5.3牛頓第二定律課件-高一上學(xué)期物理

牛頓第二定律學(xué)習(xí)目標(biāo)01理解牛頓第二定律的內(nèi)容、表達(dá)式的確切含義02知道在國(guó)際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的03能應(yīng)用牛頓第二定律解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題04知道國(guó)際單位制中與力學(xué)有關(guān)的基本單位01對(duì)牛頓第二定律的理解1.定義：物體加速度的大小與所受合力的大小成正比,與物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向與合力方向相同。2.表達(dá)式：①比例式:F=kma,式中F為物體所受的合力,k是比例常數(shù)。

②國(guó)際單位制中：F=ma。3.力的單位“牛頓”的含義:使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度所用的力為1kg·m/s2,即1N=1kg·m/s2。

對(duì)牛頓第二定律的理解4.牛頓第二定律的意義：①表明了力與加速度總是同時(shí)出現(xiàn),同時(shí)消失;力不變則加速度也不變,力隨時(shí)間改變,加速度也隨時(shí)間改變。②提供了獲取較大加速度的理論依據(jù)。5.對(duì)牛頓第二定律的理解：

牛頓第二定律揭示了加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,指明了加速度大小和方向的決定因素,對(duì)于牛頓第二定律應(yīng)該從以下六個(gè)方面進(jìn)行深刻理解:

對(duì)牛頓第二定律的理解①因果性：只要物體所受合外力不為0(無(wú)論合外力多么小),物體就獲得加速度,即力是產(chǎn)生加速度的原因②矢量性：物體加速度a的方向與物體所受合外力F的方向總是相同。③瞬時(shí)性：物體的加速度與物體所受的合外力總是同時(shí)存在,同時(shí)變化,同時(shí)消失。④同一性：F合、m、a三者應(yīng)對(duì)應(yīng)同一物體。⑤獨(dú)立性：作用在物體上的每個(gè)力都將獨(dú)立地產(chǎn)生各自的加速度,與物體是否受其他力的作用無(wú)關(guān),合外力的加速度為這些加速度的矢量和。⑥相對(duì)性：物體的加速度必須是對(duì)靜止的或勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系而言的。對(duì)加速運(yùn)動(dòng)的參考系不適用。對(duì)牛頓第二定律的理解

對(duì)牛頓第二定律的理解例題1：下列對(duì)牛頓第二定律及表達(dá)式的理解,正確的是()

A.在牛頓第二定律公式中,比例常數(shù)k的數(shù)值在任何情況下都等于1

B.合力方向、速度方向和加速度方向始終相同

C.由可知,物體受到的合外力與物體的質(zhì)量成正比,與物體的加速度成反比

D.物體的質(zhì)量與所受的合外力、運(yùn)動(dòng)的加速度無(wú)關(guān)對(duì)牛頓第二定律的理解D

對(duì)牛頓第二定律的理解CD針對(duì)訓(xùn)練2：一質(zhì)點(diǎn)受多個(gè)力的作用,處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)使其中一個(gè)力的大小逐漸減小到零,再沿原方向逐漸恢復(fù)到原來(lái)的大小。在此過(guò)程中,其他力保持不變,則質(zhì)點(diǎn)的加速度大小a和速度大小v的變化情況是(

)A.a和v都始終增大B.a和v都先增大后減小C.a先增大后減小,v始終增大D.a和v都先減小后增大對(duì)牛頓第二定律的理解C針對(duì)訓(xùn)練3：如圖所示,物體在水平拉力F的作用下沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度為v?，F(xiàn)讓拉力F逐漸減小,則物體的加速度和速度的變化情況應(yīng)是()

A.加速度逐漸變小,速度逐漸變大

B.加速度和速度都在逐漸變小

C.加速度和速度都在逐漸變大

D.加速度逐漸變大,速度逐漸變小對(duì)牛頓第二定律的理解D一、國(guó)際單位制1.基本單位(1)物理公式的功能:物理學(xué)的關(guān)系式確定了物理量之間的數(shù)量關(guān)系,同時(shí)它還確定了物理量的單位之間的關(guān)系。(2)基本單位:人們選定了九個(gè)物理量為基本量,其單位為基本單位。

(3)導(dǎo)出單位:根據(jù)物理學(xué)關(guān)系式由基本量推導(dǎo)出的其他物理量的單位。

力學(xué)單位制的應(yīng)用2.國(guó)際單位制(1)單位制:由基本單位和導(dǎo)出單位一起組成單位制。

(2)國(guó)際單位制:1960年第11屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)通過(guò)了國(guó)際單位制,并很快被世界上大多數(shù)國(guó)家采用。

(3)國(guó)際單位制中的力學(xué)單位①基本單位:在力學(xué)中,國(guó)際單位制中的基本量為長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間,相應(yīng)的基本單位為米、千克、秒。

②常用導(dǎo)出單位:速度、加速度、力的單位分別為m/s、m/s2、N

。

力學(xué)單位制的應(yīng)用力學(xué)單位制的常見(jiàn)用途1.單位制可以簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程

