牛頓第二定律+高一上學(xué)期物理粵教版（2019）必修第一冊(cè)

第三節(jié)牛頓第二定律第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律400m直道加速賽請(qǐng)大家根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，思考摩托車為什么會(huì)贏？回顧“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在質(zhì)量一定時(shí)，物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，即：a∝F；在作用力一定時(shí)，物體加速度的大小跟它的質(zhì)量成反比，即：a∝1/m。根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得到的規(guī)律，結(jié)合我們的生活經(jīng)驗(yàn)，你覺得加速度與力和質(zhì)量之間，可能有著什么樣的規(guī)律呢？我們要如何證明這一規(guī)律對(duì)于任何物體都適用呢？1、內(nèi)容：一、牛頓第二定律物體加速度的大小跟受到的作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比；加速度的方向跟作用力的方向相同。2、表達(dá)式：a∝F；a∝1/m。a∝F/m或

F∝ma。F=kma。k為比例系數(shù)注：牛頓第二定律不僅闡述了力、質(zhì)量和加速度三者間的關(guān)系，還明確了加速度的方向與作用力的方向是一致的。通過對(duì)牛頓第二定律的認(rèn)識(shí)，無(wú)論怎樣小的力，都可以使物體產(chǎn)生加速度。可是，我們用很小的力提一個(gè)很重的箱子，卻提不動(dòng)。這跟牛頓第二定律有沒有矛盾？應(yīng)該怎樣解釋這個(gè)現(xiàn)象？實(shí)際物體所受的力往往不止一個(gè)，牛頓第二定律中的F指的是物體所受的合力。GFN二、力的單位取質(zhì)量的單位是千克(kg)，加速度的單位是米每二次方秒(m/s2)，根據(jù)牛頓第二定律中加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，我們應(yīng)該怎樣確定力的單位？“F=kma”當(dāng)k=1時(shí)，m=1kg的物體在某力作用下獲得1m/s2的加速度時(shí)，這個(gè)力F=ma=1kg·m/s2。力的單位：千克米每二次方秒（kg·m/s2）1N=1kg·m/s2后人為了紀(jì)念牛頓的貢獻(xiàn)，把這一單位稱為“牛頓”，用符號(hào)N表示。二、力的單位當(dāng)力、質(zhì)量、加速度的單位分別為N、g、cm/s2時(shí)，在F=kma的表達(dá)式中，系數(shù)k等于多少呢?k=1×105當(dāng)力、質(zhì)量、加速度的單位分別為N、kg、m/s2時(shí)，在F=kma的表達(dá)式中，系數(shù)k=1，牛頓第二定律表達(dá)式為：F=ma或a=F/m在應(yīng)用牛頓第二定律時(shí)，要想讓表達(dá)式為F=ma，那我們應(yīng)該注意些什么呢?牛頓第二定律對(duì)牛頓第一定律的解釋根據(jù)a=F/m，在相同的作用力下:質(zhì)量越大的物體，加速度越小，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難以改變，質(zhì)量越小的物體，加速度越大，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越容易改變，這恰好說明了：在確定作用力下，質(zhì)量決定了物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度，因此，質(zhì)量是物體慣性大小的量度。三、牛頓第二定律正交分解表述

當(dāng)物體受到三個(gè)或三個(gè)以上力的作用時(shí)，常用正交分解法求物體所受的合力，故牛頓第二定律也可寫成正交分解的形式：表達(dá)式：Fx=Fx1+Fx2+Fx3+……=maxFy=Fy1+Fy2+Fy3+……=mayax、ay是加速度a分別在x軸、y軸的分量1、應(yīng)用牛頓第二定律解題的一般步驟牛頓第二定律的應(yīng)用2、解題方法（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出這兩個(gè)力的合力，再由牛頓第二定律求出物體的加速度大小，加速度的方向就是物體所受合外力的方向，或先求出每個(gè)分力產(chǎn)生的加速度，再用平行四邊形定則求合加速度。牛頓第二定律的應(yīng)用2、解題方法(2)正交分解法

當(dāng)物體受到三個(gè)或三個(gè)以上力的作用時(shí)，常用正交分解法求物體所受的合力。牛頓第二定律的應(yīng)用表達(dá)式：Fx=Fx1+Fx2+Fx3+……=maxFy=Fy1+Fy2+Fy3+……=mayax、ay是加速度a分別在x軸、y軸的分量例1：在平直路面上，質(zhì)量為1100kg的汽車在進(jìn)行研發(fā)測(cè)試，當(dāng)速度達(dá)到100km/h時(shí)，汽車取消動(dòng)力，經(jīng)過70s停了下來(lái)。汽車受到的阻力是多少？重新起步加速時(shí)牽引力為2000N，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：以汽車為研究對(duì)象。取消動(dòng)力后，汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。初速度v0=100km/h=27.8m/s，末速度為0，滑行時(shí)間t=70s。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。在某次測(cè)定中，懸線與豎直方向的夾角為θ，求列車的加速度。思考與討論我們可以通過a=△v/△t求加速度，也可用牛頓第二定律a=F/m求加速度，這兩個(gè)表達(dá)式有何不同?——加速度的定義式——加速度的決定式課堂小結(jié)因果性矢量性同體性瞬時(shí)性F＝ma力是產(chǎn)生加速度的原因a的方向由F合方向決定，且總與合外力的方向相同。a與F合同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失。F、m、a都是對(duì)同一物體的而言的。作用在物體上的每一個(gè)力都產(chǎn)生加速度，物體的實(shí)際加速度是這些加速度的矢量和。獨(dú)立性1、光滑的水平地面上，用300N水平力拖動(dòng)一質(zhì)量為60kg的物體時(shí)，物體的加速度為（）A．3m/s2 B．5m/s2 C．7m/s2 D．9m/s2B2、牛頓運(yùn)動(dòng)定律適用于（）A．一切運(yùn)動(dòng)的物體B．宏觀物體遠(yuǎn)小于光速的運(yùn)動(dòng)C．微觀粒子稍小于光速的運(yùn)動(dòng)D．宏觀物體稍小于光速的運(yùn)動(dòng)B練習(xí)3、下列說法中正確的是()A．物體所受合外力為零時(shí),物體的速度必為零B．物體所受合外力越大,則加速度越大,速度也越大C．物體的速度方向一定與物體受到的合外力的方向一致D．物體的加速度方向一定與物體所受到的合外力方向相同D4、一個(gè)質(zhì)量為2kg