人教高中物理必修一第四牛顿运动定律第节牛顿第二定律课件(共张PPT)

1、牛顿第二定律牛顿第二定律 复复 习习一、物体运动状态改变的原因是什么？一、物体运动状态改变的原因是什么？二、物体运动状态改变的难易程度取二、物体运动状态改变的难易程度取决于什么决于什么? ? 力力 质量质量 加速度加速度倾角可调的斜面、弹簧秤、倾角可调的斜面、弹簧秤、小车、滑块、小车、滑块、定滑轮、木板、定滑轮、木板、打点计时器、纸带、打点计时器、纸带、粗细线、小筒、粗细线、小筒、沙子、钩码、沙子、钩码、天平、砝码、天平、砝码、刻度尺、气垫导轨、刻度尺、气垫导轨、宽口夹子、秒表、宽口夹子、秒表、光电门、数字计时器光电门、数字计时器 .提供参考器材提供参考器材1、如何消除摩擦力的影响？、如何消除

2、摩擦力的影响？实验装置实验装置实验装置实验装置2、如何改变拉力、如何改变拉力F？3、如何改变小车的质量、如何改变小车的质量M?4、M改变时，改变时，f会变，需重新平衡摩擦力吗会变，需重新平衡摩擦力吗?5、绳上的拉力和挂的物体的重力一定相等吗？、绳上的拉力和挂的物体的重力一定相等吗？6、小车是否都从同一位置释放？小车是否都从同一位置释放？数据处理得：数据处理得：a F实验结论：实验结论：当当m一定时，一定时，a和和F成正比成正比即即aF1、质量、质量m一定，加速度一定，加速度a与力与力F的关系的关系2121FFaa2、力力F一定一定，加速度加速度a与质量与质量m的关系的关系数据处理得数据处理得：

3、am1221mmaa或或a1/m牛顿第二定律牛顿第二定律 莆田第一中学李真莆田第一中学李真一、实验：研究加速度与力、质量的关系一、实验：研究加速度与力、质量的关系 二、结论：二、结论：1 1、物体质量、物体质量m m一定时，一定时， 加速度加速度a a与合外力与合外力F F成正比成正比 2 2、物体所受合外力、物体所受合外力F F一定时，一定时， 加速度加速度a a与质量与质量m m成反比成反比控制变量法控制变量法三牛顿第二定律三牛顿第二定律 1 1内容表述内容表述 物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向

4、相同比加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同 2 2数学表达式数学表达式mFa maF 即即kmaF 引引入入比比例例系系数数3 3“牛顿牛顿”的定义的定义 使质量是使质量是1kg的物体产生的物体产生1m/s2加速度的力，叫做加速度的力，叫做1 N即，即， 1 N=1 kgm/s2所以，当所以，当F、m、a都采用国际单位制时，公式中的都采用国际单位制时，公式中的k=1 4 4牛顿第二定律的进一步表述牛顿第二定律的进一步表述 物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比加速度的方向跟合力的方向相同质量成反比加速度的方向跟合力的方向相同 maF合5

5、理解理解 矢量性：矢量性：加速度的方向总与合力的方向一致加速度的方向总与合力的方向一致瞬时性：瞬时性：加速度与作用力是加速度与作用力是瞬时关系，瞬时关系，同时产生、同时产生、同时消失、同时变化同时消失、同时变化 同体性：同体性：F、m、a都是对同一物体而言的都是对同一物体而言的独立性：独立性：每一个力都独立的产生加速度，物体运动每一个力都独立的产生加速度，物体运动的实际加速度是每一个力产生的加速度的矢量和的实际加速度是每一个力产生的加速度的矢量和(即合即合力产生的加速度力产生的加速度)注意：注意：物体的加速度物体的加速度a是以地面及相对地面静止的物体是以地面及相对地面静止的物体为参考系或以相对

6、地面做匀速直线运动的物体为参考系为参考系或以相对地面做匀速直线运动的物体为参考系a与与F同生同灭同变化，生生矢矢（方向相同）永相依同生同灭同变化，生生矢矢（方向相同）永相依6重力加速度重力加速度 物体只受重力时，根据牛顿第二定律，有物体只受重力时，根据牛顿第二定律，有G=mg，即即g=G/m，所以重力产生的加速度，即重力产生的，所以重力产生的加速度，即重力产生的加速度跟物体的质量无关加速度跟物体的质量无关四、国际单位制中的单位四、国际单位制中的单位基本单位：基本单位： m m（米）（米） kgkg（千克）（千克） s s（秒）（秒） A A（安培）（安培） K K（开尔文）（开尔文） cdcd

7、（坎德拉）（坎德拉）MolMol（摩尔）（摩尔）导出单位导出单位例例1 1、已知汽车质量、已知汽车质量m, ,行驶速度行驶速度vo o , ,汽车安装汽车安装有防抱死刹车系统有防抱死刹车系统(ABS),(ABS),阻力恒为阻力恒为f. .设驾驶员设驾驶员的反应时间为的反应时间为to o. .问从驾驶员发现情况到完全停问从驾驶员发现情况到完全停车车, ,共经过多少距离共经过多少距离? ?8080SS = = m v0 02 2/ /2f + + v0 0 t0 0禁超载禁超速禁酒后驾车五五、牛顿第二定律的两类基本情况、牛顿第二定律的两类基本情况确定运动情况。确定运动情况。根据根据F=ma根据运动

