《【物理】牛顿第二定律 课件 2023-2024学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《【物理】牛顿第二定律 课件 2023-2024学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册.pptx(32页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、4.3 牛顿第二定律如果你是一名F1赛车设计师,要求赛车在起跑时获得较大的加速度,可以通过什么实现?学习目标1.掌握牛顿第二定律的文字表述和数学表达式;2.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的;3.理解并应用牛顿第二定律解决问题。复习回顾数据处理得:实验结论:当m一定时,a和F成正比1、质量m一定,加速度a与力F的关系复习回顾2、力F一定,加速度a与质量m的关系数据处理得:m实验结论:当F一定时,a和m成反比牛顿第二定律的内容m m1 1a a F一定时a a F Fm一定时m mF Fa a mamaF F kmakmaF F=内容:物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比。
2、加速度的方向与合外力的方向一致。合作探究,问题解决Q1:Q1:取质量的单位是千克(取质量的单位是千克(kg),加速度的单位是米每二次方秒(),加速度的单位是米每二次方秒(m/s2),根据),根据上述牛顿第二定律中加速度与力、质量的关系,我们应该怎样确定力的单位?上述牛顿第二定律中加速度与力、质量的关系,我们应该怎样确定力的单位?Q3:Q3:用较小的力推一个很重的箱子,箱子不动,是否说明牛顿第二定律不适用于用较小的力推一个很重的箱子,箱子不动,是否说明牛顿第二定律不适用于较小的力?较小的力?Q4Q4:物体所受的合外力能够产生加速度,那么每一个分力能否产生加速度呢?如:物体所受的合外力能够产生加速
3、度,那么每一个分力能否产生加速度呢?如果有,那么这些加速度与物体实际运动的加速度有什么关系呢?果有,那么这些加速度与物体实际运动的加速度有什么关系呢?Q5Q5:用手拉着:用手拉着Slinky的上端,自然下垂,松手之后的上端,自然下垂,松手之后Slinky的下端为什么没有立马的下端为什么没有立马下落?下落?合作探究,问题解决第一组:问题一第二组:问题二第三组:问题三&典例1第四组:问题四&典例2第五组:问题五&典例3第六组:典例4第七组:针对训练Q1:如何确定力的单位当当 k k=1=1时时,F F=mama=1 kg=1 kg1m/s1m/s22=1 =1 kgkgm/sm/s22把1kgm/
4、s2叫做一个单位的力1 N=1 kgm/s1 N=1 kgm/s2 2 选用国际单位制时:选用国际单位制时:F F=mama F=kma中k的取值是多少?=定义式决定式Q3:牛顿第二定律是否不适用于较小的力?用较小的力推一个很重的箱子,箱子不动,是否说明用较小的力推一个很重的箱子,箱子不动,是否说明牛顿第二定律不适用于较小的力?牛顿第二定律不适用于较小的力?FF阻F=ma合外力合外力典例典例1(矢量性)一个物体质量为2kg,在几个力作用下处于静止状态,现把一个大小为10N的力撤去,其他力保持不变,则该物体将()A沿该力的方向开始做匀加速运动,加速度的大小是5m/s2B沿该力的相反方向做匀加速运
5、动,加速度的大小是5m/s2C沿该力的方向做匀加速直线运动D由于惯性,物体仍保持原来的静止状态不变BQ4:分力产生的加速度与实际运动的加速度有什么关系?典例典例2(独立性)某人质量为M,站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯斜向上匀加速运动,加速度大小为a,如图所示,以下说法正确的是()A人受到竖直向上的支持力的作用,大小等于MgB人受到水平向左的摩擦力的作用,大小等于MaC人受到的合外力为零D人受到的合外力方向与加速度方向相同,大小等于MaDQ5Q5:自然下垂:自然下垂的的Slinky,松手之后,松手之后下端为何不立即下落下端为何不立即下落Q5Q5:自然下垂:自然下垂的的Slinky,松手之后,松
6、手之后下端为何不立即下落下端为何不立即下落典例3 (瞬时性)如图所示,两小球悬挂在天花板上,a、b两小球用细线连接,上面是一轻质弹簧,a、b两球的质量分别为m和2m,在细线烧断瞬间,a、b两球的加速度为(取向下为正方向)()A0,g B-g,g C-2g,g D2g,0C轻弹簧轻弹簧:弹簧的弹力不能发生突变。当其他条件发生变化的瞬间,:弹簧的弹力不能发生突变。当其他条件发生变化的瞬间,可以认为弹簧的弹力不变。可以认为弹簧的弹力不变。牛顿第二定律的理解 F=ma因果性:只要物体所受合外力不为0,无论合力多么小,物体就获得加速度矢量性:物体的加速度的方向总与物体所受合外力方向相同瞬时性:物体的加速
7、度与物体所受合外力总是同时存在,同时变化,同时消失同体性:F、m、a是对同一个物体而言独立性:作用于物体的每一个力都会产生相应的加速度,其大小和方向与物体所受的其他外力无关。物体的加速度则是每个力所产生加速度的合加速度(矢量和)。牛顿第二定律的应用典例4 如图所示,质量为4 kg的物体静止在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5物体受到大小为20 N、与水平方向成37角斜向上的拉力F作用时,沿水平面做匀加速运动,求物体加速度的大小(g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8)解析:选取物体为研究对象,对其受力分析如图所示解析:选取物体为研究对象,对其受力分析如图所示在
8、水平方向:在水平方向:F cos 37-Ff=ma 在竖直方向:在竖直方向:FN+Fsin 37=mg 又因为又因为Ff=FN 解解可得:可得:a=0.5 m/s2牛顿第二定律的应用针对训练 如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向37角,球和车厢相对静止,球的质量为1 kg(g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8)(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况;(2)求悬线对球的拉力大小应用牛顿第二定律解题的一般步骤(1)根据题意选取研究对象(2)对研究对象进行受力分析和运动情况分析,并画出示意图(3)建立直角坐标系,分别求出两个方向的合力(4)根据牛顿第二定律列出方程,代入数值求解方程牛顿第二定律小结牛顿第二定律内容:物体的加速度与合外力成正比,与物体的质量成反比。加速度的方向与合外力的方向一致表达式:F=ma理解:因果性,同体性,矢量性,瞬时性,独立性应用课后作业步步高分层训练与测评P142P143