第三節(jié)《牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律》物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變速度發(fā)生了改變產(chǎn)生了加速度實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)與力和質(zhì)量有關(guān)1、什么是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變？其原因是什么？

2、物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變除了與力有關(guān)，還與哪些因素有關(guān)？受到了力的作用還與質(zhì)量有關(guān)回顧Fa1/maa∝

Fa

∝m1a∝mFF∝ma

物體加速度的大小與所受合外力的大小成正比，與物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向與合外力的方向相同---牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律◆回顧上節(jié)課所探究的內(nèi)容Fa1/maa∝

Fa

∝m1a∝mFF∝ma

F

＝kmak多大呢？為紀(jì)念牛頓為經(jīng)典物理學(xué)所作的貢獻(xiàn)：

把能夠使質(zhì)量是1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的這么大的力定義為1N，即1牛=1千克·

米/秒2可見，如果都用國(guó)際單位制的單位，在上式中就可以使k=1，上式簡(jiǎn)化成F

＝ma

牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F＝kma

1、內(nèi)容：物體加速度的大小與所受合外力的大小成正比，與物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向與合外力的方向相同。2、表達(dá)式：

一、牛頓第二定律的內(nèi)容

螞蟻的困惑：從牛頓第二定律知道，無(wú)論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度，可是螞蟻無(wú)論怎樣用力都推不動(dòng)一塊放在水平地面上的磚頭，這與牛頓第二定律矛盾么？請(qǐng)你解釋一下。對(duì)牛頓第二定律的理解不矛盾，螞蟻推磚頭時(shí)，磚頭受到重力、支持力、推力和摩擦力，這四力平衡，合力為0，作用在物體上的每個(gè)力都將獨(dú)立地產(chǎn)生各自的加速度，而物體實(shí)際的加速度a是每個(gè)力的加速度的矢量和，其加速度為零，磚頭不動(dòng)。

Af1f2FFN2FN1mAgA、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)FABBμ2μ1F－f1－f2=(mA＋mB)aA例：求A的加速度1、同體性對(duì)牛頓第二定律的理解問題牛頓第二定律內(nèi)容中前半句話的“物體”是指同一個(gè)物體嗎？分析以下方程的正誤：FA光滑水平面2、同向性

牛頓第二定律內(nèi)容中后半句話：加速度的的方向跟作用力的方向相同。分析右圖力F與a的方向關(guān)系作用力F和加速度a都是矢量，所以牛頓第二定律的表達(dá)式F=ma是一個(gè)矢量表達(dá)式，它反映了加速度的方向始終跟合外力的方向相同，而速度的方向與合外力的方向無(wú)必然聯(lián)系FA光滑水平面物體受到拉力F之前靜止物體受到拉力F之后做什么運(yùn)動(dòng)？撤去拉力F后，物體做什么運(yùn)動(dòng)？3、瞬時(shí)性再分析右圖：以上分析知道物體的加速度隨合力的變化而變化，存在瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的關(guān)系。力與加速度同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失FA光滑水平面GFNG與FN分別產(chǎn)生加速度嗎？作用在物體上的每一個(gè)力都將獨(dú)立產(chǎn)生各自的加速度，與物體是否受其他力無(wú)關(guān)。合力的加速度即是這些加速度的矢量和。4、獨(dú)立性繼續(xù)分析右圖：物體還受哪幾個(gè)力？a的方向與F的方向一定相同F(xiàn)、m、a

是對(duì)于同一個(gè)物體而言的F和a

時(shí)刻對(duì)應(yīng)：同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失、同時(shí)變化每個(gè)力各自獨(dú)立地使物體產(chǎn)生一個(gè)加速度同向性瞬時(shí)性獨(dú)立性F合＝ma

合外力質(zhì)量加速度同體性

牛頓第二定律和牛頓第一定律的關(guān)系

(1)牛頓第一定律揭示了物體在不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。同時(shí)，還指出了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系——力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，從而完善了力的內(nèi)涵，揭示了力的本質(zhì)。

(2)在牛頓第一定律的基礎(chǔ)上，人們才能準(zhǔn)確地研究物體受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，因此牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ)，而不是牛頓第二定律的特例。

(3)牛頓第二定律進(jìn)一步定量地給出了決定物體加速度的兩個(gè)因素，即物體所受的合外力和物體的質(zhì)量。練習(xí)下列說法正確的是：

1、物體合外力減小時(shí)，加速度一定減小2、物體速度為零，合外力一定為零

3、物體合外力為零時(shí)，速度一定為零

4、物體合外力減小時(shí)，速度一定減小

5、物體的運(yùn)動(dòng)方向一定跟合外力的方向相同6、物體的加速度大小不變一定受恒力作用7、根據(jù)m=F/a，物體的質(zhì)量跟外力成正比，跟加速度成反比

