【素材】《牛顿第二定律》课件PPT（教科版）.ppt 25页

'牛顿第二定律 1、什么是物体运动状态的改变？其原因是什么？2、物体运动状态改变除了与力有关，还与哪些因素有关？复习思考：？物体运动状态的改变指的是物体的速度发生了变化；其原因是受到了力的作用还与质量有关物体运动状态发生改变速度发生了改变产生了加速度实质实质与力和质量有关联系? 物体运动的加速度与力、质量的关系究竟如何？下面我们通过实验来研究物体的质量、所受的力与物体的加速度的关系.实验采用“控制变量法”来研究：(1)保持物体的质量(m)不变,改变物体所受的外力(F),测量物体在不同外力作用下的加速度(a)(2)保持物体所受外力(F)不变,改变物体的质量(m),测量相同外力作用下不同质量物体的加速度(a)在此基础上,若F、m都发生变化的情况下,总结出a与F、m的关系。“控制变量方法”是一种常用科研方法. 实验装置如图：可加减砝码改变小车和砝码的总质量可加减钩码改变小车和砝码所受的力 1、质量m一定，加速度a与力F的关系第二次第一次加速度(m/s2)位移(m)时间(s)力(N)质量(kg)第一次演示 1、质量m一定，加速度a与力F的关系第二次第一次加速度(m/s2)位移(m)时间(s)力(N)质量(kg)0.20.09820.980.49第一次 1、质量m一定，加速度a与力F的关系第二次第一次加速度(m/s2)位移(m)时间(s)力(N)质量(kg)0.20.09820.980.49第二次演示 1、质量m一定，加速度a与力F的关系第二次第一次加速度(m/s2)位移(m)时间(s)力(N)质量(kg)0.20.09820.980.490.20.19621.960.98第二次 实验结论：质量一定，即1、质量m一定，加速度a与力F的关系第二次第一次加速度(m/s2)位移(m)时间(s)力(N)质量(kg)0.20.09820.980.490.20.19621.960.98实验看到：质量一定，加速度与力成正比，即a=kF 2、质量F一定，加速度a与m的关系第二次第一次加速度(m/s2)位移(m)时间(s)力(N)质量(kg)第一次演示 2、质量F一定，加速度a与m的关系第二次第一次加速度(m/s2)位移(m)时间(s)力(N)质量(kg)0.40.19643.920.245第一次 2、质量F一定，加速度a与m的关系第二次第一次加速度(m/s2)位移(m)时间(s)力(N)质量(kg)0.40.19643.920.245第二次演示 2、质量m一定，加速度a与力F的关系第二次第一次加速度(m/s2)位移(m)时间(s)力(N)质量(kg)0.40.19643.920.2450.80.19641.960.1225第二次 2、质量F一定，加速度a与力m的关系第二次第一次加速度(m/s2)位移(m)时间(s)力(N)质量(kg)0.40.243.920.2450.80.241.960.1225实验结论：所受外力一定，即实验看到：所受外力一定，加速度与质量成反比，即 1、牛顿第二定律的内容:其数学表达式是：(其中k为比例常数)牛顿第二定律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相同a∝或F=Kma在国际单位制中，力的单位是牛顿。牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律来定义的：使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力为1N，即1N=1kg·m/s2。可见，如果F=Kma中都用国际单位制中的单位，就可以使k=1，那么公式则简化为F=ma，这就是牛顿第二定律的数学公式。 2、牛顿第二定律的推广当物体受到几个力的作用时，牛顿第二定律也是正确的，不过这时F代表的是物体所受外力的合力。牛顿第二定律更一般的表述是：1、牛顿第二定律的内容:其数学表达式是：牛顿第二定律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相同F=ma物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比加速度的方向跟合外力的方向相同数学表达式是：F合=ma 2、牛顿第二定律的推广1、牛顿第二定律的内容:其数学表达式是：牛顿第二定律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相同F=ma物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比加速度的方向跟合外力的方向相同数学表达式是：F合=ma3、牛顿第二定律的理解 牛顿第二定律的理解应注意四点：1、F合表示的是物体所受的合外力，而不是其中的一个力或几个力2、矢量性：3、瞬时性：即公式中的F合与a都是矢量，且二者方向相同即物体在某一时刻的加速度与该时刻的合外力相关。合外力恒定不变，加速度也恒定不变；合外力随时间变化，加速度也随时间变化；合外力在某时刻停止作用，加速度也随即消失4、同一性：F合与a均是对同一研究对象，F合中的每一个力均应是同一研究对象所受的力 应用举例例1、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？答：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。 分析及解答例2、下列说法中正确的是（）A．物体所受合外力越大，加速度越大。B．物体所受合外力越大，速度越大。C．物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小。D．物体的加速度大小不变一定受恒力作用应用举例 例2、下列说法中正确的是（）A．物体所受合外力越大，加速度越大。B．物体所受合外力越大，速度越大。C．物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小。D．物体的加速度大小不变一定受恒力作用根据牛顿第二定律，物体受的合外力决定了物体的加速度。而加速度大小和速度大小无关。所以，B说法错误。 例2、下列说法中正确的是（）A．物体所受合外力越大，加速度越大。B．物体所受合外力越大，速度越大。C．物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小。D．物体的加速度大小不变一定受恒力作用物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一致。当合外力减小但方向不变时，加速度减小但方向也不变，所以物体仍然做加速运动，速度增加。C说法错误。 例2、下列说法中正确的是（）A．物体所受合外力越大，加速度越大。B．物体所受合外力越大，速度越大。C．物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小。D．物体的加速度大小不变一定受恒力作用加速度是矢量，其方向与合外力方向一致。加速度大小不变，若方向发生变化时，合外力方向必然变化。D说法错。 答案：A例2、下列说法中正确的是（）A．物体所受合外力越大，加速度越大。B．物体所受合外力越大，速度越大。C．物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小。D．物体的加速度大小不变一定受恒力作用应用举例 同学们，再见'