公开课-牛顿第二定律-优秀--完整PPT课件

1、知识回顾加速度与力的关系0aFaF加速度与质量的关系0a14.3 牛顿第二定律一、牛顿第二定律1. 理论推导k为比例系数22. 内容: 物体的加速度的大小跟所受的合外力成正比, 跟物体的质量成反比, 加速度的方向跟合外力的方向相同. 3. 数学表达式: F合=kma注意: 在国际单位制中, 力的单位是牛顿. 牛顿这个单位是根据牛顿第二定律来这样定义的: 使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力, 叫作1牛顿. 即 1N=1kgm/s2于是在国际单位制中, 使k=1, 有 F合=ma3二、牛顿第二定律的理解1. 独立性2. 矢量性3. 瞬时性4. 同一性41. 独立性作用在物体上的每一个力都

2、各自产生加速度, 与其他力无关; 而物体实际的加速度a是每个力的加速度的矢量和, F应为物体受到的合外力. 分析小车的受力FNFfFG物体实际的加速度a就是每个力的加速度的矢量和.5问题讨论:从牛顿第二定律知道, 无论怎样小的力都可以使物体产生加速度. 可是我们用力提一个很重的物体时却提不动它, 这跟牛顿第二定律有无矛盾? 为什么？没有矛盾, 由公式F合=ma看, F合为合外力. 无论怎样小的力都可以使物体产生加速度, 这个力应是合外力. 现用力提一很重的物体时, 物体仍静止, 说明合外力为零. 由受力分析可知F+N-mg=0. 62. 矢量性公式F合=ma中的F合与a都是矢量, 且二者方向相

3、同.例如: 试分析火箭发射过程中的受力及加速度情况. mgF推根据牛顿第二定律, 有F推-mg=maF推的方向向上, a的方向也向上. 73. 瞬时性物体在某一时刻的加速度与该时刻的合外力有关.例如: 试分析小车的加速度的情况GNF合=0GNFfF合= Ff 向右a0 向右GNfF合=f 向左a0 向左a=04. 同一性: F合和a均是对同一研究对象而言. 8思考问题1：一质量为m的物体静止在光滑水平面上 (1)物体受了哪些力？合力多少？(2)物体的加速度为多少？重力和支持力00力F为物体受到的合力思考问题2：一质量为m的物体静止在光滑水平面上, 试讨论回答以下问题（1）某一时刻静止物体受水平

4、向右的恒力F，此时物体的加速度大小为多少？方向怎样？此时速度大小为多少？（2）经过一段时间物体速度为v此时撤去力F，对物体 施加一方向向左的恒力3F ，此时物体的加速度大小多少？方向怎样？此时速度大小方向又是怎样？（3）第（2）问中如果不撤去F，对物体再施加一个方向向左的恒力 3F ，此时物体的加速度大小多少？方向怎样？0水平向右水平向左v 水平向右水平向左a 的方向与F 的方向一定相同矢量性瞬时性a和F时刻对应：同时产生、同时消失、同时变化三、利用牛顿第二定律解题的步骤1. 确定研究对象2. 分析物体的受力情况和运动情况, 画出研究对象的受力分析图3. 求出合力4. 选取正方向, 根据牛顿运

5、动定律和运动学规律列方程并解方程. 11汽车重新加速时的受力情况例1: 某质量为 1100kg 的汽车在平直路面上试车, 当达到100km/h 的速度时关闭发动机, 经过70s停下来, 汽车受到的阻力是多大? 重新起步加速时牵引力为2000N, 产生的加速度应为多大? (假定试车过程中汽车受到的阻力不变) 汽车减速时受力情况GFNF阻F阻FFNG12例2: 一个物体, 质量是2kg, 受到互成120o角的两个力F1和F2的作用. 这两个力的大小都是10N, 这个物体的加速度是多少? 平行四边形法F1F2OF正交分解法xyOF1F2F1yF1xF2xF2y13(2)解：力F斜向上拉物体，设物体的加速度为a,受力分析如图：x轴方向：y轴方向：联立以上方程并带入数据可解得: a=2例3、地面上放一木箱，质量为40kg，用100N的力与水平方向成37角推木箱，如图所示，恰好使木箱匀速前进，求物体受到的摩擦力和支持力。若用此力与水平方向成37角斜向上拉木箱，木箱的加速度多大？（取g=10m/s2 ，sin37=0.6，cos37=0.8）NFGxyf课后思考牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗? 牛顿第一定律说明维持物体的速度不需要力, 改变物体的速度才需要力. 牛顿第一定律定义了力, 而 牛顿第二定律 是在力的定义的基础上 建立的, 如果我们不知道物体在不受