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1、,牛顿第二定律,1.理解牛顿第二定律的内容和公式,2.知道国际单位制中力的单位“牛顿”的定义,3.会用牛顿第二定律的公式进行受力分析和加速度的计算,学习目标,通过上节课的实验，我们能得出什么结论？,任务1 初步认识F、m、a之间的关系,用数学式子表示就是：,a,F,（1）当保持物体,质量不变,时，物体的,加速度,与它所,受力,成,正比,。,（2）当保持物体,受力不变,时，物体的,加速度,跟,质量,成,反比,。,用数学式子表示就是：,a,1/m,任务1 初步认识F、m、a之间的关系,思考讨论,：小车的加速度,a,与它所受的作用力,F,成正比，与它的质量,m,成反比。那么，对于任何物体都是这样的吗
2、？,甲：猜想中的,a,-F,图像,乙：根据实际数据作出的,a,-F图像,任务2,牛顿第二定律的表达式,大量的实验和观察到的事实都可以得出：,物体的加速度,a,与它所受的作用力,F,成正比，与它的质量,m,成反比。,任务2,牛顿第二定律的表达式,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,。,2,、牛顿第二定律可表述为：,a,其中,k,是,比例系数,也可以写成等式：,F,k,m,a,1、牛顿第二定律的内容,任务2,牛顿第二定律的表达式,思考与讨论：取,质量,的单位是,千克（kg）,，,加速度,的单位是,m/s,2,，根据上述牛顿第二
3、定律中加速度与力、质量的关系，我们应该怎样确定力的单位？,F,kma,任务2,牛顿第二定律的表达式,1kgm/s,2,=,F,k,ma,k,1kg1m/s,2,我们规定“一个单位”的力为,F=1kgm/s,2,，,则k1，那么力F的单位就是,千克米每二次方秒（,kgm/s,2,）,F,ma,任务3 力的单位,后人为了纪念牛顿，把它称作“牛顿”，用符号N表示，简称“牛”,牛顿,力,F,的单位：,kgm/s,2,读作：,千克米每二次方秒,1N,就是使质量为,1kg,的物体获得,1m/s,2,的加速度的力,任务3 力的单位,1N,1,kgm/s,2,1、牛顿第二定律的内容,物体,加速度的大小,跟它受
4、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,。,2,、牛顿第二定律表达式：,Fma,任务4 对牛顿第二定律的理解,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。,任务4 对牛顿第二定律的理解,F与a成正比,因果性,力是产生加速度的原因,质量与加速度成反比,放着,为什么没有加速度？,Fma,合外力,F,合,ma,任务4 对牛顿第二定律的理解,F,（1）一个物体静止在光滑水平面上，施加一个向右的恒力F,1,，物体将做什么运动？物体加速度a,1,的方向如何？,矢量性,任务4 对牛顿第二定律的理解,F,ma,（2）有一
5、小球悬空静止，此时小球的有没有加速度？,任务4 对牛顿第二定律的理解,瞬时性,F,ma,（3）剪断细绳前，小球受几个力？,任务4 对牛顿第二定律的理解,独立性,F,ma,重力有没有产生加速度,g?,力的独立性原理：物体受到几个力的作用时，每个力各自独立地使物体产生一个加速度，就像其他力不存在一样，这个性质叫作力的独立性原理。,任务4 对牛顿第二定律的理解,总结,因果性：力是产生加速度的原因,矢量性：a与F 的方向总是相同,瞬时性：a与F总是同生同灭同变化,独立性：各个力都会产生加速度，物体的实际加速度,为合加速度,理解牛顿第二定律,牛顿运动定律的,适应范围,：是对宏观、低速物体。,【课堂反馈1
