人教版(2019)高中物理必修1 第4章 第三节 牛顿第二定律 课件(共16张PPT)

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人教版(2019)高中物理必修1 第4章 第三节 牛顿第二定律 课件(共16张PPT)

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(共16张PPT)
牛顿第二定律
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牛顿第二定律
三、加速度和质量的关系
四、牛顿第二定律
二、加速度和力的关系
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一、复习牛顿第一定律,导入新课
一、复习牛顿第一定律
1,内容:
一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。直到有外力迫使它改变这种状态为止
2,不受外力意义:
等同于物体合外力为零,即F合=0
F合≠0
运动状态改变
变速运动
F合=0
a=0
静止或匀速直线运动
平衡状态
1,速度大小变
2,速度方向变
3,大小和方向一起变
产生加速度
3,力是改变物体运动状态的原因
力是使物体产生加速度的原因
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运动状态改变
变速运动
产生加速度
力是使物体产生加速度的原因
外力越大
运动状态容易改变
速度改变快
加速度大
质量越大
运动状态 难改变
速度改变慢
加速度小
一、导入新课
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物体的加速度与其质量有关
问题:物体的加速度与力,还有质量到底存在什么关系?怎样探究?
运动状态改变的难易程度与哪些因素有关?
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一、加速度和力的关系
对质量相同的物体来说,物体的加速度跟作用在物体上的力成正比:

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* 看实拍视频,请点击这里
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二、加速度和质量的关系
在相同的力作用下,物体的加速度跟物体的质量成反比:

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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
a1
F1
分析:
F2

a2

=

可将力 F 加倍
m2

m1
=
a1

a2

可将质量减半
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1. 定律 物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同。
三、牛顿第二定律
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F合=kma
F合∝ ma
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规定:使质量为1 kg 的物体产生1 m/s2 的加速度的力是 1 N,即 1 N = 1 kg·m/s2 ,此时 k = 1 。
2. 数学公式
3. 说明
三、牛顿第二定律
(1) 中各量只对同一物体而言;
(2) 式中F合 指物体所受的合外力。
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4. 用牛顿第二定律解释物体做机械运动的原因
(1)如果合外力的方向与物体运动的方向相同,则加速度的方向与运动方向相同,这时物体做加速运动。
(2)如果合外力的方向与物体运动的方向相反,则加速度的方向与运动方向相反,这时物体做减速运动。
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4. 用牛顿第二定律解释物体做机械运动的原因
(3)如果合外力不变(恒定),则加速度也不变(恒定),这时物体做匀变速直线运动。
(4)如果合外力为零,则加速度也为零,这时物体做匀速直线运动或处于静止状态。
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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物体时却提不动它,这跟牛顿第二定律有无矛盾?为什么?
答:没有矛盾,由公式F合=ma看,F合为合外力,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时,物体仍静止,说明合外力为零。

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1、 一质量为1Kg的物体只受到两个大小米2N和3N的共点力作用,
则这个物体运动的加速度的范围是____________________。
分析:合力 F合的范围 1N≤ F合≤5N所以加速度 a 的范围
1N
——
1kg
5N
——
1kg
≤ a ≤
1 m/s2 ≤ a ≤ 5 m/s2
2、25N的力作用在一个物体上,能使它产生 2 m/s2的加速度,
则要使它产生 5 m/s2的加速度,作用力为__________________。
分析:由于是同一个物体,故质量不变。先可以由F1 = 25N和
加速度 a1 = 2 m/s2 求出质量
m =
F1

a1
25

2
=
= 12.5 kg
再由 F2 = ma 求出作用力 F2 = ma2 =12.5×5 = 62.5N
62.5N
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【例1】某伞兵和他携带的武器质量共为 80 kg ,降落伞未张开时,受到的空气阻力为 25 N,求伞兵在这段时间的加速度。
a
F
解:由牛顿第二定律 ,得
分析:伞兵在降落伞未打开时,受到二个力的作用:
F
f
G
.
竖直向下重力G 和向上的空气阻力F ,伞兵所受的合力为F = G – F , 方向向下。
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【例2 】 质量为2. 0 t 的汽车以10 m/s 的速度行驶,在关闭发动机 5 s 内停下来,求汽车所受的阻力。
G
解:以汽车运动方向为正方向,由加速度公式得
根据牛顿第二定律,汽车受到的阻力为
v
a
F
f
F
N
分析:汽车关闭发动机后只受到三个力的作用:重力G 、支持力F 和摩擦阻力F ,如图所示。
f
N
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1. 一个物体受到4 N 的力,产生 2 m /s 的加速度。要使它产生 3 m /s 的加速度,需要施加多大的力?
2. 吊车开始起吊后,在2 s 内把质量为500 kg 的物体由静止吊起,匀加速到0.8 m/s,求钢丝绳对物体的拉力?
a
解:画物体受力图,物体的加速度为
F

F
T
G
.
分析:根据题意,画物体受力图。先求出物体的加速度,再根据牛顿第二定律 ,求出纲丝绳对物体的拉力。
练 习
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