第3节牛顿第二定律.ppt

第3节　牛顿第二定律 自主学习 课堂探究 课堂达标 自主学习·探索获新知 目标导航 重点:牛顿第二定律及其应用 难点:牛顿第二定律的矢量性和瞬时性 教材提炼 一、牛顿第二定律 1.内容:物体的加速度跟所受的合力成 比,跟物体的 成反比,加速度的方向跟合力方向 . 2.表达式:F合= . 3.力的单位 (1)在国际单位制中力的单位是 ,符号为 . (2)1 N大小的定义:把使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力规定为1 N,即1 N=1 kg·m/s2. 正 质量 相同 ma 牛顿 N 二、力学单位制 1.基本单位和导出单位 (1)基本单位:在物理学中,先选定几个物理量的单位作为基本单位,再根据物理公式中其他物理量和这几个物理量的关系,导出其他物理量的单位. (2)导出单位:由基本单位根据物理公式推导出来的其他物理量的单位.称为导出单位. 2.单位制 (1)构成: 单位和 单位. (2)力学中的基本单位和导出单位. ①基本单位:国际单位制中,分别取 、 、 作为基本单位. ②导出单位:国际单位制中,牛顿(N)、米/秒(m/s)、米/秒2(m/s2)……都是导出单位. 基本 导出 米 千克 秒 教材探究 课堂探究·解惑析规律 要点一 对牛顿第二定律的理解 【问题导引】 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箱子,却提不动它.这跟牛顿第二定律有没有矛盾?应该怎样解释这个现象? 答案:没有矛盾.公式F=ma中的F指的是物体所受的合力.我们用力提箱子,没有提动,箱子受重力、支持力、人对箱子的拉力,这三个力的合力为零,箱子的加速度为零. 【要点透析】 牛顿第二定律揭示了加速度与力及质量三者间的定量关系,解决了加速度的大小、方向和决定因素等问题,对于牛顿第二定律,应注意它的六个特性: 物体的加速度必须是对相对于地球静止或匀速直线运动的参考系而言的 相对性 作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律,而物体的实际加速度则是每个力产生的加速度的矢量和,分力和加速度在各个方向上的分量关系也遵从牛顿第二定律,即:Fx=max,Fy=may 独立性 有两层意思:一是指加速度a相对同一惯性系(一般指地球),二是指F=ma中F、m、a必须对应同一物体或同一个系统 同一性 牛顿第二定律表明了物体的加速度与物体所受合力的瞬时对应关系,a为某一时刻的加速度,F为该时刻物体所受的合力 瞬时性 公式F=ma是矢量式,任一瞬时a的方向均与F合方向相同,当F合方向变化时,a的方向同时变化,且任意时刻二者方向始终一致 矢量性 力是产生加速度的原因,只要物体所受的合力不为0(无论合力多么小),物体就产生加速度 因果性 特别提示 力与加速度为因果关系,力是因,加速度是果,力与加速度无先后关系. 【典例1】 (2014马鞍山高一期中)如图所示,质量为m的小球用水平弹簧系住,并用倾角为30°的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状态.当木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度为(　　) ?思路探究? (1)在木板AB撤离前,小球受哪几个力的作用? 合力为多大? 答案:小球受重力、木板AB的支持力和弹簧的弹力共三个力作用;这三个力的合力为零. (2)撤离木板AB瞬间,小球还受木板AB的支持力吗?弹簧的弹力是如何变化的? 答案:撤离木板AB瞬间,板AB的支持力消失;因弹簧的形变在这瞬间不改变,所以弹簧的弹力大小和方向都不变. 答案:C 方法技巧 求解瞬时加速度的两个关键 (1)弄清牛顿第二定律a与F的瞬时对应关系,a与F同时产生、同时变化、同时消失.分析、求解某一时刻的加速度就要将这一时刻物体所受的合外力代入牛顿第二定律表达式,关键是分析该瞬时前后的受力情况及变化. (2)明确轻绳、轻杆、轻弹簧,橡皮条等力学模型的特点:轻绳、轻杆的变形可瞬时产生或恢复,其弹力可瞬时突变;轻弹簧、橡皮条在两端都连有物体时,形变的恢复需要较长时间,其弹力的大小和方向均不能突变. ?针对训练1-1?(2014抚州期末)如图所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m的小球,下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是(　　) 答案:AD 要点二 牛顿第二定律的应用 【问题导引】 1.为什么赛车的质量比一般的小汽车质量小得多,而且还安装一个功率很大的发动机? 答案:为了提高赛车的灵活性.由牛顿第二定律可知,要使物体有较大的加速度,需减小其质量或增大其所受到的作用力,赛车就是通过增加发动机动力,减小车身质量来增大启动、刹车时的加速度,从而提高赛车的机动灵活性的,这样有益于提高比赛成绩. 2.求解物体加速度的常用方法有哪些? 【要