5.3 牛顿第二运动定律 —【新教材】鲁科版（2019）高中物理必修第一册课件(共20张PPT)

(共20张PPT)
第3节
牛顿第二运动定律
　　　　
结论：1.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
。
2.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
。
复习引入：
一.牛顿第二运动定律及其意义：
内容：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：
。
表达式：
。
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.表达式为：　　　　。
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）
F=ma
m/s
2
kg
kg
·m/s
2
N
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。
力与运动状况的联系：
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。
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。
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……
二、国际单位制
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、时间为基本量
米(m)、千克(kg)、秒(s)为基本单位
由基本单位和导出单位一起组成单位制。
国际单位制中的基本单位：
物理量名称
物理量符号
单位名称
单位符号
长　度
l
___
__
质　量
m
_____
___
时　间
t
___
__
电　流
I
安[培]
A
热力学温度
T
开[尔文]
K
发光强度
I,(IV)
坎[德拉]
cd
物质的量
n
摩[尔]
mol
米
m
千克
kg
秒
s
组合单位的读法
1.组合单位的汉文名称与其符号表示的顺序一致．在只有名称而不出现符号的场合，名称的顺序应该与有符号的情况下一致．如单位由相乘构成，无论是否使用乘的符号，名称中无对应“乘”的词，符号中的除（斜线和出现的负指数），名称中对应的词为“每”字，“每”字只出现一次而与分母中的单位多少无关．
2.例如：　密度的SI单位名称为“千克每立方米”（因其符号为kg／m3）
力学国际单位制（SI）在解题中的应用
1．在解题计算时，已知量均采用国际单位制，计算过程中不用写出各个量的单位，只要在式子末尾写出所求量的单位即可．
2．物理公式既反映了各物理量间的数量关系，同时也确定了各物理量的单位关系．因此，在解题中可用单位制来粗略判断结果是否正确，如单位制不对，结果一定错误．
例1：质量为500g的物体受力作用后获得10m／s2的加速度，则物体受到的合外力为多少牛？
解析：先将其单位换成国际单位制中的单位．
物体质量m＝500g＝0.5kg
物体的加速度a＝10cm／s2＝0.1m／s2
由牛顿第二定律：F=ma
得物体受到的合外力F＝0.5×0.1N＝0.05N
利用国际单位制运算时，不需要带单位运算，只要在每一个结果的后面写上正确单位即可．
例2：如图所示，质量为46.0kg的雪橇（包括小孩）在与水平方向成37角、大小为100N的拉力F作用下，沿水平面作匀速直线运动，(g=10N/kg，cos37°=0.8，sin37°=0.6．)
（1）求雪橇受到的摩擦力大小：
（2）雪橇与地面间动摩擦因数．
G
FN
F
Ff
答:⑴雪橇受到的摩擦力大小为80N。（2）动摩擦因数是0.2．?
解：对小孩和雪橇受力分析如图所示,
①
联立①②③代入数据整理可得：
②
③
由题意得：
用牛顿第二运动定律解题的一般步骤：
1、确定研究对象
是哪个物体
2、对这个物体进行受力分析
3、建立直角坐标系、规定正方向、求合力F合
4、统一单位
5、根据牛顿第二定律列方程。
6、注意解题的规范化
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1
B.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
D
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
D
3、关于速度、加速度、合外力的关系下列说法正确的是（
）
A.物体的速度越大则加速度越大，所受合外力也越大
B.物体的速度为零则加速度为零，所受合外力也为零
C.物体的速度为零而加速度可能很大，所受合外力也可能很大;
D.物体的速度很大而加速度可能为零，所受合外力也
可能为零。
CD
4、F合和a的瞬时对应和因果对应关系正确的是(
)
A.只有物体受到力的作用，物体才具有加速度
B.力恒定不变，加速度也恒定不变
C.力随着时间改变，加速度也随着时间改变
D.力停止作用，加速度也随即消失
ABCD
小结：
形式1：
m一定，
　　　　F一定，
形式2：　F合＝ma
　
（1）同时性
（2）同向性
（3）同体性
（4）同单位制
（5）相对惯性系