第三节 牛顿运动定律及其应用（课件）-【中职专用】高中物理同步精品课堂（高教版机械建筑类）

主题二：运动和力 第三节 牛顿运动定律及其应用 【情境引入】 初中我们学习了牛顿第一定律的基本内容，你能说说它揭示了物体运动遵循怎样的规律吗？踢出去的足球会慢慢停下来。这是否与牛顿第一定律矛盾呢？ 一、牛顿第一定律 伽利略的理想实验 小球不受摩擦力，小球就要一直运动下去。 在水平面上运动的物体所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故 一、牛顿第一定律 1.内容：一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态. 2.说明 （1）牛顿第一定律不是由实验直接得到的，它是在实验的基础上经过推理得到的 （2）力是改变物体运动状态的原因 它不是维持物体运动的原因 物体的运动不需要力来维持 （3）不能经过实践检验，因为实际上不受力的环境是找不到的 一、牛顿第一定律 4. 一切物体都具有惯性. 牛顿第一定律又叫惯性定律. 3. 惯性概念: 物体有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质叫惯性. 5.惯性的大小 质量是物体惯性大小的量度．质量越大，惯性越大； 质量越小，惯性越小；质量不变，惯性不变． 6.对质量的理解 (1)从物质的角度理解：质量为物体所含物质的多少． (2)从惯性的角度理解：质量是决定物体惯性大小的唯一因素． 二、牛顿第二定律 1.实验器材：小车、一端带滑轮的长木板、粗线、砝码、小盘、天平、刻度尺、宽口夹子。 演示实验 2.实验原理: 在实验中，我们可以根据两个小车的运动时间相同，结合运动学公式, 得到加速度的比值等于运动位移的比值，在实验中我们就可以不必求出加速度而是直接求位移的比就可以表示加速度的比值关系，从而使实验数据的处理变得简单，直观。 二、牛顿第二定律 3.实验结论： ①物体质量一定时，受力越大，加速度越大，a∝F ②物体受力一定时，它的质量越大，加速度越小，a∝1/m 或 k是多少呢？ F=kma，其中k是比例系数 二、牛顿第二定律 1.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力的方向相同．2.表达式：F＝ma.3.适用范围①牛顿第二定律只适用于惯性参考系，即相对于地面静止或匀速直线运动的参考系．②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况． 二、牛顿第二定律 4. 用牛顿第二定律解释物体做机械运动的原因 （1）如果合外力的方向与物体运动的方向相同，则加速度的方向与运动方向相同，这时物体做加速运动。 （2）如果合外力的方向与物体运动的方向相反，则加速度的方向与运动方向相反，这时物体做减速运动。 （3）如果合外力不变（恒定），则加速度也不变（恒定），这时物体做匀变速直线运动。 （4）如果合外力为零，则加速度也为零，这时物体做匀速直线运动或处于静止状态。 【例1】皮划艇选手与艇的总质量为100 kg，皮划艇冲刺时的加速度可达10 m/s2，求此时桨对水的推力是多大？(设水的阻力可忽略) 答案　103 N 解析　以皮划艇和选手整体为研究对象，设水对桨的推力为F，由牛顿第二定律有F＝ma＝100×10 N＝103 N，由牛顿第三定律知，桨对水的推力与F等大反向，所以桨对水的推力大小为103 N. 【答案】（1）3m/s2；（2）1.5×104N 【例3】在平直公路上匀速行驶的汽车的牵引力为F，所受阻力恒为F阻，当汽车驶上一段斜坡时． （1）若要保持汽车的牵引力不变，则汽车的速度和加速度将如何变化？ （2）若要保持汽车的速度不变，汽车的牵引力将如何变化？ 【答案】(1)汽车的加速度增大，方向与速度方向相反，所以汽车的速度将减小  (2)汽车的牵引力将增大 【详解】(1) 汽车驶上一段斜坡时，汽车牵引力不变，但沿斜面向下的力除了阻力外，还有重力沿斜面向下的分力，因为开始匀速运动，加速度为零，牵引力与阻力大小相等，现在合力沿斜面向下，加速度不为零，与速度方向相反，物体减速运动．所以汽车的加速度增大，方向与速度方向相反，所以汽车的速度将减小． (2) 若要保持汽车的速度不变，即匀速运动，加速度为零，需要汽车的牵引力增大． 三、牛顿第三定律 1．作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体同时对前一个物体也施加力．2．内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上．3．表达式：F＝－F′ 一对相互作用力 一对平衡力 等大、反向、同一直线 作用在两个物体上 作用在一个物体上 不能求合力（效果不能抵消） 能求合力（效果能抵消） 性质相同 性质不一定相同 具有同时性 不一定具有同时性