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1、,3 牛頓第二定律,自然和自然的法則在黑夜中隱藏；上帝說，讓牛頓去吧！于是一切都被照亮。 -------蒲柏,“在生活中，棒球棍可以用作防身武器，用力打在人身上會對身體造成很大傷害，但是人們發(fā)現(xiàn)用棒球棍擊中空中飛舞的蚊子卻難以將蚊子打死。這是為什么呢？”, 源于生活現(xiàn)象的思考,問題1：在“探究加速度與力、質量關系”實驗中我們得到了什么結論？, “探究”實驗結論到牛頓第二定律,一、牛頓第二定律,問題2：牛頓第二定律中描述的使物體產(chǎn)生加速度的作用力力具體是指什么力？,物體加速度大小 跟它所受作用力成正比，跟它的質量成反比，加速度的方向 跟作用力的方向相同
2、。,1.內容：,F合,F合,問題1：在“探究加速度與力、質量關系”實驗中我們得到了什么結論？, “探究”實驗結論到牛頓第二定律,一、牛頓第二定律,2.數(shù)學表達式：,,,物體加速度大小 跟它所受作用力成正比，跟它的質量成反比，加速度的方向 跟作用力的方向相同。,1.內容：,F合,F合, 力單位的科學定義法,一、牛頓第二定律,提出問題3：請同學們思考這里的比例系數(shù)k應該是多少？你認為可以如何獲得k的值？,2.數(shù)學表達式：,,,物體加速度大小 跟它所受作用力成正比，跟它的質量成反比，加速度的方向 跟作用力的方向相同。,1.內容：,F合,F合, 單位力的科學定義法,一、牛頓第二定律,2.數(shù)學表達式：,
3、3.單位力的定義：,使質量為1kg的物體產(chǎn)生 1m/s2 加速度所需要的力定義為一個單位力,,,力的單位:“kgm/s2”,也稱“牛頓”,符號N,即“1N=1 kgm/s2”,物體加速度大小 跟它所受作用力成正比，跟它的質量成反比，加速度的方向 跟作用力的方向相同。,1.內容：,F合,F合, 牛頓第二定律的性質,例1:某跳傘表演時用的降落傘, 可以連續(xù)兩級打開，假設一級打開時，下落過程傘受阻力f1為720N，二級打開時，下落過程傘受阻力f2為960N，未開傘之前傘阻力不計，另全程人受阻力均不計，已知某表演者質量M為60kg，傘質量m為20kg，表演者帶降落傘離開飛機先做自由落體運動一段時間，t
4、1時刻傘一級打開，再運動一段時間后， t2時刻傘二級打開，繼續(xù)下落。 （1）求三個階段下落過程的加速度，并作出F合-t，a-t， v-t 示意圖。（設豎直向下為正方向） （2）求二級開傘后下落過程中傘對人的拉力。,例2：冰壺運動館里，運動員休息期間，兩個小孩在玩耍爭搶一只冰壺，某時刻小孩甲對冰壺施加了一個水平向北的力F1，大小為8N，小孩乙對冰壺施加了一個水平向東的力F2，大小為6N，如果冰壺質量4千克，求此時加速度？, 牛頓第二定律的獨立性, 牛頓第二定律的性質,二.牛頓第二定律的性質： 1.瞬時性：a與F為瞬時對應關系（同時產(chǎn)生變化消失） （因果性：力是產(chǎn)生加速度的原因） 2.
