高一物理必修1 牛顿第二定律 ppt

授课教师:宣威五中袁申洪引入新课：上节我们学习了物体运动状态的改变，已经知道了“力是产生加速度的原因”，在研究“质量是物体惯性大小的量度”我们发现在物体所受外力相同时，质量大的物体产生的加速度的小，质量小的物体产生的加速度大，这说明物体的加速度跟力和质量都有关系。那么加速度跟外力和质量之间存在着怎么的关系呢？我们在研究多个物理量之间的关系，要保持某些物理量不变，研究两个物理量间的关系,在物理学中称为控制变量法。例如：在研究加速度与外力、质量之间的定量关系时，可以先保持质量不变，研究加速度与外力间的关系；然后再保持外力不变，研究加速度与质量间的关系。控制变量法1、加速度和力的关系对质量相同的物体来说，加速度和力存在着什么关系呢？实验一：研究加速度与力的关系模拟实验一：研究加速度与力的关系实验结论：对质量相同的物体来说，物体的加速度跟作用在物体上的力成正比.2121FFaa或者达标测评继续返回主页Fa2、加速度和质量的关系物体所受的力一定时，加速度和力存在着什么关系呢？模拟实验二：研究加速度与质量的关系实验结论：在相同的力作用下，物体的加速度跟物体的质量成反比。或者达标测评继续返回主页1221mmaama13、牛顿第二定律总结上面的结果，可以得到什么结论？物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比.这就是牛顿第二定律.a∝或者F∝ma.其中k为比例常数，当所有物理量均取国际单位（即：力的单位取N，质量单位取kg，加速度单位取m/s2)时：k=1,此时关系式变为：F=ma根据牛顿第二定律定义的：使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力，叫做1N.即1N=1kg·m/s2mFF=kma思考与讨论1、加速度的方向怎样？2、如果物体受到多个力的作用，牛顿第二定律将如何表达？牛顿第二定律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，加速度的方向跟合力的方向相同.F合=ma例题达标测评分析应先求出合力F合.然后用牛顿第二定律求出加速度.解法一：受力分析如图，可知F合=2F1cos60°例题】一个物体，质量是2kg，受到互成120°角的两个力F1和F2的作用，这两个力的大小都是10N，这个物体产生的加速度是多大？201m/s560cos2mFmFa合600F1F2F合加速度的方向两个力的方向的夹角都是600解法二：建立坐标系，把力F1和F2分别沿x轴和y轴的方向分解.F1x=F1cos60°，F1y=F1sin60°F2x=F2cos60°，F2y=F2sin60°F1y和F2y大小相等，方向相反，相互抵消.F1x和F2x的它们的合力就等于力F1和F2的合力，即F合=F1x+F2x=F1cos60°+F2cos60°=10N.由F合=ma得:600F1F2600yxoF1xF1yF2xF1y返回主页小结结束2/5510smkgNmFa合说明1．F=ma中的F是物体所受合力，因此在运用牛顿定律解题时，要首先分析好物体所受的外力。2．物体加速度的方向与合力的方向相同。3．F=ma中的F与a是瞬时关系，即F是在某一瞬时所受的合外力，a是在同一瞬时的加速度。当F改变时，a也立即改变。二者同时产生，同时变化，同时消失。4．F产生的a是物体的总加速度，x方向合力产生x方向加速度，y方向的合力产生y方向加速度，即分量式∑Fx=max,∑Fy=may思考与讨论：如何由牛顿第二定律理解“质量惯性大小的量度”。结束小结牛顿第二定律m1实验验证公式和内容特征方法:控制变量法m一定，a∝FF一定，a∝F∝ma取国际单位改写成等式公式：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，加速度的方向跟合力的方向相同.失量性瞬时性作业：课本53页练习二（4）（5）（7）（8）再见