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1、牛顿第二定律牛顿第二定律-东方红高中东方红高中 分析刘翔在国际比赛中的画面，分析刘翔在国际比赛中的画面，短跑运动员在起跑时的好坏，对于取短跑运动员在起跑时的好坏，对于取得好成绩十分关键，因此发令枪响必得好成绩十分关键，因此发令枪响必须奋力蹬地，发挥自己的最大体能，须奋力蹬地，发挥自己的最大体能，以获得最大的加速度，在最短的时间以获得最大的加速度，在最短的时间内达到最大的运动速度这其中有什内达到最大的运动速度这其中有什么物理原理吗？么物理原理吗？现象分析现象分析n n 你知道为什么F1方程式赛车要制作的很轻吗，几乎只有普通汽车的1/3？现象分析现象分析 带着这些的疑问我们一起开带着这些的疑问我们
2、一起开始本节课的学习？始本节课的学习？F Fa a0 0a a0 0m mm m1 1实验结论：小车的加速度可能与它所受的力成实验结论：小车的加速度可能与它所受的力成正比，与它的质量成反比。正比，与它的质量成反比。n n一般规律是怎样的，如果用文字该怎么表述？a Fa Fm物体加速度的大小跟它受到的作用物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同速度的方向跟作用力的方向相同1.内容内容：2.公式公式：ma 1牛顿第二定律牛顿第二定律牛顿第二定律牛顿第二定律 等式形式等式形式：其中其中 k k 为比例系数为比例系数F=k
3、man n物物体体的的加加速速度度跟跟所所受受的的合合外外力力成成正正比比，跟跟物物体体的的质质量量成成反反比比，加加速速度度的的方方向向与与合合外外力的方向相同力的方向相同 问题问题：上面我们研究的是物体受到：上面我们研究的是物体受到一个力一个力作作用的情况，当物体受到用的情况，当物体受到几个力几个力作用时，上述规律作用时，上述规律又将如何表述？又将如何表述？牛顿第二定律公式简化形式：牛顿第二定律公式简化形式：根据牛顿第二定律，规定国际单位制中力的单根据牛顿第二定律，规定国际单位制中力的单根据牛顿第二定律，规定国际单位制中力的单根据牛顿第二定律，规定国际单位制中力的单位位位位“牛顿牛顿牛顿牛
4、顿”(”(”(”(简称简称简称简称“牛牛牛牛”，符号是，符号是，符号是，符号是N)N)N)N)为：使质量是为：使质量是为：使质量是为：使质量是1kg1kg1kg1kg的物体产生的物体产生的物体产生的物体产生1m/s1m/s1m/s1m/s2 2 2 2的加速度的力为的加速度的力为的加速度的力为的加速度的力为1N1N1N1N，即，即，即，即1N1N1N1N1kgm/s1kgm/s1kgm/s1kgm/s2 2 2 2.3.力的单位力的单位：请回答：什么是请回答：什么是“一个单位的力一个单位的力”？力的单位是什么？力的单位是什么？F=ma.当当m,am,a取国际单位时，取国际单位时，K=1K=1
5、牛顿第二定律的进一步表述：n n 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mamaF=合合利用利用F F合合=ma=ma时必须统一单位（国际单位制）时必须统一单位（国际单位制）1.分析刘翔起跑奋力蹬地，以获得最大的加分析刘翔起跑奋力蹬地，以获得最大的加速度，原理是什么？速度，原理是什么？2.为什么为什么F1F1方程式赛车要制作的很轻吗？方程式赛车要制作的很轻吗？n n（1）因果性：物体的加速度和合外力是同时产生的，不分先后，但有因果性，力是产生加速度的原因，没有力就没有加速度 n n（2）同体性：是指F合、m和a都是对于同一同一研究对象而言的n n（3）
6、矢量性：“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。故力合外力的方向和加速度的方向是一致的。但v的方向与F合方向不一定相同牛顿第二定律的性质牛顿第二定律的性质牛顿第二定律的性质牛顿第二定律的性质n n（4）瞬时性：是指加速度与合外力存在瞬时对应关系，无论物体所受合外力的大小和方向如何变化，物体运动的加速度大小和方向总与合外力同步变化同时产生,同时消失,同时变化n n（5）独立性：是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合力的加速度即是这些加速度的矢量和FA光滑水平面光滑水平面 1 1、静止在光滑的水平面上的
7、物体，受静止在光滑的水平面上的物体，受到一个水平拉力，则在力刚开始作用的瞬间，到一个水平拉力，则在力刚开始作用的瞬间，下列说法正确的是（下列说法正确的是（）A.A.物体立即获得加速度和速度物体立即获得加速度和速度B.B.物体立即获得加速度，但速度仍为零物体立即获得加速度，但速度仍为零C.C.物体立即获得速度，但加速度仍为零物体立即获得速度，但加速度仍为零D.D.物体的速度和加速度均为零物体的速度和加速度均为零B课堂巩固课堂巩固 2 2、下列说法中正确的是、下列说法中正确的是（）（）物体所受合力为零，物体的速度必为物体所受合力为零，物体的速度必为零零物体所受合力越大，物体的加速度越物体所受合力越