5、矢量性：a與F是矢量 兩者方向相同 3.同體性：a與F 、m都必須對應同一物體 4.獨立性：每個分力均使物體產(chǎn)生分加速度 （合力加速度即各分力加速度矢量合）,“棒球棍可以用作防身武器，用力打在人身上會對身體造成很大傷害，但是人們發(fā)現(xiàn)用棒球棍擊中空中飛舞的蚊子卻難以將蚊子打死。這是為什么呢？”, 聯(lián)系生活實際，學以致用,已知一只蚊子質量約5毫克，棒球棍瞬間揮舞擊中蚊子的速度可以達到80m/s，假設蚊子在被棒球棍擊中前在空中盤旋的速度忽略不計，被棒球棍擊中瞬間，在0.04s內加速到與棒球棍相同的速度，加速過程近似看做勻加速，請同學們估算，棒球棍對蚊子的作用力多大？, 聯(lián)系生活實際，學以致用,
6、1.請同學們說說生活中有哪些測質量的方法？ 這些測質量方法的原理是什么？,2.在太空中我們如何測物體質量呢？,用一個已知的力去推動待測質量物體，使之做勻加速運動，然后測出物體運動的加速度，這樣我們就可以用牛頓第二定律來計算出該物體的質量，這就是動力學法測質量。, 聯(lián)系生活實際，學以致用,例3：1966年曾在地球的上空完成了動力學法測質量的實驗，實驗時，用雙子星號宇宙飛船m1去接觸正在軌道上運行且關閉了發(fā)動機的火箭組m2，接觸后，開動雙子星號飛船的推進器，使飛船和火箭組共同加速。已知推進器的平均推力F等于895N，推進器開動時間7s，測出飛船與火箭組的速度變化量是0.91m/s，雙子星號飛船質
7、量已知，m1=3400kg。,物體加速度大小 跟它所受作用力成正比，跟它的質量成反比，加速度的方向 跟作用力的方向相同。,一、牛頓第二定律,1.內容：,F合,F合,2.數(shù)學表達式：,3.單位力的定義：,使1kg的物體產(chǎn)生 1m/s2 加速度所需要的力,,,,力的單位:“kgm/s2”,也稱“牛頓”,符號N，,即“1N=1 kgm/s2”, 課堂小結,二.牛頓第二定律的性質 1.瞬時性 2.矢量性 3.同體性 4.獨立性,三.聯(lián)系實際、學以致用 1.應用牛頓第二定律解釋生活現(xiàn)象 2.基于牛頓第二定律的動力學法測質量,【布置作業(yè)】 完成自編同步練習：牛頓第二定律 第1課時,問題6：請同學們
8、談談“牛頓第二定律“與”牛頓第一定律“在描述力與物體運動方面有什么聯(lián)系與區(qū)別？并用牛頓第二定律的觀點解釋為什么質量越大，慣性越大？,【說一說：運動牛頓第二定律解釋為什么實際生活中不同質量的物體自由落體加速度相同】,二、牛頓第二定律與生活實際,【螞蟻的困惑，為什么我的力不能使物體產(chǎn)生加速度？】 從牛頓第二定律知道，無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度，可是螞蟻無論怎樣用力都推不動一塊放在水平地面上的磚頭，牛頓第二定律是否錯了？請你解釋一下？,【“探究“實驗中的系統(tǒng)誤差】 在我們做”探究加速度與力、質量的關系”實驗中（課本73頁），有這樣的描述“測出盤和重物的總重量，它近似等于繩子拉力”，
9、并且要滿足條件“盤和重物的質量要比小車的質量小得多”，請解釋為什么是近似等于而不是等于？又為什么要滿足上述條件時才近似等于？,【棒球棍打蚊子為什么打不死？】 棒球棍可以用作防身武器，用力打在人身上會對身體造成很大傷害，但是人們發(fā)現(xiàn)用棒球棍擊中空中飛舞的蚊子卻無論如何都不能將蚊子打死。已知一只蚊子質量約5毫克，棒球棍瞬間揮舞擊中蚊子的速度可以達到80m/s，假設蚊子在被棒球棍擊中前在空中盤旋的速度忽略不計，被棒球棍擊中瞬間，在0.04s內加速到與棒球棍相同的速度，加速過程近似看做勻加速，請同學們估算，棒球棍對蚊子的作用力多大？,二、牛頓第二定律與生活實際,【科學漫步：動力學法測質量問題】
10、日常生活中，質量可以用天平來測量，但是在宇宙太空中，重力作用效果無法體現(xiàn)，天平失效。這時候我們可以用一個已知的力去推動待測質量物體，使之做勻加速運動，然后測出物體運動的加速度，這樣我們就可以用牛頓第二定律來計算出該物體的質量，這就是動力學法測質量。 1966年曾在地球的上空完成了動力學法測質量的實驗，實驗時，用雙子星號宇宙飛船m1去接觸正在軌道上運行且關閉了發(fā)動機的火箭組m2，接觸后，開動雙子星號飛船的推進器，使飛船和火箭組共同加速。已知推進器的平均推力F等于895N，推進器開動時間7s，測出飛船與火箭組的速度變化量是0.91m/s，雙子星號飛船質量已知，m1=3400kg。請求出火箭組質量
