4.3牛顿第二定律同步ppt课件（含视频）-（2019） 新人教版高中物理高一上学期必修一.rar

4.3 牛顿第二定律 导学案 罗玲秀【教学目标】(1)通过分析探究实验的数据，能够得出牛顿第二定律的数学表达式 F=kma,并准确表述牛顿第二定律的内容， 培养学生分析数据、从数据获取规律的能力。(2)能根据 1N 的定义，理解牛顿第二定律的数学表达式是如何从 F=kma 变成 F=ma 的，体会单位的产生过程。(3)能够从合力与加速度的同时性、矢量性等方面理解牛顿第二定律，理解牛顿第二定律是连接运动与力之间关系的桥梁。(4)会运用牛顿第二定律分析和处理实际生活中的简单问题，体会物理的实用价值，培养学生关注生活、关注实际的态度。一、牛顿第二定律1.牛顿第二定律的内容，物体的加速度跟成正比，跟成反比，加速度的方向跟方向相同。2.公式：3.理解要点：（1）F=ma 这种形式只是在国际单位制中才适用一般地说 Fkma，k 是比例常数，它的数值与 F、m、a 各量的单位有关。在国际单位制中，即 F、m、a 分别用N、kg、m/s2作单位，k=1，才能写为 F=ma.（2）牛顿第二定律具有“四性”重点思考：你一个人能否推动水平地面放置的大卡车？车久久不动，没有速度变化加速度(a=0)，但是按照牛顿第二定律 F=ma，a=0F 也应该=0，但是你不是费了九牛二虎得力推车吗？(F0)，这样是否矛盾? 如何理解定律中的作用力 ?指的是什么力？联系牛顿第一定律得出结论：力是物体产生加速度的根本原因。例题：1、物体受到恒力 F 之前静止在光滑水平地面上，为何可以保持静止？如何解释？ 2、受到恒力 F 之后物体做什么运动? 3、经过一段时间撤去恒力 F 后，物体做什么运动? 4、F 增大、减小时，a 怎样?矢量性：物体加速度的方向与物体所受的方向始终相同。瞬时性：牛顿第二定律说明力的瞬时效应能产生加速度，物体的加速度和物体所受的合外力总是同生、同灭、同时变化，所以它适合解决物体在某一时刻或某一位置时的力和加速度的关系问题。独立性：作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律，而物体的实际加速度则是每个力产生的加速度的矢量和，分力和加速度的各个方向上的分量关系也遵从牛顿第二定律，即： Fx=max，Fy=may因果关系：力是产生加速度的根本原因【典型例题】例 1：一个质量 m1kg 的物体，在水平向右的拉力 F=10N 的作用下沿水平面向右运动，已知物体与水平面间的动摩擦因数 0.2，求物体的加速度的大小方向（g=10 m/s2）做什么运动？总结牛顿第二定律解题的一般步骤：学以致用：质量不同的物体所受的重力不一样，它们自由下落时加速度却是一样。你用牛顿第二定律怎样解释？例 2 质量为 m 的物体放在倾角为 的斜面上，物体和斜面间的动摩擦系数为 ，如沿水平方向加一个力 F，使物体沿斜面向上以加速度 a 做匀加速直线运动，如下图甲，则 F 多大？例 3.如图所示，质量为 m 的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度 a 向上减速运动，a 与水平方的夹角为 ，求人受的支持力和摩擦力。4.3 牛顿第二定律如果说我比别人看得更远些,那是因为我站在了巨人的肩上. 实验：探究加速度与力、质量的关系v探究方法： 控制变量法质量一定加速度与力的关系作用力一定时加速度与质量的关系a Fa 正比于正比于F=kmak 为比例系数牛顿第二定律牛顿第二定律内容： 物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用加速度的方向跟作用力的方向相同力的方向相同表达式：F kmaF、m、a单位分别取N、kg、m/s2时,则k=1 牛顿第二定律的数学表达式：F=ma思考：你一个人能否推动水平地面放置的大卡车？ F合是0，a是0不矛盾，式中的F指的是合力F合是恒力，a不变F合是变力，a变车久久不动，没有速度变化加速度(a=0)，但是按照牛顿第二定律F=ma，a=0F也应该=0，但是你不是费了九牛二虎得力推车吗？(F0)，这样是否矛盾? 如何理解定律中的作用力 ?指的是什么力？匀变速直线运动匀速直线运动、静止非匀变速直线运动做什么运动？FA光滑水平面例题：1、物体受到恒力F之前静止在光滑水平地面上，为何可以保持静止？如何解释？ 2、受到恒力F之后物体做什么运动? 3、经过一段时间撤去恒力后，物体做什么运动? 4、F增大、减小时，a怎样?FNG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加速度的方向跟作用力的方向相同方向相同F合 ma 合外力质量加速度理解：1 1、同体关系：同体关系：a a、F F、m m是同是同属一个物体属一个物体2 2、矢量、矢量关系：关系：加速度的方向与合力的方向相同加速度的方向与合力的方向相同4 4、因果关系：因果关系：力是产生加速度的根本原因力是产生加速度的根本原因3 3、瞬时对应关系、瞬时对应关系：合合力与加速度同时发生力与加速度同时发生变化变化 牛顿第二定律的应用 例1：一个质量m1kg的物体，在水平向右的拉力F=10N的作用下沿水平面向右运动，已知物体与水平面间的动摩擦因数0.2，求物体的加速度的大小方向（g=10 m/s2）例2：一个质量m1kg的物体，在水平向右的拉力F=10N的作用下沿水平面向右运动，已知物体与水平面间的动摩擦因数0.2，求物体的加速度的大小方向（g=10 m/s2）牛顿第二定律的应用 解：对物体受力分析如图所示：FFNFfG有：FN=mg Ff= FN F合=F- Ff根据牛顿第二定律得： F合=ma联立以上各式，代入数据得：a=8m/s2由于合力的方向水平向右故加速度方向：水平向右用牛顿第二定律解题的一般步骤1、明确研究对象。2、分析物体的运动和受力情况，画出研究对象的受力分析图。4、根据牛顿第二定律列方程求解（知二求三）3、求合力或加速度 质量不同的物体，所受的重力不一样质量不同的物体，所受的重力不一样，它们在同地方自由下落时加速度是一样，它们在同地方自由下落时加速度是一样的。怎样用牛顿第二定律解释？的。怎样用牛顿第二定律解释？ 自由下落物体只受重力G=mg的作用，则由牛顿第二定律知物体的加速度为：即重力是使物体产生重力加速度g的原因，各地的g值略有差异，通常取g=9.8m/s2。 