高中物理 必修一 牛頓第二定律 課件

1、4.3 牛頓第二定律 羅湖高級(jí)中學(xué)桑云飛新課導(dǎo)入如果你是一名F1賽車設(shè)計(jì)師，要求賽車在起跑時(shí)獲得較大的加速度，可以通過什么實(shí)現(xiàn)？學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握牛頓第二定律的文字表述和數(shù)學(xué)表達(dá)式；2.知道在國(guó)際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的；3.理解并應(yīng)用牛頓第二定律解決問題。復(fù)習(xí)回顧數(shù)據(jù)處理得：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：當(dāng)m一定時(shí)，a和F成正比1、質(zhì)量m一定，加速度a與力F的關(guān)系復(fù)習(xí)回顧2、力F一定，加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系數(shù)據(jù)處理得：m實(shí)驗(yàn)結(jié)論：當(dāng)F一定時(shí)，a和m成反比牛頓第二定律的內(nèi)容m1aF一定時(shí)aFm一定時(shí)mFamaFkmaF=內(nèi)容：物體的加速度與作用力成正比，與物體的質(zhì)量成反比。加速度的方向與合外力的方向一致

2、。牛頓第二定律的表達(dá)式當(dāng) k =1時(shí)， F = ma= 1 kg1m/s2 = 1 kgm/s2把 1 kgm/s2 叫做一個(gè)單位的力1 N = 1 kgm/s2 選用國(guó)際單位制時(shí)： F = ma F=kma中k的取值是多少?牛頓第二定律的理解 F=ma從牛頓第二定律知道，無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度?？墒俏覀冇昧ν埔粋€(gè)的物很重的箱子時(shí)卻推不動(dòng)它，這跟牛頓第二定律有無矛盾？應(yīng)該怎樣解釋這個(gè)現(xiàn)象？FF阻F=ma合外力牛頓第二定律的理解 F=ma同體性：F、m、a是對(duì)同一個(gè)物體而言矢量性：加速度的方向總與合外力方向相同瞬時(shí)性：同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失獨(dú)立性：作用于物體的每一個(gè)力都會(huì)產(chǎn)生

3、相應(yīng)的加速度，其大小和方向與物體所受的其他外力無關(guān)。物體的加速度則是每個(gè)力所產(chǎn)生加速度的合加速度（矢量和）。 mF1F2mMF牛頓第二定律的應(yīng)用例1:在平直路面上，質(zhì)量為1100 kg的汽車在進(jìn)行研發(fā)的測(cè)試，當(dāng)速度達(dá)到100 km/h時(shí)取消動(dòng)力，經(jīng)過70 s停了下來。汽車受到的阻力是多少？重新起步加速時(shí)牽引力為2000 N，產(chǎn)生的加速度是多少？假定試車過程中汽車受到的阻力不變。解：當(dāng)汽車取消動(dòng)力后，只受阻力作用，汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng) 此時(shí)加速度： 由牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律： 汽車受到的阻力是437 N，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反。牛頓第二定律的應(yīng)用例1:在平直路面上，質(zhì)量為1100 kg的汽車在進(jìn)行研發(fā)的測(cè)

4、試，當(dāng)速度達(dá)到100 km/h時(shí)取消動(dòng)力，經(jīng)過70 s停了下來。汽車受到的阻力是多少？重新起步加速時(shí)牽引力為2000 N，產(chǎn)生的加速度是多少？假定試車過程中汽車受到的阻力不變。解：當(dāng)汽車重新起步后，受到牽引力和阻力的共同作用，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 汽車所受的合力： 由牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律： 重新起步產(chǎn)生的加速度是1.42 m/s2，方向與運(yùn)動(dòng)方向相同。牛頓第二定律的應(yīng)用例2：某同學(xué)在列車車廂的頂部用細(xì)線懸掛一個(gè)小球，在列車以某一加速度漸漸啟動(dòng)的過程中，細(xì)線就會(huì)偏過一定角度并相對(duì)車廂保持靜止，通過測(cè)定偏角的大小就能確定列車的加速度（圖4.3-4）。在某次測(cè)定中，懸線與豎直方向的夾角為，求列車的加速度。方法一：解：以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，受力如圖所示，拉力與重力的合力水平向右根據(jù)牛頓第二定律牛頓第二定律的應(yīng)用例2：某同學(xué)在列車車廂的頂部用細(xì)線懸掛一個(gè)小球，在列車以某一加速度漸漸啟動(dòng)的過程中，細(xì)線就會(huì)偏過一定角度并相對(duì)車廂保持靜止，通過測(cè)定偏角的大小就能確定列車的加速度（圖4.3-4）。在某次測(cè)定中，懸線與豎直方向的夾角為，求列車的加速度。方法二：解：以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，受力如圖所示，建立坐標(biāo)系進(jìn)行正交分解，豎直方向合外力為零，水平方向有加速度豎直方向：水平方向：兩式聯(lián)立可得：解決問題如果你是一名F1賽車設(shè)計(jì)師，要求賽車在起跑時(shí)獲得較大的加速度，可以通過什么實(shí)現(xiàn)？牛頓第二定律小