人教版高中物理必修一4.3-牛顿第二定律-课件.ppt

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1、牛顿第二定律合F=ma物体的运动状态发生变化，即产生加速度。加速度的大小可能与哪些因素有关呢？“力”是促使物体运动状态改变的原因，力似乎“促使”加速度的产生；质量是物体惯性的量度，而惯性是保持运动状态不变的性质，所以质量似乎“阻碍”加速度的产生。知识回顾a可能与F、m有关系。（1）研究方法：控制变量法“a”与“F”、“m”二个物理量均有关系，应该从何处入手呢？所以本次的探究思路自然而然地确定为两个方面：一是探究质量一定时，加速度与受力的关系；二是探究受力一定时，加速度与质量的关系。最后综合得出三者的关系。控制变量法在初中阶段我们研究“欧姆定律”、“导体电阻的影响因素”时都接触到

2、一种方法－－a、F、m三者的关系！？数据处理得：a∝F实验结论：当m一定时，a和F成正比即1、质量m一定，加速度a与力F的关系◆回忆课本所探究的内容2、力F一定，加速度a与质量m的关系数据处理得：m牛顿第二定律的内容——物体的加速度a跟作用在物体上的合外力力F成正比，跟物体的质量m成反比。当适当选取单位使k=1,则:F合=ma使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力，规定为1N.牛顿第二定律数学式：a∝F合说明：1.因果关系——力是产生加速度的原因。知识形成当取k=1，此时关系式可简化为：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。F=ma此即为牛顿第二定律的数学表达

3、式。a=F/mF—ma∝或者F∝ma其中k为比例常数F=kma进一步可以将表达式改为：.由F合=ma计算出的a是相对地面而言的。.利用F合=ma时必须统一单位（国际单位制）牛顿第二定律牛顿第二定律的理解:其实物体往往不止受到一个力的作用，物体受几个力作用时，牛顿第二定律公式F=ma中的F表示合力，这样我们可以把牛顿第二定律内容表述为：物体的加速度跟物体所受的合力成正比，跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同。即F合=ma关于牛顿第二定律的说明:1.同体性:(a与F合,m都属于同一物体，即研究对象统一性）矢量性：a、F合都是矢量注意：a的方向与F合方向一定相同v的方向与

4、F合方向不一定相同若v、F合的方向相同，物体做加速运动若v、F合的方向相反，物体做减速运动前面第一章我们已学过：a、v同向，加速；a、v反向，减速a的方向与F合方向一定相同所以，我们可得出这样的结论：2.矢量性:(a与F合方向相同)思考：1、在牛顿第二定律的表达式F=ma中，哪些是矢量，哪些是标量？m是标量，F和a是矢量。2、在这两个矢量中它们的关系是怎么样？“力是产生加速度的原因”，即物体受力方向决定物体的加速度方向。故力F的方向和加速度a的方向是一致的。3、一辆小汽车的质量m1=8.0×102kg，所载乘客的质量是m2=2.0×102kg，用同样大小的牵引力，如果不载人时小

5、汽车产生的加速度是a1=1.5m/s2，载人时产生的加速度a2是多少（忽略阻力）解：由牛顿第二定律：F=ma可知牵引力的大小F=m1a1=8.0×102×1.5=1.2×103N由于载人和不载人时牵引力是同样大的,故：a2=F———m2+m1=1.2m/s23瞬时性：a与F合是瞬时对应关系同时产生同时消失同时变化a、F合4.独立性：每个外力对应于一个加速度，合外力对应于合加速度．合力的加速度即是这些加速度的矢量和．指作用在物体上的每个力都将独立地产生各自的加速度，与物体是否受其他力的作用无关，我们常称之为力的独立作用原理．注意事项:1.矢量性:(a与F合方向相同)2.瞬时性:(

6、a与F合同时产生,同时消失,同时变化)3.同体性:(a与F合,m都属于同一物体，既研究对象统一性）4.独立性:(X方向的合外力产生X轴方向的加速度,Y方向的合外产生Y轴方向的加速度,Fx=maxFy=maya2=a2x+a2y此前我们所讲述的是物体只受到一个力作用的情况，物体受几个力作用时，牛顿第二定律公式F=ma中的F表示合力，这样我们可以把牛顿第二定律进一步表述为：一个物体质量是2kg，受到互成1200角的两个力F1=10N和F2=10N的共同作用，这个物体产生的加速度是多大？F合F2F1解法1：先由平行四边形法则可知，F1、F2、F合构成了一个等边三角形，故F合=10Na

7、=F合/m=10/2=5m/s2物体的加速度跟物体所受的合力成正比，跟物体的质量成反比加速度的方向跟合力的方向相同。即F合=ma练习：解法2：先分别求出F1、F2产生的加速度a1、a2再根据平行四边形法则求a1、a2的合加速度a合a1=F1/m=10/2=5m/s2a2=F2/m=10/2=5m/s2由于加速度的方向与力的方向一至，故a1、a2也成1200角a1、a2、a合构成了一个等边三角形，故a合=5m/s2a合a2a1例题：一个质量为2kg的物体同时受到两个力的作用，这两个力的大小分别