4.3 牛顿第二定律（课件） -2023-2024学年高一物理同步讲练课堂（人教版2019必修第一册）

主讲老师：陈庆威 第四章：第3节 牛顿第二定律 高中物理必修第一册课件 目录 CONTENT 高中物理必修第一册课件 第二定律的表达式 力的单位 对定律的理解 实例分析 问题与思考 01. 高中物理必修第一册课件 上节课的实验表明，小车的加速度a跟它所受的作用力成正比，与它的质量m成反比。 对于任何物体都是这样的吗 ？ 实验与猜想 02. 高中物理必修第一册课件 如果我们多做几次实验，每次实验的点都可以拟合成直线，而这些直线与坐标轴的交点又都十分接近原点，如图甲。 图甲 猜想 图乙 实际规律很可能就是这样的 推断与勇气 03. 高中物理必修第一册课件 到此为止，我们的结论仍然带有猜想和推断的性质。只有根据这些结论推导出的很多新结果都与事实一致时，这样的结论才能成为“定律”。 由此看来，科学前辈们在根据有限的实验事实宣布某个定律时，既需要谨慎，也需要勇气。 加速度a、作用力F、质量m之间存在什么样的定量关系呢？ 牛顿第二定 律的表达式 第一部分 牛顿第二定律的内容 01. 高中物理必修第一册课件 大量的实验和观察到的事实都可以得出与上节课实验同样的结论，由此可以总结出一般性的规律： 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方向相同。这就是牛顿第二定律（Newton’s second law）。 牛顿第二定律不仅阐述了力、质量和加速度三者的数量关系，还明确了加速度的方向和力的方向一致。 高中物理必修第一册课件 m一定：a ∝ F F ∝ ma F一定：a ∝ m 1 a∝ m F 牛顿第二定律的表达式 02. k 为比例系数 F =kma k 到底有多大呢？ 力的单位 第二部分 力的单位 01. 高中物理必修第一册课件 F＝kma中k的数值取决于F 、m、a的单位的选取。 当k =1时，质量 m = 1 kg 的物体，在某力作用下获得 a = 1 m/s2 的加速度所需要的力： F=ma=1 kg×1m/s2= 1 kg·m/s2 把 1 kg·m/s2 叫做“一个单位”的力， 力F的单位就是千克米每二次方秒 后人为了纪念牛顿，把它称作“牛顿”，用符号N表示. 高中物理必修第一册课件 由1N＝1kg·m/s2可知，使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力为1N。 F＝ma 在质量的单位取千克（kg），加速度的单位取米每二次方（m/s2），力的单位取牛顿（N） 时，牛顿第二定律可以表述为： 牛顿第二定律的表述 02. 对牛顿第二 定律的理解 第三部分 问题与思考 01. 高中物理必修第一册课件 蚂蚁的困惑： 根据牛顿第二定律我们知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是蚂蚁无论怎样用力都推不动一块放在水平地面上的砖头，牛顿第二定律是否错了？ 咦， F＝ma， 你的加速度去哪了？ 亲，这里的F指的是合力 推力F 静摩擦力f 牛顿第一和第二定律的对比 02. 高中物理必修第一册课件 1.牛顿第一定律指出了力是产生加速度的原因，从而完善了力的内涵，同时指出一切物体都有惯性。给人们研究a、F、m的定量关系指明了方向。 2.有了牛顿第二定律，就能更进一步理解：描述物体惯性的物理量是质量的含义，即在确定的作用力下，决定物体运动状态变化难易程度的因素是物体的质量。还知道，若合力为零物体保持静止或匀速运动； 3.牛顿第二定律是一个实验定律，定量给出了a、F、m的定量关系。 牛顿第二定律的性质 03. 高中物理必修第一册课件 性质 理 解 因果性 力是产生加速度的原因，只要物体所受的合力不为0，物体就具有加速度 矢量性 F＝ma是一个矢量式。物体的加速度方向由它受的合力方向决定，且总与合力的方向相同 瞬时性 加速度与合外力是瞬时对应关系，同时产生、同时变化、同时消失 同体性 F＝ma中F、m、a都是对同一物体而言的 独立性 作用在物体上的每一个力都产生加速度，物体的实际加速度是这些加速度的矢量和 后面我们将以专题的形式做更深层次的分析 实例分析 第四部分 教材例题1 01. 高中物理必修第一册课件 【例题1】在平直路面上，质量为1 100kg的汽车在进行研发的测试，当速度达到100km/h时取消动力，经过70s停了下来，汽车受到的阻力是多少？重新起步加速时牵引力为2 000N，产生的加速度是多少？假定试车过程中汽车受到的阻力不变. 汽车重新加速时的受力情况 汽车减速时受力情况 G FN F阻 F阻 F FN G 高中物理必修第一册课件 由牛顿第二定律得： 【解析】沿汽车运动方向建立坐标轴 第一阶段，汽车受到的阻力做匀变速运动 v0=100 km/h=27.8 m/s ，t=70 s ， v=0