二、國(guó)際單位制

1．基本單位在物理學(xué)中所選定的基本量的單位，總共有七個(gè)基本單位，在力學(xué)中有三個(gè)基本單位，它們是長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間的單位。

2．導(dǎo)出單位由基本量根據(jù)物理關(guān)系式推導(dǎo)出來的其他物理量的單位，叫做導(dǎo)出單位，例如在力學(xué)中力、速度、加速度等一些物理量的單位都是導(dǎo)出單位。3．單位制基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。在國(guó)際單位制中，力學(xué)基本量的單位是米、千克、秒，其他的導(dǎo)出單位都是由這三個(gè)單位和各物理量的關(guān)系式推導(dǎo)出來的，這一單位制是目前國(guó)際上通用的。3．國(guó)際單位制中的基本物理量和相應(yīng)國(guó)際單位制中的基本單位物理量名稱物理量符號(hào)單位名稱單位符號(hào)長(zhǎng)度l米m質(zhì)量m千克(公斤)kg時(shí)間t秒s電流I安[培]A熱力學(xué)溫度T開[爾文]K發(fā)光強(qiáng)度I，(IV)坎[德拉]cd物質(zhì)的量n摩[爾]mol

4．單位制在物理計(jì)算中的應(yīng)用

(1)在利用物理公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，為了在代入數(shù)據(jù)時(shí)不使表達(dá)式過于繁雜，我們要把各個(gè)量換算到同一單位制中，這樣計(jì)算時(shí)就不必一一寫出各量的單位，只要在所求結(jié)果后寫上對(duì)應(yīng)的單位即可。從而使物理運(yùn)算簡(jiǎn)化。

(2)習(xí)慣上把各量的單位統(tǒng)一成國(guó)際單位，只要正確地應(yīng)用公式，計(jì)算結(jié)果必定是用國(guó)際單位來表示的。(3)物理公式在確定物理量關(guān)系的同時(shí)，也確定了物理量的單位關(guān)系，在推導(dǎo)物理量的單位時(shí)，一定要借助物理公式。

(4)物理單位正確是一個(gè)物理量表達(dá)式正確的必要條件。利用這一點(diǎn)可以幫助我們從另一個(gè)角度檢查物理公式、運(yùn)算過程和結(jié)果是否正確。若發(fā)現(xiàn)等式兩邊的單位不一致，則說明計(jì)算有誤。1．下列說法中不正確的是(

)A．在力學(xué)中，力是基本概念，所以力的單位“牛頓”

是力學(xué)單位制中的基本單位B．因?yàn)榱Φ膯挝皇桥ｎD，而1N＝1kg·m/s2，所以牛

頓是導(dǎo)出單位C．各物理量采用國(guó)際單位，通過物理公式運(yùn)算的結(jié)

果的單位一定為國(guó)際單位D．物理公式不僅確定了物理量之間的數(shù)量關(guān)系，同

時(shí)也確定了物理量間的單位關(guān)系解析：“力”雖然是力學(xué)中的一個(gè)最基本的概念，但它的單位“牛頓”卻不是力學(xué)中的基本單位。力學(xué)中的基本單位是千克、米、秒，其他皆為導(dǎo)出單位。物理公式不僅確定了物理量之間的數(shù)量關(guān)系，同時(shí)也確定了物理量之間的單位關(guān)系。已知量采用國(guó)際單位，通過物理公式運(yùn)算的結(jié)果的單位一定為國(guó)際單位，單位制在力學(xué)計(jì)算中的意義正在于此。答案：A三、牛頓第二定律的應(yīng)用

GNf受力分析解題步驟

例二：一個(gè)滑雪的人,質(zhì)量m＝75kg,以V0＝2m/s的初速度沿山坡勻加速滑下,山坡的傾角θ＝30°,在t＝5s的時(shí)間內(nèi)滑下的路程x＝60m,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空氣阻力)。GNf受力分析解題步驟

對(duì)人進(jìn)行受力分析，正交分解，根據(jù)牛頓第二定律F＝ma，得：

mgsinθ－f＝maf＝mgsinθ－ma得f＝67.5N兩類基本問題的思路1、確定研究對(duì)象2、對(duì)物體進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析牛頓第二定律合外力加速度受力分析運(yùn)動(dòng)分析