8、学公式根据运动学公式根据受力分析根据受力分析确定合力确定合力确定加速度确定加速度a a例例2：如图，质量为：如图，质量为2kg的物体静止在水平地面上，的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的动摩擦物体与水平面间的动摩擦因数为因数为0.2，现对物体施加，现对物体施加一个大小一个大小F=5N、与水平方向成、与水平方向成=370角的斜向上的角的斜向上的拉力拉力(如图如图)，已知：，已知：g=10m/s2,求：求：（1）物体在拉力的作用下）物体在拉力的作用下4s内通过的位移大小内通过的位移大小（2）若）若4s后撤去拉力后撤去拉力F，则物体还能滑行多远？，则物体还能滑行多远？12.4sm2s0.36mm

9、F应用牛顿运动定律解题一般步骤应用牛顿运动定律解题一般步骤：1、明确研究、明确研究对象对象及其运动及其运动过程（加速度过程（加速度a及其变化）及其变化）2、受力分析；、受力分析；3、根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解；、根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解；（加速度加速度a为桥梁为桥梁）4、对解的合理性进行讨论（、对解的合理性进行讨论（注意陷阱注意陷阱）f=67.5N2、从运动情况确定受力、从运动情况确定受力F=1.4105N求解两类问题的基本思路：求解两类问题的基本思路：牛顿第二定律反映加速度、质量、合外力的关系，加牛顿第二定律反映加速度、质量、合外力的关系，加速度又是变速运动的特征量

10、，所以速度又是变速运动的特征量，所以加速度加速度是联结力和是联结力和运动的桥梁，是解决动力学问题的运动的桥梁，是解决动力学问题的关键关键。筑好两个筑好两个桥墩（牛二和运动学）桥墩（牛二和运动学）架好桥梁（加速度架好桥梁（加速度a）物体的受力情况物体的受力情况牛顿第二定律牛顿第二定律加速度加速度运动学基本公式运动学基本公式物体的运动情况物体的运动情况问题问题1：必须弄清牛顿第二定律的矢量性：必须弄清牛顿第二定律的矢量性。当弹簧长度变长时，球受合力是否仍为零？当弹簧长度变长时，球受合力是否仍为零？Fa 与与F同向同向小车做什么运动？小车做什么运动？六、牛顿第二定律的应用举例六、牛顿第二定律的应用举

11、例问题问题1：必须弄清牛顿第二定律的矢量性。：必须弄清牛顿第二定律的矢量性。小车做什么运动？小车做什么运动？小车的加速度为多小车的加速度为多少？少？物块的摩擦力为多物块的摩擦力为多少？少？弹簧弹力弹簧弹力明显形变明显形变瞬时来不及变化瞬时来不及变化细线拉力细线拉力微小形变微小形变瞬时突变瞬时突变问题问题2：必须弄清牛顿第二定律的瞬时性。：必须弄清牛顿第二定律的瞬时性。B A 如图所示，自由下落的小球，从它接触竖直放如图所示，自由下落的小球，从它接触竖直放置的弹簧开始，到弹簧被压缩到最短的过程中，置的弹簧开始，到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度和所受外力的合力变化情况是小球的速度和所受外力的

12、合力变化情况是()(A)合力变小，速度变小合力变小，速度变小(B)合力变小，速度变大合力变小，速度变大(C)合力先变小后变大，速度先变大后变小合力先变小后变大，速度先变大后变小(D)合力先变大后变小，速度先变小后变大合力先变大后变小，速度先变小后变大CMm 如图所示，一个劈形物体如图所示，一个劈形物体M放在固定的斜面上，上放在固定的斜面上，上表面水平，在水平面上放有光滑小球表面水平，在水平面上放有光滑小球m，劈形物体从静，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是：止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是：A沿斜面向下的直线沿斜面向下的直线 B抛物线抛物线 C竖直向下的直线竖直向

13、下的直线 D.无规则的曲线。无规则的曲线。 问题问题3：必须弄清牛顿第二定律的独立性。：必须弄清牛顿第二定律的独立性。2如图所示，木块如图所示，木块A、B静止叠放在光滑水平面静止叠放在光滑水平面上，上，A的质量为的质量为m，B的质量为的质量为2m,A与与B之间的摩之间的摩擦系数为擦系数为u。现施加水平力。现施加水平力F拉拉B (1) (1) A与与B间的摩擦力为多少？间的摩擦力为多少？（2 2）现施加水平力现施加水平力F拉拉B，A、B不发生相对滑动，不发生相对滑动，则则F不得超过多少？不得超过多少？ （3 3）若改为水平力若改为水平力F拉拉A，A、B也保持相对静也保持相对静止，则止，则F不得超

14、过多少？不得超过多少？ 传送带的问题传送带的问题 例例1.如图所示，一平直的传送带以速度如图所示，一平直的传送带以速度=2m/s匀速匀速运动，运动，P、Q相距相距=10m.一工件与传送带间的摩擦一工件与传送带间的摩擦系数系数u=0.1,现从现从P处把工件无初速地放到传送带上，处把工件无初速地放到传送带上，（1）经时间多长时间能传送到）经时间多长时间能传送到Q处？处？（2）欲用最短时间把工件从）欲用最短时间把工件从P处传到处传到Q处，求传送处，求传送带的运行速度至少多大？带的运行速度至少多大？SPQV例例2. 2. 如图所示，一水平方向足够长的传送带如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度以恒定的速度=2