1、第四章 力与运动,第四节 牛顿第二定律,1、理解牛顿第二定律的内容和公式。,学习目标,2、理解1N力的大小定义。,3、了解信息技术（数据采集器）在探究牛顿第二定律实验中的作用。,一、计算机实时实验的结果,通过对加速度与物体质量、合外力的关系的探究实验，我们得出了物体加速度与合外力成正比，与质量成反比的结论。,为了进一步精确测量气垫导轨上滑块运动时的瞬时速度，我们采用数据采集器，利用计算机辅助进行精确计算。,二、数据采集器的工作原理,1、位置传感器发出的脉冲通过反射屏反射回传感器，计算机根据传播速度与时间判断出滑块的位置。,2、传感器发出脉冲的频率为每秒20万次。精确记录滑块位置随时间变化的规律
2、，再通过计算机计算得出各点的速度。,3、通过计算机绘图，得出滑块速度随时间变化的规律。,二、数据采集器的工作原理,三、牛顿第二定律及其数学表示,通过对质量一定的滑块的速度时间图像分析，可以得到：,通过对拉力相同质量不同时速度时间图象分析，又可以得到：,结合、式，可得,三、牛顿第二定律及其数学表示,力和加速度都是矢量，大量的实验已经证实，加速度的方向与合外力方向是一致的，且物体所获得的加速度大小，仅与物体所受的合力及其质量有关。,牛顿第二定律：物体的加速度跟所受合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。,写成等式为：,国际上规定，质量为1kg的物体，获得1m/s2的加速度
3、时，受到的合外力为1N。,F、m、a均取国际单位时，k为1。,讨论与交流,在初中的学习中，我们知道物体重力与质量间的关系为G=mg，式中g=9.8N/kg，在高中的学习中，又知道重力加速度g=9.8m/s2，两者之间有什么关系呢？,g=9.8N/kg，是地球对一定质量物体的吸引而产生向下的重力，表示了重力与质量间的比例关系。,g=9.8m/s2，也是地球对物体的吸引而产生向下的速度变化快慢。,牛顿第二定律建立了联系力与运动的桥梁，g 单位的取用要视具体的问题决定。解决力学问题时，g一般用g=9.8N/kg，解决运动学问题时，g一般用g=9.8m/s2。,例题,1、下列根据公式F合=ma进行的判
4、断中，正确的是： A、物体所受的合外力由物体的质量决定，物体的质量越大，所受的合外力就越大 B、物体所受的合外力由其加速度决定，物体的加速度越大，所受的合外力就越大 C、物体所受的合外力是由物体的质量和加速度共同决定的 D、物体的质量和加速度的乘积可以量度该物体所受的合外力,分析：,物体所受的力是外在的因素，与物体本身是没有关系的，但一个一定质量的物体受力产生的加速度大小可以量度力的大小。即就是从质量与加速度的乘积可以知道物体所受力的大小。,D,练习,1、静止在光滑水平面上的物体受到一个大小逐渐变小，但方向保持不变的水平力作用，物体将做的运动是： A、匀加速直线运动 B、加速度逐渐变小的加速直线运动 C、加速度逐渐变小的减速直线运动 D、条件不足，无法判断,B,2、如图所示，一质量为m的木块在水平面上滑行，受到一与运动方向相反的水平力F的作用，已知木块与水平面间的动摩擦因数为，求木块的加速度：,五、小结,1、利用气垫导轨、数据采集器、计算机等辅助，可以十分精确地得出加速度与质量、合外力的关系。,2、牛顿第二定律的表达示为：F=ma,F单位：Nm单位：kga单位：m/s2,
