2012高一物理课件 6.2 牛顿第二定律 25（鲁科版必修1）.ppt

1、牛 顿 第 二 定 律1、牛顿第二定律的实验过程2、牛顿第二定律的推导及意义3、牛顿第二定律的运用复习思考：物体运动状态的改变速度发生了改变产生了加速度实质力难易程度：惯性的大小质量原因实质那么物体加速度a与合外力F和质量m分别是什么关系呢？控制变量法1、研究一个物理量与多个因素的关系时，需要用的物理方法是什么？6提出问题？6设计方案实验1：控制变量m,小车的质量相同时，探讨加速度a与F的关系：实验2：控制变量F,小车的拉力相同时，探讨加速度a与m的关系：6通过分析及演示实验去猜想：物体的加速度a与质量m和合外力F有关。2、实验要测哪些物理量？加速度a、合外力F、小车质量m4、合外力F怎么测？

2、通过定滑轮用钩码的重力作为小车的拉力。3、小车质量m怎么测？衍生问题：小车与接触面有摩擦力f怎么办？调整斜面的倾角，使小车在没有拉力的情况下恰好能沿斜面匀速下滑，这样处理可以让重力沿斜面向下的下滑力与摩擦力抵消。再挂上钩码时,钩码对小车的拉力就可以认为是合外力了。可以用天平测出。5、加速度a怎样测？A、利用打点计时器打出的点，测出位移S和时间t，去求a。B、用光电门和数字计时器测时间t,用刻度尺测遮光片的宽度s,去求v,再求a。C、通过两车对比，测出两车相同时间内的位移之比，从而求出加速度之比。分析：三种方案都可以，A、B计算量大，本节课我们选C方案6实验原理s1s2F1F2s1=a1t2s2

3、=a2t2a1/a2=S1/s2测量s1、s2实验1：对比：a1/a2与F1/F2的关系？实验2：对比：a1/a2与m1/m2的关系？6进行试验实验1：小车的质量相同时，研究小车的加速度与拉力的关系：根据12 a t2S=在相同的时间 t 内s1s2=a1a2=2拉力F1F2=2F2故s1s2=a1a2F1=对于质量相同的物体来说，物体的加速度跟作用在物休上的外力成正比并可表述为：实验表明：s1=2s2F1=2F2,s1/s2=a1/a2 测量s1，s2F2a2a1F1=或aF实验表明：s1/s2=2/1m2m1=s1s2=a1a2故根据12 a t2S=在相同的时间 t 内s1s2=a1a2

4、=2在相同力的作用下，物体的加速度跟物体的质量成反比，可表示为：实验2：控制变量F,小车的拉力相同时，研究小车的加速度与质量的关系：m2=2m1,s1/s2=a1/a2 测量s1，s2m2m1=a1a2或a1/m 根据加速度与合外力和质量的关系研究，我们对加速度与合外力和质量的关系得到结论：物体的加速度跟合外力成正比,跟物体的质量成反比。这就是牛顿第二定律。加速度和力都是矢量，它们都是有方向的。牛顿第二定律不但确定了加速度和力的大小之间的关系，还确定了它们的方向之间的关系：加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同牛顿第二定律用数学式子表示就是：或者：aF/mFma 前面两式子可以改写成等式F

5、=Kma。式子的k是比例常数。如果公式中的物理量选择合适的单位，可以使k=1，从而使公式简化。我们知道，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：使质量是1千克的物体产生1米/秒2加速度的力，叫做1牛顿。即：1牛=1千克 米/秒2可见，如果都用国际单位制的单位，在上式中就可以使k=1，上式简化成：F=ma这就是牛顿第二定律的公式。3.合外力为零时，加速度为零，物体就处于静止状态或做匀速直线运动1.合外力恒定不变时，加速度恒定不变，物体就做匀变速运动2.合外力随着时间的改变，加速度也随着时间的改变注意事项:1.矢量性:(a与F合方向相同)2.瞬时性:(a与F合

6、同时产生,同时消失,同时变化)3.同体性:(a与F合,m都属于同一物体，既研究对象统一性）4.独立性:(X方向的合外力产生X轴方向的加速度,Y方向的合外产生Y轴方向的加速度,Fx=max Fy=may a2=a2x+a2y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。练习：1、一质量为1Kg的物体只受到两个大

7、小米2N和3N的共点力作用，则这个物体运动的加速度的范围是_。分析：合力 F合的范围 1N F合5N所以加速度 a 的范围1N1kg5N1kg a 1 m/s2 a 5 m/s22、25N的合外力作用在一个物体上，能使它产生 2 m/s2的加速度，则要使它产生 5 m/s2的加速度，合外力为_。分析：由于是同一个物体，故质量不变。先可以由F1=25N和加速度 a1=2 m/s2 求出质量m=F1a1252=12.5 kg再由 F2=ma 求出作用力：F2=ma2=12.55=62.5N62.5N1.质量为m的物体放在粗糙水平面上受水平F时产生加速度为a1,当水平力为2F时,加速度a2,关于a1 与a2 的关系正确的是：（）解析:关键要考虑摩擦力f。A.a2 2a1 B.a2 2a1 C.a2 2a1 D.a1 a2C由a1=(Ff)/m,a2 =(2Ff)/m 2(F f)=2 a1 小结:1.加速度a与F的关系:物体质量一定时,加速度a与合外力F合成正比.2.加速度a与m的关系:物体受合外力一定时,加速度a与m成反比牛顿第二定律1.内容:物体加速度a与合外力F合成正比.与质量m成反比.加速度方向与合外力方向相同.2.公式:F合=ma3.注意点:矢量性,瞬时性,同时性和独力性.