牛顿第二定律好.ppt

* 牛 顿 第 二 定 律 1、牛顿第二定律的实验过程 2、牛顿第二定律的推导及意义 3、牛顿第二定律的运用 1、什么是物体运动状态的改变？其原因是什么？ 2、物体运动状态改变除了与力有关，还与哪些因素有关？ 复习思考： 物体运动状态的改变指的是物体的速度发生了变化；其原因是受到了力的作用 还与质量有关 物体运动状态发生改变 速度发生了改变 产生了加速度 实质 实质 与力和质量有关 1、力是使物体产生加速度的原因。 决定物体加速度大小的因素有哪些？ 2、质量是物体惯性大小的量度，质量越大的物体运动状态越难改变。 复习 物体的加速度与什么有关？ 回顾：我们是怎样研究电流与电 压和电阻的关系？ 控制变量法 设计实验 物体的质量m和物体受的外力F. 物体加速度a与F 质量m是什么关系呢？ 猜想？ 实验装置如图： 可加减砝码改变小车和砝码的总质量 可加减钩码改变小车和砝码所受的力 1、 控制变量m.探讨加速度a与F的关系 原理：如图示 s1 s2 F1 F2 F1=2 F2在相同的时间内 s1= a1t2 s2 = a2t2 S1/ s2=a1/a2 测量s1 s2 1、质量m一定，加速度a与力F的关系 第二次 第一次 加速度(m/s2) 位移 (m) 时间 (s) 力 (N) 质量(kg) 1、质量m一定，加速度a与力F的关系 第二次 第一次 加速度(m/s2) 位移 (m) 时间 (s) 力 (N) 质量(kg) 0.2 0.098 2 0.98 0.49 1、质量m一定，加速度a与力F的关系 第二次 第一次 加速度(m/s2) 位移 (m) 时间 (s) 力 (N) 质量(kg) 0.2 0.098 2 0.98 0.49 实验结论： 质量一定，即 1、质量m一定，加速度a与力F的关系 第二次 第一次 加速度(m/s2) 位移 (m) 时间 (s) 力 (N) 质量(kg) 0.2 0.098 2 0.98 0.49 0.2 0.196 2 1.96 0.98 实验看到： 质量一定，加速度与力成正比，即a=kF 2、质量F一定，加速度a与m的关系 第二次 第一次 加速度(m/s2) 位移 (m) 时间 (s) 力 (N) 质量(kg) 2、质量F一定，加速度a与m的关系 第二次 第一次 加速度(m/s2) 位移 (m) 时间 (s) 力 (N) 质量(kg) 0.4 0.196 4 3.92 0.245 2、质量F一定，加速度a与m的关系 第二次 第一次 加速度(m/s2) 位移 (m) 时间 (s) 力 (N) 质量(kg) 0.4 0.196 4 3.92 0.245 2、质量F一定，加速度a与力m的关系 第二次 第一次 加速度(m/s2) 位移 (m) 时间 (s) 力 (N) 质量(kg) 0.4 0.2 4 3.92 0.245 0.8 0.2 4 1.96 0.1225 实验结论： 所受外力一定，即 实验看到： 所受外力一定，加速度与质量成反比，即 实验1：小车的质量相同时，研究小车的拉力与加速度的关系： 根据 1 — 2 a t2 S = 在相同的时间 t 内 s1 — s2 = a1 — a2 = 2 拉力 F1 — F2 = 2 F2 故 s1 — s2 = a1 — a2 F1 — = 对于质量相同的物体来说，物体的加速度跟作用在物体上的外 力成正比并可表述为： F2 a2 a1 — F1 — = 实验2：控制变量F,小车的拉力相同时，研究小车的质量与加速度的关系： m2=2m1, s1/s2=a1/a2 测量s1 ，s2 实验表明：s1=2s2 实验表明： s1/s2=2/1 m2 — m1 = s1 — s2 = a1 — a2 故 根据 1 — 2 a t2 S = 在相同的时间 t 内 s1 — s2 = a1 — a2 = 2 在相同力的作用下，物体的加速度跟物体的质量成反比， 可表示为： m2 — m1 = a1 — a2 练习： 1、质量为 m 的物体在力F的作用下产生的加速度为 a ，那么要使 物体的加速度变为原来的2倍，则应_______________________。 质量减半或者F加倍 由以上两个实验可知物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的 质量成反比。 a∝ F — m 或者F∝ma 进一步可以将表达式改为：F = k ma 其中 k 为比例常数，当所有物理量均取国际单位（即：力的 单位取 N ，质量单位取 kg ，加速度单位取 m/s2 ）时： k =1，此时关系式变为： F