师:通过上一节课的实验.我们再一次证明了:物体的加速度与物体的合外力成正比.与物体的质量成反比. 师:如何用数学式子把以上的结论表示出来? 生:a∝F/m 师:如何把以上式子写成等式? 生:需要引入比例常数k a=kF/m 师:我们可以把上式再变形为F=kma. 选取合适的单位.上式可以.简化.前面已经学过.在国际单位制中力的单位是牛顿.其实.国际上牛顿这个单位是这样定义的:质量为1 kg的物体.获得1 m/s2的加速度时.受到的合外力为1 N.即1 N=1 kg·m/s2 . 可见.如果各量都采用国际单位.则k=1.F=ma 这就是牛顿第二定律的数学表达式. 师:牛顿第二定律不仅描述了F.m.a的数量关系.还描述了它们的方向关系.结合上节课实验的探究.它们的方向关系如何? 生:质量m是标量.没有方向.合力的方向与加速度方向相同. 师:对.我们如何用语言把牛顿第二定律表达出来呢? 生: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. 师:加速度的方向与合外力的方向始终一致.我们说牛顿第二定律具有同向性. [讨论与交流] 一个物体静止在光滑水平面上.从某一时刻开始受到一个方向向右.大小为5 N的恒定外力作用.若物体质量为5 kg.求物体的加速度.若2 s后撤去外力.物体的加速度是多少?物体2 s后的运动情况如何? 学生进行分组讨论 师:请同学们踊跃回答这个问题. 生:根据牛顿第二定律F=ma.可得a=F/m.代入数据可得a=lm/s2.2s后撤去外力.物体所受的力为零.所以加速度为零.由于物体此时已经有了一个速度.所以2 s以后物体保持匀速直线运动状态. 师:刚才这位同学说2s后物体不再受力.那么他说的对不对呢? 生:不对.因为此时物体仍然受到重力和水平地面对它的支持力. 师:那么在这种情况下的加速度又是多少呢? 生:仍然是零.因为重力和支持力的合力为零.牛顿第二定律中物体所受的力是物体所受的合力.而不是某一个力. 师:非常好.以后我们在利用牛顿第二定律解题时一定要注意这个问题.即用物体所受的合力来进行处理. [课堂训练] 讨论a和F合的关系.并判断下面哪些说法不对.为什么. A.只有物体受到力的作用.物体才具有加速度 B.力恒定不变.加速度也恒定不变 C. 力随着时间改变.加速度也随着时间改变 D.力停止作用.加速度也随即消失 答案:ABCD 教师点评:牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律.描述的是力的瞬时作用效果是产生加速度.物体在某一时刻加速度的大小和方向.是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的.当物体所受到的合外力发生变化时.它的加速度随即也要发生变化.F=ma对运动过程的每一瞬间成立.加速度与力是同一时刻的对应量.即同时产生.同时变化.同时消失.这就是牛顿第二定律的瞬时性. 师:根据牛顿第二定律.即使再小的力也可以产生加速度.那么我们用一个较小的力来水平推桌子.为什么没有推动呢?这和牛顿第二定律是不是矛盾? 生:不矛盾.因为牛顿第二定律中的力是合力. 师:如果物体受几个力共同作用.应该怎样求物体的加速度呢? 生:先求物体几个力的合力.再求合力产生的加速度. 师:好.我们看下面一个例题. 多媒体展示例题 (例1)一物体在几个力的共同作用下处于静止状态.现使其中向东的一个力F的值逐渐减小到零.又逐渐使其恢复到原值.则-------( ) A.物体始终向西运动 B.物体先向西运动后向东运动 C.物体的加速度先增大后减小 D.物体的速度先增大后减小 生l:物体向东的力逐渐减小.由于原来合力为零.当向东的力逐渐减小时.合力应该向西逐渐增大.物体的加速度增大.方向向西.当物体向东的力恢复到原值时.物体的合力再次为零.加速度减小.所以加速度的变化情况应该先增大后减小. 生2:物体的加速度先增大后减小.所以速度也应该先增大后减小. 生3:这种说法不对.虽然加速度是有一个减小的过程.但在整个过程中加速度的方向始终和速度的方向一致.所以速度应该一直增大.直到加速度为零为止. 师:对.一定要注意速度的变化和加速度的变化并没有直接的关系.只要加速度的方向和速度的方向一致.速度就一直增大. 多媒体展示例题 (例2)某质量为1 000kg的汽车在平直路面上试车.当达到72km/h的速度时关闭发动机.经过20s停下来.汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2 000 N.产生的加速度应为多大?(假定试车过程中汽车受到的阻力不变) 生:物体在减速过程的初速度为72km/h=20 m/s.末速度为零.根据a=(v-vo)/t得物体的加速度为a=一1 m/s2.方向向后.物体受到的阻力f=ma=一l 000 N.当物体重新启动时牵引力为2 000N.所以此时的加速度为a2=(F+f)/m=1 m/s2.方向向车运动的方向. 师:根据以上的学习.同学们讨论总结一下牛顿第二定律应用时的一般步骤.1.确定研究对象. 查看更多

 

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