人教版高中物理必修一第四章牛頓運動定律第3節(jié)牛頓第二定律課件(共34張PPT)

牛頓第二定律

復習一、物體運動狀態(tài)改變的原因是什么？二、物體運動狀態(tài)改變的難易程度取決于什么?

力質(zhì)量加速度傾角可調(diào)的斜面、彈簧秤、小車、滑塊、定滑輪、木板、打點計時器、紙帶、粗細線、小筒、沙子、鉤碼、天平、砝碼、刻度尺、氣墊導軌、寬口夾子、秒表、光電門、數(shù)字計時器

……..提供參考器材1、如何消除摩擦力的影響？實驗裝置實驗裝置2、如何改變拉力F？3、如何改變小車的質(zhì)量M?4、M改變時，f會變，需重新平衡摩擦力嗎?5、繩上的拉力和掛的物體的重力一定相等嗎？6、小車是否都從同一位置釋放？數(shù)據(jù)處理得：a

∝F實驗結(jié)論：當m一定時，a和F成正比即1、質(zhì)量m一定，加速度a與力F的關(guān)系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或a∝1/m牛頓第二定律

莆田第一中學李真一、實驗：研究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

二、結(jié)論：1、物體質(zhì)量m一定時，加速度a與合外力F成正比

2、物體所受合外力F一定時，加速度a與質(zhì)量m成反比控制變量法三．牛頓第二定律

1．內(nèi)容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．加速度的方向跟引起這個加速度的力的方向相同．2．數(shù)學表達式3．“牛頓”的定義

使質(zhì)量是1kg的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力，叫做1N．即，

1N=1kg·m/s2．所以，當F、m、a都采用國際單位制時，公式中的k=1．4．牛頓第二定律的進一步表述物體的加速度跟所受的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比．加速度的方向跟合力的方向相同．5．理解①矢量性：加速度的方向總與合力的方向一致②瞬時性：加速度與作用力是瞬時關(guān)系，同時產(chǎn)生、同時消失、同時變化④

同體性：F、m、a都是對同一物體而言的③獨立性：每一個力都獨立的產(chǎn)生加速度，物體運動的實際加速度是每一個力產(chǎn)生的加速度的矢量和(即合力產(chǎn)生的加速度)注意：物體的加速度a是以地面及相對地面靜止的物體為參考系或以相對地面做勻速直線運動的物體為參考系a與F同生同滅同變化，生生矢矢（方向相同）永相依6．重力加速度物體只受重力時，根據(jù)牛頓第二定律，有G=mg，即g=G/m，所以重力產(chǎn)生的加速度，即重力產(chǎn)生的加速度跟物體的質(zhì)量無關(guān)．四、國際單位制中的單位基本單位：

m（米）kg（千克）

s（秒）

A（安培）K（開爾文）

cd（坎德拉）Mol（摩爾）導出單位例1、已知汽車質(zhì)量m,行駛速度vo

,汽車安裝有防抱死剎車系統(tǒng)(ABS),阻力恒為f.設(shè)駕駛員的反應(yīng)時間為to.問從駕駛員發(fā)現(xiàn)情況到完全停車,共經(jīng)過多少距離?80SS

