牛二定律比赛

3．对牛顿第二定律的理解
牛顿第二定律阐明了力和加速度以及质量的关系，将力和 运动完美的结合。可以解决两大类问题： （1）已知运动情况求受力情况 （2）已知受力情况求运动情况。
F =ma 特点： 特点：
合
（1）同体性：是指F合、m和a都是对于同一个物体而言的。 ）同体性：是指F （2）矢量性：是指加速度和合外力都是矢量，加速度的方 ）矢量性：是指加速度和合外力都是矢量，加速度的方 向取决于合外力的方向．牛顿第二定律公式是一个矢量式。 （3）瞬时性：是指加速度与合外力存在瞬时对应关系， ）瞬时性：是指加速度与合外力存在瞬时对应关系， 无论物体所受合外力的大小和方向如何变化，物体运动 的加速度大小和方向总与合外力同步变化。 （4）独立性：是指作用在物体上的每个力都将独立地产生 ）独立性：是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，合力的加速度即是这些加速度 的矢量和。
F阻
F
重新起步后，汽车所受的合力为： F合=F－F阻=2000N－437N=1563N
汽车重新加速时 的受力情况
由牛顿第二定律得汽车的加速度a2为 a 2= F合 = 1563 m/s2 =1.42m/s2 方向与原速度方向相同 1100 m
4．用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤：画出受力的示意图； （3）建立坐标系，即选取正方向，根据定律列方程； （4）统一已知量单位，代值求解； （5）检查所得结果是否符合实际，舍去不合理的解. ）检查所得结果是否符合实际，舍去不合理的解.
用数字计时器代替秒表 用气垫导轨减小摩擦
导轨 空气
光电门
装置图
实验演示
将实验数据填入表格,进行数据分析,画出a—F、 a—1/m 图象。 1.保持滑块质量不变，探究加速度与外力的关系：
实验数据
s
实验次数
t
a
F
a
第一次
第二次
0 第三次 F
2.保持滑块所受合外力不变，探究加速度与质量 的关系：
实验数据
例2: 一个物体质量为2kg，受到互成120°角的两 一个物体质量为2kg，受到互成120° 的作用，这两个力的大小都是10N， 个力F 个力F1和F2的作用，这两个力的大小都是10N， 这个物体产生的加速度是多大？
y F1y o F2y F2 F1 解：先求F1、F2的合力F ，然后用牛顿第二定
除此之外还有另一种办法： 数据处理：
次 数
1
x X1 = a1 a 1 = a1 x X 2 a2 2 2
牛顿第二定律
F1 F2
x1/x2
x1
次数
x
=
a1 a
2
m m
1 2
m2 m1
x1/x2
2
2
0
3
1 2 3
F1/F2
0
4
4
m2/m1
例1：某质量为1100kg的汽车在平直路面试车，当达100km/h 某质量为1100kg的汽车在平直路面试车，当达100km/h 的速度时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多 的速度时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多 大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度应为多大？ 大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度应为多大？ 假定试车过程中汽车受到的阻力不变。
第四章
牛顿运动定律
第三节 牛顿第二定律
马书龙
法拉利F2003-GA赛车与著名战斗机“飓 赛车与著名战斗机“ 法拉利 赛车与著名战斗机 风2000”的一场 “巅峰对决” 的一场 巅峰对决”
外力 控制变量法 加速度 质量
探究实验
一、加速度与力、质量的关系 加速度与力、
~验证加速度与力与质量关系.exe
板书设计: 板书设计:
§4.3 牛顿第二定律 一、实验探究: 一、实验探究:加速度与力、质量的关系 1．加速度与力 2．加速度与质量 二、牛顿第二定律 1．内容：物体的加速度大小跟作用力成正比，跟物体质量成 反比，加度的方向跟作用力的方向相同。 2．公式：a∝F/m F∝ma ．公式：a F∝ F=kma a=F合／m 或者F合＝ma 或者F 3．对牛顿第二定律的理解 （1）同体性： （2）矢量性： （3）瞬时性： （4）独立性： 4．用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤：
我们就把这个力叫做“一个单位的力”，后人为了纪念牛 顿，就把力的单位称做“牛顿”，用符号N 表示。 每一个物体所受的力往往不止一个，这时式中的F指的是 物体所受的合力。这时公式可写成： F合=ma (a的方向与合外力方向一致） 牛顿第二定律的进一步表述： 牛顿第二定律的进一步表述：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，加速度的方向与合外力 的方向相同．
a a
m
1/m
实验次数
第一次
第二次
第三次
0 1/m
误差分析： 误差分析：滑块所受拉力不等于砝码的重力，并且是 加速度越大，这两个力差别越大，所以，我们应控制 不让a过大，即我们尽量让吊桶质量远小于滑块质量。
a∝F ∝
一定） （m一定） 一定
a∝ 1/m （F一定） ∝ 一定） 一定
二、牛顿第二定律 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，加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向 相同。 用比例式表示： a ∝F/m 或 F ∝ ma 写成等式： F=kma
当各物理量均选国际单位时，k=1, 则有： 2. 公式: F = ma
当物体的质量m=1kg，在某力的作用下，它获得的加速度 ，在某力的作用下， 当物体的质量 是a=1m/s2时， F=ma=1kg×1m/s2=1kg·m/s2 ×
解：在试车第一阶段，汽车做匀变速运动，初速度是
v0=100km/h=27.8m/s，末速度是0，滑行时间是70s。
因此加速度a1为： F阻
汽车减速受力情况
v0 0－v0 =－ a1= t t
汽车受到的阻力为 mv0 1100×27.8 N=－437N F阻=F =ma=－ t =－ 70
合
负号表示阻力的方向与速度的方向相反
根据F合=ma 得： a=
F合 m 10N = 5m/s2 = 2N 加速度的方向与F合的方向相同
小结：
一、实验探究:加速度与力、质量的关系 （控制变量法） 实验探究:加速度与力、 控制变量法）
运用了两种方法 二、牛顿第二定律 1. 1.内容: : 2.数学表达式: 3.公式的特点: 4.公式的应用: 总结了运用牛顿第二定律解题的一般步骤.
定性描述：当物体质量不变时，加速度随外力的增大而增 大，当物体所受外力不变时，所获加速度随物体质量的增 大而减小。 【猜想】 猜想】 质量一定时，加速度与物体所受外力成正比；外力一定 时，加速度与物体的质量成反比。
定量探究加速度与外力、质量的关系： 定量探究加速度与外力、质量的关系： 器材介绍： 器材介绍：
合
律求解，如图建立坐标系：
F合 x F1x=F2x 在y方向的两个分力是一对平衡力，相互抵消。 在x方向的分力方向相同，则合力为： F1x=F1cos60 °, F1y=F1 sin60 ° F2x=F2cos60 °, F2y=F2 sin60 °
F合=F1x＋F2x= F1cos60 °＋ F2cos60 °=5N＋5N=10N =5N＋
1、气垫导轨（替换长木板，减小摩擦） 、气垫导轨（替换长木板，减小摩擦） 2、标尺（测长度） 、标尺（测长度） 滑块 3、滑块（替换小车） 、滑块（替换小车） 4、挡板 、 5、光电门 、 6、数字计时器（精确测量时间间隔） 、数字计时器（精确测量时间间隔） 7、小桶、砝码、细绳、定滑轮 、小桶、砝码、细绳、 （替换下滑力） 替换下滑力）