
巩固与练习
a1=gsinθ
a2=gsinθ- μgcosθ
4：一静止木箱质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为μ，现用斜向右下方与水平方向成θ角的力F推木箱，求经过t秒时木箱的速度。
G
N
F
f
x
y
F1
F2
解题步骤:
1、确定研究对象
2、受力分析
3、建立直角坐标系，正交分解
4、求合力，由牛顿第二定律，列方程求解
又：
水平方向：
竖直方向：
解：
N
F
x
y
F2
F1
f
G
由以上四式可得：
课堂总结
牛顿第二定律
力学单位制
?
?
1.数学表达式:
物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度方向跟合力方向相同。
2.内容：
（3）瞬时性
（2）矢量性
（1）同体性
（4）统一性
3.对牛顿第二定律的理解
（5）独立性
4.公式理解:
F = m a
合
单位制
基本单位
导出单位
2.七个基本国际（SI） 单位
1.
3.力学单位制中常用单位
米m
秒s
千克kg
长度S
时间t
质量m
4. 单位制在物理计算中的作用