11、m2？,二、牛頓第二定律與生活實際,【加速度測量儀】 日常生活中，我們發(fā)現(xiàn)在汽車中用細繩懸掛一個小球，如果汽車勻速行駛，細繩保持豎直，如果汽車加速行駛，細繩就會擺開一定的角度，汽車加速度越大，細繩擺開的角度，即與豎直方向的夾角就越大，人們利用這個現(xiàn)象制作了加速度質量儀，如圖所示，如果某次汽車行駛過程中，加速度測量儀的細繩擺開角度為370，請問此時汽車的加速度多大，加速度的方向如何？汽車可能在朝哪個方向做什么運動？,二、牛頓第二定律與生活實際,【應用牛頓第二定律解決動力學問題的規(guī)范解題步驟】 1建立直線系，規(guī)定正方向。 （直線運動中速度、加速度、位移等運動學量方向均可用正負號表示。） 2運動
12、分析，重點是加速度。 3受力分析，重點是力的合成運算。 （可以用平行四邊形法則，也可以用正交分解合成法） 4根據(jù)題意，運用牛頓第二定律建立方程，聯(lián)系力與加速度。,例：光滑水平桌面上有一個物體，質量是2kg，受到互成120o角的兩個水平方向上的力F1和F2的作用。這兩個力的大小都是10N，這個物體的加速度是多少？,【牛頓第二定律規(guī)范解題訓練】, 思維體操,辨析：,裁判員： 如何判定劉翔贏了？ 解說員：為什么能提前判定劉翔 贏了？,裁判員：相同的位移所用的時間短，所以 速度快。,解說員：相同的時間，所經(jīng)過的位移大，所 以速度比較大。, 思維體操,比較下列幾種運動的快慢： 時
13、間相同，位移越大，運動越 _____ 位移相同，時間越短，運動越 _____ 位移不同，時間也不同，如何比？,思考,,,,單位時間內的位移的大小來比較,比較運動快慢的統(tǒng)一標準:,為什么不能定義成,討論,二速度,1、速度（velocity） （1）定義：位移與時間的比值 （2）物理意義：描述物體運動快慢的物理量 （3）符號：v （4）定義式： （5）單位及其換算： m/s km/h,x 越大，v越大嗎？,（6）方向：物體運動方向,為迎接1997年香港回歸，我國新建了一條北京至香港的京九鐵路，京九鐵路全長2400Km。特快列車從北京到香港只要30h，那么列車在整個過程的運動快慢怎么表示呢
14、？,平均速度：描述某段時間運動的快慢。,意義：粗略的描述物體的運動 快慢程度,為什么？,,,2、平均速度與瞬時速度：,一輛自行車在第一個5秒內位移10m，第二個5s內位移為15m，第三個5秒內位移為12m,請分別算出他在每個5s內的平均速度以及15s內的平均速度？,特別說明：平均速度必須指明哪段時 間（或哪段位移）內的平 均速度。,,0.41,瞬時速度： （1）物體在某一時刻（位置）時的速度 （2）當t非常非常小， x/ t 可看作某時刻（某位置）的瞬時速度,平均速度對應一段時間或一段位移 瞬時速度對應某一時刻或一個位置,三 速度和速率,1、速率（sp
15、eed） （1）定義：瞬時速度的大小 （2）是標量 （3）汽車的速度計顯示的是 _____ 2、常說的“速度”，可能指: “平均速度”、“瞬時速度”或“速率”,速率,平均速度、瞬時速度與速率,瞬時速度的大小叫速率（描述物體某時刻運動快慢）,（或講“速度的大小叫速率”也對）,平均速度的大小不叫平均速率（無意義）,（描述一段時間物體運動快慢）,描述物體運動快慢（也含方向）,“一小段位移內平均速度代替某時刻瞬時速度” 是一種近似替代的測量方法，不能說“就是”, 了解,常見物體的運動速度：, 頭腦風暴,試據(jù)下圖估算：子彈穿過紙牌所用的時間, STS,交通工具的速度是不是越快越好？”,勻速直線運動： 瞬時速度不變的運動 （或說速度不變的運動） 任意相等時間內位移相等的運動 任意時間內平均速度相等的運動,
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