4.3牛頓第二定律 課件-高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊(cè)

1、4.3 牛頓第二定律 通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道：用數(shù)學(xué)式子表示就是：aF加速度與力的關(guān)系aF（1）當(dāng)保持物體質(zhì)量不變時(shí)，物體的加速度與它所受力成正比。復(fù)習(xí)回顧加速度與質(zhì)量的關(guān)系（2）當(dāng)保持物體受力不變時(shí)，物體的加速度跟質(zhì)量成反比。用數(shù)學(xué)式子表示就是：a 1/m1/ma 力、加速度、質(zhì)量到底有沒有具體的數(shù)量關(guān)系？今天我們來找出這個(gè)數(shù)量關(guān)系。新知導(dǎo)入一、牛頓第二定律1、文字表述：物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同牛頓第二定律2、力是產(chǎn)生加速度的原因。3、該公式不僅揭示了F、m、a之間的數(shù)量關(guān)系，還揭示了加速度方向跟合外力的方向始終相同。牛頓第二定律表達(dá)式

2、:統(tǒng) 一 性矢 量 性獨(dú) 立 性瞬 時(shí) 性因 果 性同 體 性新知講解二、力的單位1、力 F的單位Fmakgm/s2 讀作：千克米每二次方秒。后人為了紀(jì)念牛頓，把它稱作“牛頓”，用符號(hào)N表示。牛頓牛頓第二定律a 的方向與F 的方向一定相同F(xiàn)、m、a 是對(duì)于同一個(gè)物體而言的F和a時(shí)刻對(duì)應(yīng)：同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失、同時(shí)變化每個(gè)力各自獨(dú)立地使物體產(chǎn)生一個(gè)加速度矢量性瞬時(shí)性獨(dú)立性對(duì)牛頓第二定律的理解：同體性1、同體性 物體在力F的作用下該物體會(huì)產(chǎn)生加速度，加速度和該物體所受合力(包括該物體的質(zhì)量)的這種對(duì)應(yīng)關(guān)系稱為牛頓第二定律的同體性。二、牛頓第二定律的特征即 F、m 、a是對(duì)應(yīng)同一個(gè)物體而言的。m1F1

3、m2F2牛頓第二定律的同體性特征 一人在井下站在吊臺(tái)上，用如圖所示的定滑輪裝置拉繩把吊臺(tái)和自己提升上來。圖中跨過滑輪的兩段繩都認(rèn)為是豎直的且不計(jì)摩擦。吊臺(tái)的質(zhì)量m=15kg,人的質(zhì)量為M=55kg,起動(dòng)時(shí)吊臺(tái)向上的加速度是a=0.2m/s2,求這時(shí)人對(duì)吊臺(tái)的壓力。(g=9.8m/s2)同體性(m+M)gFFaFFNMg取人和吊臺(tái)為研究對(duì)象，受力如圖所示，F(xiàn)為繩的拉力,由牛頓第二定律有：再取人為研究對(duì)象，受力情況如圖所示，其中FN是吊臺(tái)對(duì)人的支持力。由牛頓第二定律得：2F-(m+M)g=(M+m)a F+FN-Mg=MaFN=200NFN，=200N2、矢量性mF討論：向右的水平力F產(chǎn)生的加速度

4、的方向向哪里？當(dāng)向右的水平力F的改為向左時(shí)產(chǎn)生的 加速度方向向哪里？ 由于加速度和力都是矢量，所以加速度的方向跟產(chǎn)生該加速度的力的方向相同質(zhì)量為m的物體置于光滑水平面上牛頓第二定律的矢量性特征新知講解（1）在質(zhì)量的單位取千克（kg），加速度的單位取米每二次方秒（m/s2），力的單位取牛頓（N）時(shí)：F ma2、牛頓第二定律的表述（2）力的獨(dú)立性原理：物體受到幾個(gè)力的作用時(shí)，每個(gè)力各自獨(dú)立地使物體產(chǎn)生一個(gè)加速度，就像其他力不存在一樣，這個(gè)性質(zhì)叫作力的獨(dú)立性原理。理解牛頓第二定律的“四個(gè)性質(zhì)”(1)矢量性：加速度a的方向與F的方向相同。(2)瞬時(shí)性：加速度a與合力F是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，即同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失。(3)同一性：加速度a與合力F都是屬于同一物體的，即研究對(duì)象的同一性。(4)獨(dú)立性：若a為物體的實(shí)際加速度，則F應(yīng)為物體受到的合外力，而作用于物體上的每一個(gè)力各自產(chǎn)生的加速度也都遵循牛頓第二定律，與其他力無關(guān)，物體實(shí)際的加速度是每個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和。 2牛頓第二定律和牛頓第一定律的關(guān)系 (1)牛頓第一定律揭示了物體在不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。同時(shí)，還指出了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，從而完善了力的內(nèi)涵，揭示了力的本質(zhì)。 (2)在牛頓第一定律的基礎(chǔ)上，人們才能準(zhǔn)確地研究物體受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，因此牛