四运动和力PPT课件

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 在手初呢中？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－－控制变量法 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。
§4.2 牛顿第二定律
一、加速度与力的关系 二、加速度与质量的关系 三、牛顿第二定律
牛顿第一定律指出，力不是维 持物体运动的原因，而是改变物体 运动状态的原因。而运动状态的变 化可以用加速度来描述，由此可得 出结论：力是使物体产生加速度的 原因。
知识回顾
❖ 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
第四章 认识力和运动之间的关系
§4.1 牛顿第一定律 §4.2 牛顿第二定律 §4.3 超重和失重
§4.1 牛顿第一定律
一、牛顿第一定律的来源 二、牛顿第一定律
一、牛顿第一定律的来源
1.没有力作用在物体上，物体的运动就会停止吗？
2.没有力，物体能一直运动下去。
伽利略理想斜面实验 ：
伽利略理想实验一、加速度与力源自关系二、加速度与质量的关系
例如，用同样大小的牵引力来起动车辆时，空车起动 得快，即获得的加速度大；重车起动得慢，即加速度小。
三、牛顿第二定律
1.牛顿第二定律
物体的加速度跟物体所受的力成正比，跟
物体的质量成反比，加速度的方向与力的方向
相同。 数学表达式为
F= ma 或 a = F m
律
特性
方法：控制变量法 m 一定时，a正比于F F一定时，a反比于m
公式：F=ma 内容：物体的加速度跟所受合力成正比，跟物体的 质量成反比，方向与合力方向相同
矢量性 同一性 瞬时性
1. 合力，质量， 牛顿第二定律， F ma
2. 相同， 零， 匀速直线运动或静止， 不为零，
变速运动
3. m F 20 10kg a2
F ' ma' 10 5 50N
4. F m甲a甲 m乙a乙
m甲 a乙 4.8 4
4 :1
m乙 a甲 1.2 1
1.已知：m 10kg v0 1m / s
求： a
v5
解： a F 2 0.2m / s2 m 10
F 2N
t 5s
v5 v0 a 5 1 0.2 5 2m / s
当合力不为零时，物体存在加速度，物体做 变速运动。例如，汽车起动或刹车时，合力不为 零，做变速运动。
牛顿第二定律
练习： 1.下列说法中正确的是： Ａ.物体所受合外力为零，物体的速度必为零． Ｂ.物体所受合外力越大，物体的加速度越大，速度也越大． Ｃ.物体的速度方向一定与物体受到的合外力的方向一致． Ｄ.物体的加速度方向一定与物体所受到的合外力方向相同．
统一性）
2.矢量性:(a与F合方向恒相同)
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
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：
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.下面说法正确的是（ ）
A、同一物体所受合外力越大，加速度越大。 B、同一物体所受合外力越大，速度也越大。 C、物体在外力作用下做加速直线 运动，当合外力逐渐减小时，物体的加速度逐渐 减小，物体的速度也逐渐减小。 D、物体的加速度大小不变一定受恒力作用。
五、小结
实验 验证
牛
顿
第
公式
二
和
定
内容
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。
a可能与F、m有关系。
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
猜想： a、F、m三者的关系！？
2.已知：m 10kg v0 0 求： f 解： F合 G f ma
a 8m / s2
f G ma mg ma 10 9.8 108 18N
3.瞬时性：a与F合是瞬时对应关系
a、F合
同时产生 同时消失 同时变化
四.力和运动的关系
由牛顿第二定律可知，物体的受力决定加速 度。只要已知物体的受力，就可以知道物体将要 发生的运动。
当合力为零时，物体加速度就为零，物体将 静止或做匀速直线运动。例如，小冰块在很光滑 的冰面上运动时，可认为所受合力为零，做匀速 直线滑行。（ 牛顿第一定律 ）
二、牛顿第一定律
1.牛顿第一定律
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状 态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。这就 是牛顿第一定律。
物体有保持匀速直线运动或静止状态的性质， 这种性质叫做惯性，因此牛顿第一定律也叫做惯 性定律。
2.惯性和质量
质量是物体惯性大小的量度。人们通过增大 或减小物体质量，可以改变物体的惯性大小。
惯性只跟物体的质量有关，与物体的运动状态无关。
惯性
开始 开始
3.力是改变物体运动状态的原因
由牛顿第一定律可知，物体的运动并不需要力 来维持，但是，力能迫使物体运动状态发生改变。
❖ 匀速直线，静止 ❖ 质量，惯性，力 ❖ 惯性
❖ 因为惯性，身体继续向前运动，而脚因为碰 到障碍物停下来，所以会摔倒。
国际单位制中，质量、加速度、力的单位分别是 kg、m/s2和N。
说明
（1）加速度的方向与力的方向恒相同。 例如，物体斜向抛出后，重力加速度方向还总是
竖直向下的。
（2）加速度和力瞬时对应。 例如，自由落体运动中，物体到达最高点时，速
度为零，但重力依然存在，加速度仍为g。
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
或
a F合
m
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