計(jì)算時(shí)首先將各物理量的單位統(tǒng)一到國(guó)際單位制中,這樣就可以省去計(jì)算過(guò)程中單位的代入,只在數(shù)字后面寫(xiě)上相應(yīng)待求量的單位即可,從而使計(jì)算簡(jiǎn)便。2.推導(dǎo)物理量的單位

物理公式在確定各物理量的數(shù)量關(guān)系時(shí),同時(shí)也確定了各物理量的單位關(guān)系,所以我們可以根據(jù)物理公式中物理量間的關(guān)系推導(dǎo)出物理量的單位。力學(xué)單位制的應(yīng)用3.判斷比例系數(shù)的單位

根據(jù)公式中物理量的單位關(guān)系,可判斷公式中比例系數(shù)有無(wú)單位,如公式F=kx中k的單位為N/m,F=μN(yùn)中μ無(wú)單位。4.單位制可檢查物理量關(guān)系式的正誤

根據(jù)物理量的單位,如果發(fā)現(xiàn)某公式在單位上有問(wèn)題,或者所求結(jié)果的單位與采用的單位制中該量的單位不一致,那么該公式或計(jì)算結(jié)果肯定是錯(cuò)誤的。力學(xué)單位制的應(yīng)用

力學(xué)單位制的應(yīng)用B

力學(xué)單位制的應(yīng)用D

力學(xué)單位制的應(yīng)用D1.兩類(lèi)基本問(wèn)題（1）已知受力情況確定運(yùn)動(dòng)情況（2）已知運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況2.求解合外力及加速度的方法（1）矢量合成法：若物體只受兩個(gè)力作用時(shí)，應(yīng)用平行四邊形定則求這兩個(gè)力的合力，加速度的方向即是物體所受合力的方向。（2）正交分解法：當(dāng)物體受到多個(gè)力作用時(shí)，常用正交分解法求物體的合外力。牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用例3

如圖所示,沿水平方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的車(chē)廂中,懸掛小球的懸線偏離豎直方向的夾角θ=37°,小球和車(chē)廂相對(duì)靜止,小球的質(zhì)量為1kg,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。(1)求車(chē)廂運(yùn)動(dòng)的加速度并說(shuō)明車(chē)廂的運(yùn)動(dòng)情況。(2)求懸線對(duì)小球的拉力大小。牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用

牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用圖甲解法二

正交分解法以水平向右為x軸正方向建立坐標(biāo)系,并將懸線對(duì)小球的拉力T正交分解,如圖乙所示。則沿水平方向有Tsin

θ=ma豎直方向有Tcos

θ-mg=0聯(lián)立解得a=7.5

m/s2,T=12.5

N且加速度方向向右,故車(chē)廂做向右的勻加速直線運(yùn)動(dòng)或向左的勻減速直線運(yùn)動(dòng)。牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用圖乙針對(duì)訓(xùn)練6：如圖所示，質(zhì)量為m＝10kg的物體在水平面上向左運(yùn)動(dòng)，物體與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2.與此同時(shí)物體受到一個(gè)水平向右的推力F＝20N的作用，則物體產(chǎn)生的加速度大小和方向是(g取10m/s2)()

A．0

B．4m/s2，水平向右

C．2m/s2，水平向左

D．2m/s2，水平向右牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用B1.兩類(lèi)模型牛頓第二定律的瞬時(shí)性問(wèn)題“繩”或“線”類(lèi)“彈簧”或“橡皮筋”類(lèi)不同只能承受拉力，不能承受壓力彈簧既能承受拉力，也能承受壓力；橡皮筋只能承受拉力，不能承受壓力將繩或線看作理想模型時(shí)，無(wú)論受力多大（在它的限度內(nèi)），繩或線的長(zhǎng)度都不變，但繩或線的張力可以發(fā)生突變由于彈簧和橡皮筋受力時(shí)，其形變較大，恢復(fù)形變需要一段時(shí)間，所以彈簧和橡皮筋的彈力不可以突變相同質(zhì)量和重力均可以忽略不計(jì)，同一跟繩、線、彈簧或橡皮筋兩端及中間各點(diǎn)的彈力大小相等2.基本方法（1）分析原狀態(tài)（給定狀態(tài)）下物體的受力情況，求出各力大?。ㄈ粑矬w處于平衡狀態(tài)，則利用平衡條件;若處于加速狀態(tài)，則利用牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律）。（2）分析當(dāng)狀態(tài)變化時(shí)（燒斷細(xì)線、剪斷彈簧、抽出木板、撤去某個(gè)力等），哪些力變化，哪些力不變，那些力消失（燒斷細(xì)線、剪斷彈簧、抽出木板，彈力都是立即消失）牛頓第二定律的瞬時(shí)性問(wèn)題

牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用A針對(duì)訓(xùn)練7：如圖所示，A、B為兩個(gè)相同物塊，由輕質(zhì)彈簧k和細(xì)線l相連，懸掛在天花板上處于靜止?fàn)顟B(tài)，若將l剪斷，則在剛剪斷時(shí)，A、B的加速度大小aA、aB分別為()

A．a(chǎn)A＝0，aB＝0 B．a(chǎn)A＝0，aB＝g

C．a(chǎn)A＝g，aB＝g D．a(chǎn)A＝g，aB＝0牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用C1．關(guān)于牛頓第二定律，以下說(shuō)法