4.3 牛顿第二定律 课件 -2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

§4.3 牛顿第二定律 《运动和力的关系》 实验：探究加速度与力、质量的关系 控制变量法 加速度与力的关系 加速度与质量的关系 a ∝ F a ∝ 复习与回顾 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。 F ＝k ma 一、牛顿第二定律的表达式 k 为比例系数 思考：k=? 1个单位的力 = 1kg·m/s2 2、力的单位 为了纪念牛顿 1N =1kg·m/s2 1牛顿的含义： 使质量为1kg 的物体产生1m/s2的加速度的力为1 N 所以，如果F,a,m都用国际制单位，可以使k =1，牛顿第二定律表达式可简化成 F ＝ma 一、牛顿第二定律表达式 想一想 根据牛顿第二定律，即使再小的力也可以产生加速度，那么我们用一个较小的力来水平推桌子，为什么没有推动呢?这和牛顿第二定律是不是矛盾? 不矛盾，因为牛顿第二定律中的力是合力 所以，如果F,a,m都用国际制单位，可以使k =1，牛顿第二定律表达式可简化成 F ＝ma 一、牛顿第二定律表达式 牛顿第二定律更一般的表述： 物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比；加速度的方向跟合外力的方向相同。 合外力 · 例2：试分析小车的加速度的情况： · G N F合=0 a=0 · G N F f F合= F－f 向右 F合=ma 向右 · G N f F合=f 向左 F合=ma 向左 G N F合=0 a=0 【例】由牛顿第二定律可知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个力推桌子没有推动时是因为(　　) A．牛顿第二定律不适用于静止的物体 B．桌子的加速度很小，速度增量很小，眼睛不易觉察到 C．推力小于摩擦力，加速度是负值 D．推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零，物体的加速度为零，所以物体仍静止 D （1）因果性： F合 是 a 产生的原因 （2）矢量性：a 与 F合 的方向相同 （3）瞬时性： a 与F合 瞬时对应，同生同灭同变 二.对牛顿第二定律的理解 2、第二定律的性质 但无先后之分！ F=ma是物体在一个力F作用下所产生加速度的大小和方向的规律．在实际问题中，物体常同时受几个力的作用，这时牛顿第二定律怎样表述呢？教师可根据合力的概念指出，F合=ma．如果学生的基础知识比较好，教师还可以简要介绍力的独立作用原理，即几个力同时作用在一个物体上，各个力引起各自的加速度，就像其他力都不存在一样． 　　在教学中，还应引导学生理解F合=ma所包含的以下内容： 　　①a和F合始终是同方向的； 　　②a和F合是瞬时对应关系．如F合随时间变化，a也随时间变化．只有F合恒定，a才恒定，物体才做匀变速运动； 　　③若a=0，这时称物体处于平衡状态．所以物体处于平衡状态时，它所受的各力的合力为零，这种情形称为力的平衡，这几个力称为平衡力 【例1】(多选)对牛顿第二定律的理解正确的是( 　　) A.由F＝ma可知，F与a成正比，m与a成反比 B.牛顿第二定律说明当物体有加速度时，物体才受到外力的作用 C.加速度的方向总跟合外力的方向一致 D.当外力停止作用时，加速度随之消失 CD （5）独立性： 每个力将独立地产生加速度，物体的实际加速度是些加速度 矢量和 （1）因果性： F合 是 a 产生的原因 （2）矢量性：a 与 F合 的方向相同 （3）瞬时性： a 与F合 瞬时对应，同生同灭同变 a、F合、m 三者必须对应同一个物体 （4）同体性： 二.对牛顿第二定律的理解 2、第二定律的性质 但无先后之分！ F=ma是物体在一个力F作用下所产生加速度的大小和方向的规律．在实际问题中，物体常同时受几个力的作用，这时牛顿第二定律怎样表述呢？教师可根据合力的概念指出，F合=ma．如果学生的基础知识比较好，教师还可以简要介绍力的独立作用原理，即几个力同时作用在一个物体上，各个力引起各自的加速度，就像其他力都不存在一样． 　　在教学中，还应引导学生理解F合=ma所包含的以下内容： 　　①a和F合始终是同方向的； 　　②a和F合是瞬时对应关系．如F合随时间变化，a也随时间变化．只有F合恒定，a才恒定，物体才做匀变速运动； 　　③若a=0，这时称物体处于平衡状态．所以物体处于平衡状态时，它所受的各力的合力为零，这种情形称为力的平衡，这几个力称为平衡力 1.(多选)关于牛顿第二定律,下列说法中正确的是( 　　)