福建 鲁科 牛顿第二定律课件

4．国际单位制中的基本物理量和基本单位 物理量名称 长度 质量 时间 电流 热力学温度 物质的量 发光强度 物理量符号 单位名称 单位符号 l m 米 m kg 千克 t s 秒 I 安 [培 ] A T 开[尔文] K n 摩 [尔 ] mol I 坎[德拉] cd
Vt Vo at
1 2 S Vo t at 2
Vo 0
Vt gt
ag
1 2 h gt 2
Vt 2 gh
2
Vt Vo 2aS
2
2
应用举例
例1、从牛顿第二定律知道，无论怎样小的 力都可以使物体产生加速度。可是我们用力 提一个很重的物体时却提不动它，这跟牛顿 第二定律有无矛盾？为什么？ 答：没有矛盾，由公式F合=ma看，F合为合 外力，无论怎样小的力都可以使物体产生加 速度，这个力应是合外力。现用力提一很重 的物体时，物体仍静止，说明合外力为零。 由受力分析可知F+N-mg=0。
____________________________________。
学生回答： 导出 单位 基本 单位和_____ 1．单位制：由_____ 一起组成了单位制． 2．基本单位：基本物理量的单位，基 本物理量共七个，其中力学有三个，它 长度 、_____ 质量 、时间 们是_____ _____，它们的 米 千克 秒 单位分别是___ 、____ 、____． 3．导出单位：由基本量根据 物理关系 _________推导出来的其他物理量的单 位．
数据采集与处理
演示实验：探究加速度a与力F的关系
演示实验：探究加速度a与质量m的关系
m一定时，a∝F
F一定时，a∝1/m
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另一种简单的实验方案
实验原理
F1
s1 F2 s2
s1= a1t2
1 s2 = 2 a2t2
1 2
a1/a2 = S1 / s2 测量s1 、s2
ห้องสมุดไป่ตู้
实验1：对比：a1/a2与F1/F2的关系？ 实验2：对比：a1/a2与m1/m2的关系？
进行试验
（1）内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟物
体的质量 成反比。
（2）数学表达式： 等式：
F a 或F kma m 长度单位：m
F=kma
质量单位：ｋｇ 时间单位：ｓ
当各物理量均选国际单位时，k=1
(3)1N定义：使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力
叫做1N。
即
1N 1kg.m / s 2
数据处理： m不变时，a与F关系； F不变时，a与m关系。
实验设计: 参考方案:用打点计时器探究 FN F G
f
小车: 研究对象,可用天平称其质量 打点计时器:测量小车运动过程中的加速度
钩码:重力提供拉力
衍生问题：小车与接触面有摩擦力f怎么办？
平衡摩擦力：
FN
拉力F
G1
f
G 倾斜木板，G1平衡摩擦力f。
第2节牛顿第二定律
复习思考：
力
原因
物体运动状 态的改变 实质
难易程度： 惯性的 质量 大小
速度发生了改变 实质 产生了加速度
加速度a与 质量m有关
质量是惯性大小的量度
F1赛车从0加速到时速100公里只需2.3秒
猜想：
物体的加速度a与质量m和合外力F有关。
提出问题？
物体的加速度a与所受到的合外力F、物 体质量m有怎样的定量关系？
随堂练习：
2.当作用在物体上的合外力不等于零时
（ D ） A.物体的速度将一定越来越大 B.物体的速度将一定越来越小 C.物体的速度将有可能不变 D.物体的速度将一定改变
动力学的两类基本问题:
牛顿第二定律
加速度a
运动学公式
第一类问题
受力情况
运动情况
另一类问题 加速度a
牛顿第二定律 运动学公式
• 回顾匀变速直线运动的规律
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
2）瞬时性：a与F合是瞬时对应关系 同时产生 F合、 a 同时消失 如影随形
同时变化 3）因果性：因为力产生了加速度 4）同体性：F、m、a 是对于同一个物体而言的。 5）独立性:(X方向的合外力产生X轴方向的加速 度,Y方向的合外产生Y轴方向的加速度, Fx=max Fy=may a2=a2x+a2y
当重物的质量远小于小车的质量，m<<M。
钩码重力近似等于绳子拉力,用以表示小车受到的合 外力F
加速度a怎样测？
A、利用打点计时器打出的点，逐差法求a。 B、用光电门和数字计时器测时间t,用刻度尺测 遮光片的宽度s,去求v,再求a。 C、通过两车对比，测出两车相同时间内的位移 之比，从而求出加速度之比。
设计方案
1、研究一个物理量与多个因素的关系时， 需要用的物理方法是什么？
控制变量法
保持m不变，研究a 与F的关系; 保持F不变，研究a与m的关系。
明确几个问题:
1.测量哪些量?
1.怎么设计这个实验? 2.怎么测量? a、F、m 天平 m： a: 打点计时器 F: 求出物体所 受的合力
2.如何由实验得出结论?
三、对牛顿运动定律的理解：
F
F合一定 F合变化
a
a一定 a变化
运动状态
匀变速运动 非匀变速运动
实例
自由落体 平抛运动
F合=0
a=0
静止或 匀速运动
平衡状态
随堂练习：
1.从牛顿第二定律公式m=F/a可得，对某一物体 来说，它的质量 （ D ） A.与外力成正比 B.与合外力成正比 C.与加速度成反比 D.与合外力以及加速度都无关
牛顿第二定律公式理解：
牛顿第二定律的一般表述：
物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的 质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同．
a m F
合
3、如何理解牛顿第二定律？
1）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
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：
小试牛刀：
如图所示，质量为4kg的物体与水平地面的动摩擦因数为 μ=0.20。现对它施加一向右与水平方向成37°、大小为20N的 拉力F，使之向右做匀加速运动，求物体运动的加速度大小。
解：对物体受力分析
y
f
Fy
FN
）37°
x方向：Fx合= Fx—f
y方向： Fy合= Fy + FN — mg
所以
F
Fx
x
又 代入数据联立得a=2.6m/s2
=0 F合= Fx合 f=μ FN
mg
三、单位制
1、为何要实行国际单位制？ 2、国际单位制由什么组成？ 3、力学中基本单位有哪些？它们对应的基本物 理量是什么？ 4、什么是导出单位？导出量？ 5、物理公式不仅确定了物理量间的数量关系， 还确定了物理量的________关系。请举例。 如果已知量都采用国际单位制单位，计算结 果也必然是__________，因此在计算时