8、大，物体的加速度越大，速度也越大大，速度也越大物体的速度方向一定与物体受到的合物体的速度方向一定与物体受到的合力的方向一致力的方向一致物体的加速度方向一定与物体所受到物体的加速度方向一定与物体所受到的合力方向相同的合力方向相同 3 3、下面说法正确与否：、下面说法正确与否：A A、同一物体所受合外力越大，加速、同一物体所受合外力越大，加速度越大。度越大。B B、同一物体所受合外力越大，速度、同一物体所受合外力越大，速度也越大。也越大。C C、物体在外力作用下做加速直线、物体在外力作用下做加速直线 运动，当合外力逐渐减小时，物体的运动，当合外力逐渐减小时，物体的加速度逐渐减小，物体的速度也逐渐加
9、速度逐渐减小，物体的速度也逐渐减小。减小。D D、物体的加速度大小不变一定受恒力、物体的加速度大小不变一定受恒力 作用。作用。是定义式、度量式；是加速是定义式、度量式；是加速度的定义式，它给出了测量物体的加速度的定义式，它给出了测量物体的加速度的方法，这是物理上用比值定义物理度的方法，这是物理上用比值定义物理量的方法；量的方法；是加速度的定义式，它揭示是加速度的定义式，它揭示了物体产生加速度的原因及影响物体了物体产生加速度的原因及影响物体加速度的因素加速度的因素已知受力情况求运动情况已知受力情况求运动情况已知运动情况求受力情况已知运动情况求受力情况 关键：应抓住受力情况和运动情况联系的桥梁关键
10、：应抓住受力情况和运动情况联系的桥梁关键：应抓住受力情况和运动情况联系的桥梁关键：应抓住受力情况和运动情况联系的桥梁加速度加速度加速度加速度力力力力运动运动运动运动加速度加速度加速度加速度牛顿第二定律牛顿第二定律牛顿第二定律牛顿第二定律运动学公式运动学公式运动学公式运动学公式牛顿第二定律的简单应用牛顿第二定律的简单应用牛顿第二定律的简单应用牛顿第二定律的简单应用n n选对象n n分析力n n求合力（水平方向 竖直方向）n n用定律用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤：用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤：小练习小练习 1 1、一辆小汽车的质量、一辆小汽车的质量 m m1 1=8.010=8.010
11、2 2kg kg，所载乘客的质量，所载乘客的质量是是m m2 2=2.010=2.0102 2kg kg，用同样大小的牵引力，如果不载人时，用同样大小的牵引力，如果不载人时小汽车产生的加速度是小汽车产生的加速度是a a1 1=1.5 m/s=1.5 m/s2 2，载人时产生的加速，载人时产生的加速度度a a2 2是多少（忽略阻力）是多少（忽略阻力）解：由牛顿第二定律：解：由牛顿第二定律：F=ma F=ma 可知牵引力的大小可知牵引力的大小 F=mF=m1 1 a a1 1 =8.0108.0102 2 1.5 1.5 =1.2 10 =1.2 103 3N N 由于载人和不载人时牵引力是同样大
12、的由于载人和不载人时牵引力是同样大的,故故：=1.2 m/s2a2=Fm2+m12 2、如图所示，位于水平地面上的质量为如图所示，位于水平地面上的质量为M M的小木块，在大小为的小木块，在大小为F F、方向与水平方、方向与水平方向成向成角的拉力作用下沿地面做加速运角的拉力作用下沿地面做加速运动，若木块与地面之间的动摩擦因数为动，若木块与地面之间的动摩擦因数为，则木块的加速度为？，则木块的加速度为？解：解：（1）在竖直方向上）在竖直方向上：F sin+Fn=Mg木块对地面的压力木块对地面的压力FnMg-F sin（2）在水平方向上）在水平方向上：Ma=F cos-Fn=F cos-（Mg-F s
13、in）Fcos-Mg+Fsin加速度加速度a(Fcos-Mg+Fsin)/M 分析：对分析：对M M进行受力分析，抓住竖直方向上合进行受力分析，抓住竖直方向上合力为零，水平方向有加速度，摩擦力可由支持力为零，水平方向有加速度，摩擦力可由支持力大小及滑动摩擦因数力大小及滑动摩擦因数求出，由牛顿第二定，由牛顿第二定律求加速度律求加速度 我不知道世人怎么我不知道世人怎么看我，但我自己以为我看我，但我自己以为我不过像一个在海边玩耍不过像一个在海边玩耍的孩子，不时为发现比的孩子，不时为发现比寻常更美丽的一块卵石寻常更美丽的一块卵石或一片贝壳而沾沾自喜，或一片贝壳而沾沾自喜，至于展现在我面前的浩至于展现在我面前的浩瀚的真理海洋，却全然瀚的真理海洋，却全然没有发现。没有发现。三、用牛顿第二定律解题的方法和步骤三、用牛顿第二定律解题的方法和步骤1、明确研究对象（、明确研究对象（隔离或整体隔离或整体）2、进行受力分析和运动状态分析，画出示意图、进行受力分析和运动状态分析，画出示意图3、规定正方向或建立直角坐标系，求合力、规定正方向或建立直角坐标系，求合力F合合物体受两个力：物体受两个力：合成法合成法物体受多个力：物体受多个力：正交分解法正交分解法（沿加速度方向沿加速度方向）（垂直于加速度方向垂直于加速度方向）4、列方程求解、列方程求解