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高一物理牛顿第二定律课题精讲解案例

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  • 卖家[上传人]:小**
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  • 上传时间:2019-04-21
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    • 1、第三节 牛顿第二定律,力,运动状态变化,速度变化,产生加速度,力是产生加速度的原因,知识回顾: 1.力和运动的关系是怎样的呢?,?,a,F,m,阅读教材,思考下列问题:,1、牛顿第二定律的表述是什么? 2、理解牛顿第二定律的推导过程 3、牛顿第二定律表达式中各物理量的含义是什么? 4、如何理解牛顿第二定律的意义 5、了解力的单位“牛顿”是怎样定义的,课前预习,推导:,a F,F ma,正比于,F k ma,k 为比例系数,假如你是科学家,你能否想个办法把k 消掉?,假设:若K=1,表达式就是F = ma,当质量是m=1kg的物体在某个力的作用下获得加速度a=1 m/s2,由公式F= ma我们知道这个力的大小就是F=ma=1kg1m/s2=1kgm/s2,后人为了纪念牛顿,就把kgm/s2这个单位称为“牛顿”,用“N”表示。 人为规定 : 1N=1Kg.m/s2,所以,如果F,a,m都用国际制单位,在上式中就可以使k=1,上式简化成,F ma,牛顿第二定律的数学表达式,F k ma,思考:,一.牛顿第二定律,内容:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的

      2、方向相同,F ma,牛顿第二定律更一般的表述:,物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比;加速度的方向跟合力的方向相同.,合外力,问题1. 牛顿第二定律中指出加速度与力成正比,能否说成力与加速度成正比,为什么?,力是产生加速度的原因,因果性,二. 对牛顿第二定律的理解,问题2. 在牛顿第二定律的表达式 F = ma 中,哪些是矢量,哪些是标量?这两个矢量的方向关系是怎么样?,物体受力方向决定物体的加速度方向。故加速度 a 的方向与力F的方向是一致的。,矢量性,问题3. 从牛顿第二定律的内容分析, F、m、 a是对于几个物体而言的?,F、m、a 都是属于同一个物体的,研究对象是统一的。,同体性,问题4.放在光滑水平面上的物体,在水平拉力F作 用下由静止开始运动, (1)如果力F逐渐减小到0的过程中,物体的加速度将怎样变化?,速度将怎样变化? (2)当力F减到0时,加速度为_,速度达到_,加速度与合外力存在着瞬时对应关系:某一时刻的加速度总是与那一时刻的合外力成正比;有力即有加速度;合外力消失,加速度立刻消失.即:同时产生,同时消失,同时变化.,瞬时对应性,问题5.如图:一质量为

      3、1kg的物体静置在光滑水平面上,0时刻开始,在水平向右的方向上施加大小为2N的力F1,则 (1) 物体产生的加速度是多大?,(2) 若在3s末给物体加上一个大小也是2N水平 向左的拉力F2,则物体的加速度是多少?,(3) 3S内物体的加速度2m/s2是由力F1产生的,3S后物体的加速度为0,那是不是说3S后F1不再产生加速度了呢?,(2m/s2),(0),物体受到几个力的作用时,每个力各自独立地使物体产生一个加速度,就像其他力不存在一样,这个性质叫做力的独立性原理。物体的合加速度等于各个分力分别产生的加速度的矢量和。,独立性,讨论: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, (1)从平衡角度来看,因为提不动,所以静止,则合外力为0,所以加速度也为0; (2)从力的角度来看,物体受三个力,支持力、重力、向上提的力。这三个力中每个力都产生了加速度,但相互抵消,所以合加速度也是0,下列说法正确的是: 1、物体合外力减小时,加速度一定减小 2、物体合外力减小时,速度一定减小 3、物体速度

      4、为零,合外力一定为零 4、物体合外力为零时,速度一定为零 5、物体的运动方向一定跟合外力的方向相同,小试牛刀:,练习一:,正交分解法,平行四边形法,一个物体,质量是4,受到互成120o角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是20N,这个物体的加速度是多少?,有没有其他方法?,0,练习二:课本例2,F1x,F1y,F2x,F2y,- -,- -,- -,- -,) 600,) 600,) 600,) 600,) 600,牛顿第二定律,1、内容:物体加速度与合外力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.,小 结,一、研究过程:控制变量法,二、牛顿第二定律,3、对牛顿第二定律的理解:,同体性,矢量性,瞬时性,独立性,三.用牛顿第二定律解题的一般步骤,1、确定研究对象。,2、分析物体的受力情况, 画出研究对象的受力分析图。,3、求出合力。(力的合成法.正交分解法),4.根据牛顿运动定律建 立方程并求解。,质量为1kg 的物体受到两个大小分别为2N 和4N 的共点力作用。则物体的加速度大小可能是 A、5m/s2 B、3m/s2 C、2m/s2 D、0.5m/s2,练习二:,巩固提高,答案:ABC,练习三:,如图所示,质量为4 kg的物体静止于光滑的水平面上,若物体受到大小为20 ,与水平方向成6角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动,求物体的加速度是多大?(取10 m/s2),解:如图受力分析有: Y轴:,X轴:由牛顿第二定律F合=ma 得:,代入数据可解得物体的加速度a=2.5 m/s2. ,一个物体质量为m,放在一个倾角为的斜面上,物体从斜面顶端由静止开始加速下滑 (1)若斜面光滑,求物体的加速度? (2)若斜面粗糙,已知动摩擦因数为,求物体的加速度?,练习四:,练习五:课本例题1 某质量为1100kg的汽车在平直路面试车,当达到100km/h的速度时,关闭发动机 ,经过70s停了下来。汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2000N,产生的加速度为多大?假设试车过程中汽车受到的阻力不变。,思考下列问题: 1、关闭发动机后,汽车受那些力作用,做何种运动,合外力为多少? 2、重新起步后,受那些力作用,合外力为多少,做何种运动?,基本单位,导出单位,物理量之间的关系,长度,质量,时间,米,千克,秒,物理关系,

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