牛顿第二定律 (2)VIP免费

乾县杨汉中学物理组陈静2014.3.28三维目标1、了解牛顿第二定律的实验过程2、掌握牛顿第二定律的推导及意义3、运用牛顿运动定律的应用•物体的运动状态发生变化，即产生加速度。•加速度的大小可能与哪些因素有关呢？•“力”是促使物体运动状态改变的原因，力似乎“促使”加速度的产生；•质量是物体惯性的量度，而惯性是保持运动状态不变的性质，所以质量似乎“阻碍”加速度的产生。知识回顾知识回顾a可能与F、m有关系。猜想：比较小汽车和火车:小汽车：质量小、惯性小起动时运动状态相对易改变火车：质量大，惯性大，动力大、起动时运动状态相对难改变a、F、m三者的关系！？（1）研究方法：控制变量法“a”与“F”、“m”二个物理量均有关系，应该从何处入手呢？所以本次的探究思路自然而然地确定为两个方面：一是探究质量一定时，加速度与受力的关系；二是探究受力一定时，加速度与质量的关系。最后综合得出三者的关系。控制变量法在初中阶段我们研究“欧姆定律”、“导体电阻的影响因素”时都接触到一种方法－－a、F、m三者的关系！？数据处理得：a∝F实验结论：当m一定时，a和F成正比即aF1、质量m一定，加速度a与力F的关系◆回忆课本所探究的内容2、力F一定，加速度a与质量m的关系数据处理得：am牛顿第二定律的内容牛顿第二定律的内容——物体的加速度a跟作用在物体上的合外力力F成正比，跟物体的质量m成反比。当适当选取单位使k=1,则:F合=ma使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力，规定为1N.牛顿第二定律牛顿第二定律数学式：ma1a∝F合mFa合mFka合说明：说明：2.同时性——力和加速度同时产生，同时消失。1.因果关系——力是产生加速度的原因。3.矢量性——加速度与合外力的方向一致。4.瞬时性——此关系F合=ma为瞬间关系。知识形成当取k=1，此时关系式可简化为：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。F=ma此即为牛顿第二定律的数学表达式。a=F/mF—ma∝或者Fma∝其中k为比例常数F=kma进一步可以将表达式改为：1.F、m、a必须同时对应于同一物体.2.F、m、a中F、a两个量是矢量，a的方向与F的方向一致。3.a与F同时产生，同时变化，同时消失。4.由F合=ma计算出的a是相对地面而言的。5.当物体同时受到多个力的作用时，F是物体所受多个力的合力。6.利用F合=ma时必须统一单位（国际单位制）牛顿第二定律牛顿第二定律牛顿第二定律的理解牛顿第二定律的理解::其实物体往往不止受到一个力的作用，物体受几个力作用时，牛顿第二定律公式F=ma中的F表示合力，这样我们可以把牛顿第二定律内容表述为：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。即F合=ma关于牛顿第二定律的说明:1.同体性:(a与F合,m都属于同一物体，即研究对象统一性）矢量性：a、F合都是矢量注意：a的方向与F合方向一定相同v的方向与F合方向不一定相同若v、F合的方向相同，物体做加速运动若v、F合的方向相反，物体做减速运动前面第一章我们已学过：a、v同向，加速；a、v反向，减速a的方向与F合方向一定相同所以，我们可得出这样的结论：2.矢量性:(a与F合方向相同)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、在这两个矢量中它们的关系是怎么样？“力是产生加速度的原因”，即物体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。3、一辆小汽车的质量m1=8.0×102kg，所载乘客的质量是m2=2.0×102kg，用同样大小的牵引力，如果不载人时小汽车产生的加速度是a1=1.5m/s2，载人时产生的加速度a2是多少（忽略阻力）解：由牛顿第二定律：F=ma可知牵引力的大小F=m1a1=8.0×102×1.5=1.2×103N由于载人和不载人时牵引力是同样大的,故：a2=F———m2+m1=1.2m/s23瞬时性：a与F合是瞬时对应关系同时产生同时消失同时变化a、F合4.独立性：每个外力对应于一个加速度，合外力对应于合加速度．合力的加速度即是这些加速度的矢量和．指作用在物体上的每个力都将独立地产生各自的加速度，与物体是否受其他力的作用无关，我们常称之为力的独立作用原理．注意事项:1.矢量性:(a与F合方向相同)2.瞬时性:(...