6、】,下列对牛顿第二定律的理解正确的是(),A由Fma可知，F与a成正比，m与a成反比,B牛顿第二定律说明当物体有加速度时，物体才受到外力的作用,C加速度的方向与合外力的方向一致,D当外力停止作用时，加速度随之消失,CD,m,决定于,物体本身,力是产生加速度的原因，但是没有加速度时，也可受力,（,F,合,=0,）,矢量性,瞬时性,由牛顿第二定律说一说为什么描述物体惯性的物理量是质量？,由牛顿第二定律：Fma可知在确定的作用力下，决定物体运动状态变化难易程度的因素是物体的质量。,思考,分析,：如图，取消动力后，对汽车受力分析,v,F,阻,x,o,例题1,在平直路面上，质量为1100kg的汽车在进行
7、研发的测试，当速度达到100 km/h时取消动力，汽车受到阻力是 440 N，,汽车的加速度是多少,？重新起步加速时牵引力为2000N，,产生的加速度是多少？,假定试车过程中汽车受到的阻力不变。,小试牛刀,解：,以汽车为研究对象。设汽车运动方向为正方向，取消动力后，汽车做匀减速直线运动,汽车受力如图.根据牛顿第二定律得,F,阻,v,G,F,N,故取消动力后汽车加速度大小是 0.4 m/s,2,，,方向与运动方向相反,。,小试牛刀,如右图，重新起步后，汽车所受的合力为,F,合,2000N440N1560N,由牛顿第二定律可以得到汽车的加速度,重新起步产生的加速度是1.42m/s,2,，方向与运动
8、方向相同。,F,阻,v,G,F,N,F,牵引,应用牛顿第二定律解题的一般步骤：,1、确定研究对象。,2、分析研究对象的受力情况，画出受力图。,3、建立直角坐标系，求出合力。,4、根据牛顿第二定律和运动学公式列方程求解。,例题2：某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球，在列车以某一加速度渐渐启动的过程中，细线就会偏过一定角度并相对车厢保持静止，通过测定偏角的大小就能确定列车的加速度如图所示。在某次测定中，悬线与竖直方向的夹角为，求列车的加速度。,小试牛刀,分析：,列车在加速行驶的过程中，小球始终与列车保持相对静止状态，那么小球的加速度与列车的加速度相同,小试牛刀,F,T,G,O,F,解：方法1
9、：,选择小球为研究对象。设小球的质量为m，小球在竖直平面内受到重力mg、绳的拉力F,T，,如图所示。,F,T,与mg的合力方向水平向右，,根据牛顿第二定律可得,小球的加速度,小试牛刀,G,O,y,x,F,x,F,y,F,T,方法,2,：如图对,小球受力分析，将小球所受的拉力,F,T,分解为水平方向的,F,x,和竖直方向的,F,y,。,根据平衡条件,竖直方向有：,F,y,mg,0,即,F,T,cos,mg,（,1,）,小试牛刀,在水平方向有：,F,x,F,T,sin,F,T,sin,ma,（,2,）,（,1,）（,2,）式联立，可以求得小球的加速度为,a,gtan,列车的加速度与小球相同，大小为
10、,gtan,，方向水平向右。,小试牛刀,由牛顿第二定律,F,ma,可知，如果给物体施加一个已知的力，并,测得物体在这个力作用下的加速度,，就,可以求出物体的质量,。这就是动力学测量质量的方法。,太空中质量的测量,科学漫步,用动力学方法测质量,课堂小结,课堂练习,1,、（,2019,上海）在太空中测宇航员质量，测量仪器提供拉力、并测出宇航员的,，根据,得出宇航员的质量。,加速度,牛顿第二定律,2,、光滑水平面上的一个物体，质量为,2kg,，处于静止状态。当它受到一个水平恒力作用后，在头,2.0s,内移动了,8m,。那么，该物体受水平力作用之后的加速度大小为,m/s,2,，所受的水平恒力大小为,N,。,4,8,课堂练习,课堂练习,课堂练习,课堂练习,课堂练习,课堂练习,作业布置,课后练习和同步练习,