课后练习汽车重新加速时的受力情况课课本本例例1 1某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车，当达到100km/h的速度时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度应为多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。汽车减速时受力情况GFNF阻F阻FFNG汽车减速时受力情况例一 解：(1)设汽车运动方向为正方向,关闭发动机后,汽车水平受力如右图70s后汽车的加速度有牛顿第二定律得汽车受到的阻力为:负号表示与运动方向相反GFNF阻某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车，当达到100km/h的速度时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大？解：(2)重新启动后：汽车水平受力如右图F阻FFNG汽车重新加速时的受力情况有牛顿第二定律得汽车的加速度加速度方向与汽车运动方向相同某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车，当达到100km/h的速度时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度应为多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。例1、下列说法正确的是：A.物体的加速度方向一定跟运动的方向相同B .物体的加速度方向一定跟合外力的方向相同C. 物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合外力的大小决定，与物体的速度大小无关D. 一旦物体所受合外力为0，则物体的加速度立即为0牛顿第二定律内容: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.F合=ma课 堂 小 结用牛顿第二定律解题的一般步骤砝码gf/Nt1(ms)v1t2(ms)v2ta50.0586.19 0.03480749.49 0.06061812.9319.96247842100.143.44 0.06906132.8 0.091463500.40.044769467150.1536.87 0.08136727.95 0.107335424.90.061114523200.231.18 0.09621623.55 0.127389358.90.086857097250.2529.56 0.10148821.96 0.136612337.90.103946505Chart Title0.30.250.20.150.10.05000.020.040.060.080.10.12Chart Title0.30.250.20.150.10.05000.020.040.060.080.10.12Chart Title0.30.250.20.150.10.05000.020.040.060.080.10.12Chart Title0.30.250.20.150.10.05000.020.040.060.080.10.12m不变fa50.2100.435150.623200.8182513530252015105000.20.40.60.811.2Series1Linear(Series1)3530252015105000.20.40.60.811.2Series1Linear(Series1)F F不不变变d/mM=0.16kgM和1/M和t1/msv1t2/msv20.03 0.16+0.050.21 4.76190476254.210.55340343191.790.3268329880.03 0.16+0.100.26 3.84615384665.490.458085204109.60.2737226280.03 0.16+0.150.31 3.22580645281.890.366345097138.30.216919740.03 0.16+0.200.36 2.777777778104.10.28818443845090.00665336Chart Title4.543.532.521.510.5000.20.40.60.811.21.41.61.8Chart Title4.543.532.521.510.5000.20.40.60.811.21.41.61.81-2t/msa776.30.291859388933.91.68214029311711.08044365459680.062437587Chart Title4.543.532.521.510.5000.20.40.60.811.21.41.61.8Chart Title4.543.532.521.510.5000.20.40.60.811.21.41.61.8F F不不变变m1/ma0.2540.6180.293.4482758620.5570.333.030303030.4820.42.50.4030.520.3170.711.4084507040.235110.1521.670.5988023950.086Chart Title1.81.61.41.210.80.60.40.2000.10.20.30.40.50.60.7Chart Title1.81.61.41.210.80.60.40.2000.10.20.30.40.50.60.7Chart Title54.543.532.521.510.5000.10.20.30.40.50.60.7Chart Title1.81.61.41.210.80.60.40.2000.10.20.30.40.50.60.7Chart Title1.81.61.41.210.80.60.40.2000.10.20.30.40.50.60.7Chart Title54.543.532.521.510.5000.10.20.30.40.50.60.7Chart Title54.543.532.521.510.5000.10.20.30.40.50.60.7Chart Title54.543.532.521.510.5000.10.20.30.40.50.60.72班 m不变钩码质量Fa50.050.043100.10.452150.150.687200.20.903250.251.033Chart Title30252015105000.20.40.60.811.2Chart Title30252015105000.20.40.60.811.2Chart Title30252015105000.20.40.60.811.2