=

mv02/2f

+v0

t0禁超載禁超速禁酒后駕車1、從受力確定運動情況五、牛頓第二定律的兩類基本情況確定運動情況。根據(jù)F=ma根據(jù)運動學公式根據(jù)受力分析確定合力確定加速度a例2：如圖，質(zhì)量為2kg的物體靜止在水平地面上，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2，現(xiàn)對物體施加一個大小F=5N、與水平方向成θ=370角的斜向上的拉力(如圖)，已知：g=10m/s2,求：（1）物體在拉力的作用下4s內(nèi)通過的位移大小（2）若4s后撤去拉力F，則物體還能滑行多遠？mθF應(yīng)用牛頓運動定律解題一般步驟：1、明確研究對象及其運動過程（加速度a及其變化）2、受力分析；3、根據(jù)牛頓運動定律和運動學公式列方程求解；（加速度a為橋梁）4、對解的合理性進行討論（注意陷阱）例1：一個滑雪的人，質(zhì)量m=75kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角θ=30°，在t=5s的時間內(nèi)滑下的路程s=60m,求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空氣阻力）。f=67.5N2、從運動情況確定受力例2、質(zhì)量為100t的機車從停車場出發(fā)，經(jīng)225m后，速度達到54km/h，此時，司機關(guān)閉發(fā)動機，讓機車進站，機車又行駛了125m才停在站臺上。設(shè)所受阻力不變，求機車關(guān)閉發(fā)動機前所受到的牽引力。F=1.4×105N㊣求解兩類問題的基本思路：牛頓第二定律反映加速度、質(zhì)量、合外力的關(guān)系，加速度又是變速運動的特征量，所以加速度是聯(lián)結(jié)力和運動的橋梁，是解決動力學問題的關(guān)鍵。①筑好兩個橋墩（牛二和運動學）②架好橋梁（加速度a）物體的受力情況牛頓第二定律加速度運動學基本公式物體的運動情況問題1：必須弄清牛頓第二定律的矢量性。當彈簧長度變長時，球受合力是否仍為零？Fa與F同向小車做什么運動？六、牛頓第二定律的應(yīng)用舉例問題1：必須弄清牛頓第二定律的矢量性。θ小車做什么運動？小車的加速度為多少？物塊的摩擦力為多少？彈簧彈力→明顯形變→瞬時來不及變化細線拉力→微小形變→瞬時突變問題2：必須弄清牛頓第二定律的瞬時性。BA如圖所示，自由下落的小球，從它接觸豎直放置的彈簧開始，到彈簧被壓縮到最短的過程中，小球的速度和所受外力的合力變化情況是( )

(A)合力變小，速度變小

(B)合力變小，速度變大

(C)合力先變小后變大，速度先變大后變小

(D)合力先變大后變小，速度先變小后變大CMm如圖所示，一個劈形物體M放在固定的斜面上，上表面水平，在水平面上放有光滑小球m，劈形物體從靜止開始釋放，則小球在碰到斜面前的運動軌跡是：A．沿斜面向下的直線B．拋物線C．豎直向下的直線D.無規(guī)則的曲線。

問題3：必須弄清牛頓第二定律的獨立性。再見！作業(yè)P1131.2.3.4.5.6臨界狀態(tài)

1、一個質(zhì)量為0.2kg的小球用細繩吊在傾角為θ=53°的斜面頂端，斜面靜止時球緊靠在斜面上，繩與斜面平行，不計摩擦。

（1）當斜面以5m/s2的加速度向右運動時，求繩子的拉力及斜面對小球的彈力。

θ（2）當斜面以10m/s2的加速度向右運動時，求繩子的拉力及斜面對小球的彈力。2．如圖所示，木塊A、B靜止疊放在光滑水平面上，A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為2m,A與B之間的摩擦系數(shù)為u?，F(xiàn)施加水平力F拉B(1)A與B間的摩擦力為多少？（2）現(xiàn)施加水平力F拉B，A、B不發(fā)生相對滑動，則F不得超過多少？

（3）若改為水平力F′拉A，A、B也保持相對靜止，則F′不得超過多少？

傳送帶的問題

例1.如圖所示，一平直的傳送帶以速度Ｖ=2m/s勻速運動，P、Q相距Ｌ=10m.一工件與傳送帶間的摩擦系數(shù)u=0.1,現(xiàn)從P處把工件無初速地放到傳送帶上，（1）經(jīng)時間多長時間能傳送到Q處？（2）欲用最短時間把工件從P處傳到Q處，求傳送帶的運行速度至少多大？SPQV例2.如圖所示，一水平方向足夠長的傳送帶以恒定的速度Ｖ=2m/s沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，傳送帶傳送帶右端有一與傳送帶等高的光滑水平面,一物體以恒定的速率V’=4m/s沿直線向左滑上傳送帶,求物體的最終速度多大?

PQ思考作業(yè)