2018高中物理 第三章 牛頓運動定律 專題3.3 牛頓第二定律課件 教科版必修1.ppt

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3 3牛頓第二定律 牛頓運動定律 加速度與力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系 定性關(guān)系 力 運動狀態(tài)變化 速度變化 產(chǎn)生加速度 力是產(chǎn)生加速度的原因 力和運動的關(guān)系是怎樣的呢 a F a F F ma F kma k為比例系數(shù) 假如你是科學家 你能否想個辦法把k消掉 若K 1 表達式就是F ma 當質(zhì)量是m 1kg的物體在某個力的作用下獲得加速度a 1m s2 由公式F ma我們知道這個力的大小就是F ma 1kg 1m s2 1kg m s2 后人為了紀念牛頓 就把kg m s2這個單位稱為 牛頓 用 N 表示 人為規(guī)定 1N 1Kg m s2 所以 如果F a m都用國際制單位 在上式中就可以使k 1 上式簡化成 F ma 牛頓第二定律的數(shù)學表達式 F kma 內(nèi)容 物體加速度的大小跟作用力成正比 跟物體的質(zhì)量成反比 加速度的方向跟作用力的方向相同 F ma 牛頓第二定律更一般的表述 物體的加速度跟所受的合力成正比 跟物體的質(zhì)量成反比 加速度的方向跟合力的方向相同 合外力 牛頓第二定律 牛頓第二定律中指出加速度與力成正比 能否說成力與加速度成正比 為什么 力是產(chǎn)生加速度的原因 因果性 在牛頓第二定律的表達式F ma中 哪些是矢量 哪些是標量 這兩個矢量的方向關(guān)系是怎么樣 物體受力方向決定物體的加速度方向 故加速度a的方向與力F的方向是一致的 矢量性 從牛頓第二定律的內(nèi)容分析 F m a是對于幾個物體而言的 F m a都是屬于同一個物體的 研究對象是統(tǒng)一的 同體性 放在光滑水平面上的物體 在水平拉力F作用下由靜止開始運動 1 如果力F逐漸減小到0的過程中 物體的加速度將怎樣變化 速度將怎樣變化 2 當力F減到0時 加速度為 速度達到 加速度與合外力存在著瞬時對應關(guān)系 某一時刻的加速度總是與那一時刻的合外力成正比 有力即有加速度 合外力消失 加速度立刻消失 即 同時產(chǎn)生 同時消失 同時變化 瞬時對應性 一質(zhì)量為1kg的物體靜置在光滑水平面上 0時刻開始 在水平向右的方向上施加大小為2N的力F1 則 1 物體產(chǎn)生的加速度是多大 2 若在3s末給物體加上一個大小也是2N水平向左的拉力F2 則物體的加速度是多少 3 3S內(nèi)物體的加速度2m s2是由力F1產(chǎn)生的 3S后物體的加速度為0 那是不是說3S后F1不再產(chǎn)生加速度了呢 物體受到幾個力的作用時 每個力各自獨立地使物體產(chǎn)生一個加速度 就像其他力不存在一樣 這個性質(zhì)叫做力的獨立性原理 物體的合加速度等于各個分力分別產(chǎn)生的加速度的矢量和 獨立性 1 確定研究對象 2 分析物體的受力情況 畫出研究對象的受力分析圖 3 求出合力 力的合成法 正交分解法 4 根據(jù)牛頓運動定律建立方程并求解 用牛頓第二定律解題的一般步驟 單位制 選定幾個物理量作為基本物理量 它們的單位規(guī)定為基本單位 那么根據(jù)物理公式可以導出其它物理量的單位 這些稱之為導出單位 基本單位和導出單位一起組成了單位制 國際單位制中的基本單位中學里學到的有 米 千克 秒 摩爾 開 安培 力學國際單位制 SI 在解題中的應用 1 在解題計算時 已知量均采用國際單位制 計算過程中不用寫出各個量的單位 只要在式子末尾寫出所求量的單位即可 2 物理公式既反映了各物理量間的數(shù)量關(guān)系 同時也確定了各物理量的單位關(guān)系 因此 在解題中可用單位制來粗略判斷結(jié)果是否正確 如單位制不對 結(jié)果一定錯誤 質(zhì)量為500g的物體受力作用后獲得10cm s2的加速度 則物體受到的合外力為多少牛 解析 從題中可看出題目已給出了物體的質(zhì)量和加速度 但均不是國際單位 因此需將其單位換成國際單位制中的單位 物體質(zhì)量m 500g 0 5kg物體的加速度a 10cm s2 0 1m s2由牛頓第二定律 F ma得物體受到的合外力F 0 5 0 1N 0 05N利用國際單位制運算時 不需要帶單位運算 只要在每一個結(jié)果的后面寫上正確單位即可