高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 牛顿第二运动定律教学ppt课件

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如何定量描述加速度与其受到的合外力、质量的关系?
①加速度 a 与物体所受合外力F 成正比。
②加速度 a 与物体质量m 成反比。
物体的加速度跟物体所受的合力成正比，跟物体的质量成反比加速度的方向跟合力的方向相同。
为纪念牛顿为经典物理学所作的贡献：
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
牛顿第二运动定律的数学表达式
一、牛顿第二运动定律及其意义
思考：1、在牛顿第二定律的表达式F=ma中，哪些是矢量，哪些是标量？ m是标量，F和a是矢量。2、这两个矢量的方向关系是怎么样？ “力是产生加速度的原因”，即物体的受力方向决定物体的加速度方向。故力F的方向和加速度a的方向是一致的。
理解牛顿第二定律要注意:1.同体性：公式中F、m、a必须是同一研究对象2.矢量性：加速度a的方向与合外力F合方向相同。3.瞬时性:（a和合外力F是瞬时对应关系）a与F合同时产生,同时消失,同时变化4.独立性：当物体受到几个力的作用时,各力将独立地产生与之对应的加速度，而物体表现出来的实际加速度是物体所受各分加速度叠加的结果。
（1）因果关系：只要物体所受合力不为零(无论合力多么的小)，物体就获得加速度，即力是产生加速度的原因，力决定加速度，力与速度、速度的变化没有直接关系。如果物体只受重力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。
（2）矢量关系： F合=ma是一个矢量式，加速度a与合外力F合都是矢量，物体加速度的方向由它所受的合外力的方向决定且总与合外力的方向相同(同向性)，而物体的速度方向与合外力方向之间并无这种关系。这样知道了合外力(或加速度)的方向，就知道了加速度(或合外力)的方向。
牛顿第二运动定律的理解
（3）瞬时对应关系：牛顿第二定律表示的是力的瞬时作用规律，物体在某一时刻加速度的大小和方向，是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的。当物体所受到的合外力发生变化时，它的加速度随即也要发生变化，对运动过程的每一瞬间成立，加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生(虽有因果关系但却不分先后)、同时变化、同时消失。
（4） 独立对应关系：当物体受到几个力的作用时，各力将独立地产生与其对应的加速度(力的独立作用原理)，而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生的加速度叠加(按矢量运算法则)的结果。（5） 同体关系：加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的，所以解题时一定把研究对象确定好，把研究对象全过程的受力情况都搞清楚。
【例1】如图所示,小车内固定着三角硬杆，杆的端点固定着一个质量为m的小球.当小车水平向右的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力的变化（用F1至F4变化表示）可能是下图中的（OO′沿杆方向）( )
【解析】选C.对小球进行受力分析，小球受重力和杆对小球的弹力，弹力在竖直方向的分量和重力平衡，弹力在水平方向的分力提供加速度，故C正确.
1、基本单位 ：所选定几个基本物理量的单位
（1）SI制中力学选长度单位：米（m ） 质量单位：千克（kg） 时间单位：秒（s ）
（2）物理学中的七个基本单位（SI制）
基本单位和导出单位的总和叫做单位制
由于基本单位的选择不同，除国际单位制外历史上还出现了不同的单位制，如有厘米克秒制、工程领域还有英尺秒磅制等
长度：毫米mm ,厘米cm ,分米dm；时间：分钟min，小时h，日d；质量：毫克mg，克g，吨t；
单位是kgm/s2简称牛顿
3、导出单位：根据物理公式中其他物理量和基本物理量之间的关系，推导出其他物理量的单位，叫导出单位。
　例2.一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力为4.2N。求物体4s末的速度和4s内发生的位移。
1.物体的受力情况如何？
2.物体所受的合力如何？
合力为零，加速度为零。
大小：F合=F－f；方向与拉力F方向相同
例3.一个滑雪的人，质量m=75kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡倾斜角θ=300，在t=5s的时间内滑下的路程s=60m，求滑雪人受到的阻力（包括滑动摩擦力和空气阻力）.
一、 从受力确定运动情况
二、从运动情况确定受力
例4、地面上放一木箱，质量为40kg，用100N的力与水平方向成37°角推木箱，如图所示，恰好使木箱匀速前进，求物体受到的摩擦力和支持力。若用此力与水平方向成37°角斜向上拉木箱，木箱的加速度多大？（取g=10m/s2 ，sin37°=0.6，cs37°=0.8）