牛顿第二定律(公开课).ppt

实验结论：实验：探究加速度与力、质量的关系 探究方法：控制变量法 下列说法正确的是： A.物体的运动方向一定跟合外力的方向相同 B .物体的加速度方向一定跟合外力的方向相同 C. 物体合外力减小时，加速度一定减小 D.物体合外力减小时，速度一定减小 E.受恒力作用的物体加速度大小一定不变　　 小试牛刀 一质量为20kg的物体放在水平地面上，它与水平地面的动摩擦因数为0.5,现在将一与水平方向成370角的拉力F＝100N作用在物体上，使物体从静止开始加速运动，10s末撤去拉力。g取10m/s2。求： （1）物体在10s内的位移 （2）撤去拉力后物体还能滑行多远？ * (1643-1727) 牛顿 复习：由牛顿第一定律可知道：力和运动的关系是怎样的？ 力是改变物体运动状态的原因 力是物体速度改变的原因 力是产生加速度的原因 问题：你觉得加速度与哪些因素有关？ 加速度与力、质量有关 实验装置图 一、 实验：探究加速度与力、质量的关系 小车 纸带 打点计时器 方案： 利用打点计时器来探究加速度与力、质量的关系 （1）保持小车质量不变，改变拉力，测出不同拉力F作用下小车的加速度a，然后作出a——F图象（猜想：a与F可能是什么关系？） （2）保持拉力不变，改变小车质量，测出不同质量时小车的加速度a，然后作出a——m图象，再转化为a——1/m（ a与m可能是什么关系？） 困难：如何求加速度？ 1、实验方案（控制变量法） （1）、小桶和砝码的质量要远远小于小车的质量，这样小车受到的拉力才等于砝码的质量。 （2）、要将长木板的一端适当垫高，用小车的重力的分力将摩擦力平衡掉。 （3）、控制变量法： m不变，F变时：小车的质量不变，改变小桶内钩码的个数。 F不变， m变时：保持小桶和小桶内钩码个数不变，在小车上放上钩码。 2、注意事项 实验数据的记录处理： F a 0 第三次 第二次 第一次 F a 实验数据 实验次数 （一）、加速度与力的关系 实验基本思路：保持小车的质量不变，测量小车在不同的合力（拉力）作用下物体的加速度，分析加速度与合外力 的关系。 实验数据记录处理： 第三次 第二次 第一次 m a 实验数据 实验次数 1/m a 0 （二）、加速度与质量的关系 实验的基本思路：保持小车所受的合外力相同，测量不同质量的小车在该力的作用下的加速度，分析加速度与质量的关系。 加速度与力的关系 加速度与质量的关系 a ∝ F a ∝ F∝ ma 物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同 牛顿第二定律 F=kma 归纳： 1N=1kg.m/s2 牛顿第二定律的数学表达式： F=ma 若规定 则K=1 牛顿第二定律的理解 从F=ma可知：无论一个多小的力F都可以使物体产生加速度a，可是蚂蚁用力却推不动放在水平地面上的一块砖，这跟牛顿第二定律有没有矛盾？为什么？ 思考与讨论 牛顿第二定律进一步的表述为： 物体的加速度的大小与合外力成正比.与质量成反比.加速度方向与合外力方向相同. 表达式： F合=ma 注意：作用在物体上的每个力都会产生加速度，即每个力都有独立性，当要求计算某物体的加速度时，指的是合力产生的加速度 理解: a = m F (1)同体性: a 、F、m对应于同一物体 牛顿第二定律内容中前半句话的“物体”是指同一个物体吗? 理解: a = m F 牛顿第二定律内容中后半句话： 加速度的方向跟作用力的方向相同。 F A 光滑水平面 F和a都是矢量, 牛顿第二定律F=ma是一个矢量式, 它反映了加速度方向始终跟合力方向相同. (2)矢量性: a与F 的方向总是相同 理解: a = m F F A 光滑水平面 物体受到拉力F之前静止 物体受到拉力F之后做什么运动? 撤去拉力F后，物体做什么运动? F增大、减小时，a怎样? 物体的加速度随合力的变化而变化, 存在瞬时对应的关系. (3) 瞬时性（同时性）: a与F是瞬时对应关系 a与F总是同生同灭同变化 巩固练习 × × v 如图所示，一物体在光滑的水平面上以速度v匀速向右运动，一轻弹簧如图所示放置，试分析物体在与弹簧接触后的向右运动的过程中，速度和加速度如何变化？ 物体的速度逐渐减小，加速度逐渐增大 某质量为1000kg的汽车在平直路面试车，当达到108km/h的速度时关闭发动机，经过60s停了下来。汽车受到的阻力的多大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度为多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。 例 题 1 汽车减速时的受力情况 G F阻 N 汽车重新加速时的受