内容正文:
第四章 牛顿运动定律
第三节 牛顿第二定律
赛车质量小、动力大,容易在短时间内获得较大的速度,也就是说,赛车的加速度大。
通过上节的探究实验,我们得到,物体的加速度 与它所受的作用力 以及自身的质量 之间存在什么样的定量关系呢?
质量一定: ;
作用力一定: 。
一、数字化实验的过程及结果分析
1、通过位移传感器,记录滑块运行过程中位移随时间的变化情况;
2、由计算机软件计算各点的速度,作出 图像。
若滑块做匀速直线运动, 图像是一条倾斜直线,直线的斜率表示物体的加速度。
一、数字化实验的过程及结果分析
保持滑块质量 不变,改变拉力
文字表述:
质量不变,加速度与力成正比。
一、数字化实验的过程及结果分析
保持拉力 不变,改变滑块的质量
文字表述:
力不变,加速度与质量成反比。
二、牛顿第二定律的表述
内容:物体的加速度与物体所受到的作用力成正比,与物体的质量成正比,加速度的方向与作用力的方向相同。
引入比例系数
二、牛顿第二定律的表述
内容:物体的加速度与物体所受到的作用力成正比,与物体的质量成正比,加速度的方向与作用力的方向相同。
数学表达式:
国际上规定,使质量为1kg的物体获得的加速度的力为1N。即
加速度、质量、力使用国际单位,则比例系数 ,简化。
数学表达式:
二、牛顿第二定律的表述
内容:物体的加速度与物体所受到的作用力成正比,与物体的质量成正比,加速度的方向与作用力的方向相同。
数学表达式:
【讨论与交流】我们在初中已知物体重力与质量间的关为 ,式中 。在高中的学习中,我们又知道重力加速度 。两者之间有什么关系?
等价
二、牛顿第二定律的表述
内容:物体的加速度与物体所受到的作用力成正比,与物体的质量成正比,加速度的方向与作用力的方向相同。
数学表达式:
特征:
因果性
矢量性
瞬时性
同体性
独立性
局限性
力是产生加速度的原因
加速度的方向由合外力的方向决定
加速度与合外力是瞬时对应关系
加速度、合外力与质量都对同一物体
每一个力都产生加速度,关注合加速度
只适用于惯性参考系
为合力
例题:一辆质量为 的汽车,经过10 由静止沿直线匀加速到30 。