1、第三章第三章 牛顿运动定律牛顿运动定律三、牛三、牛 顿顿 第第 二二 定定 律律引入：引入：物体运动状态的改变需要物体运动状态的改变需要有力的作用，物体运动状有力的作用，物体运动状态改变的快慢（加速度），态改变的快慢（加速度），不仅与物体所受力有关，不仅与物体所受力有关，还与物体的惯性有关，牛还与物体的惯性有关，牛顿第二定律揭示了加速度顿第二定律揭示了加速度与质量的关系与质量的关系 一、一、加速度加速度和力的关系和力的关系 如图所示的实验装置，取两个质量相同的小车放在光滑的水平如图所示的实验装置，取两个质量相同的小车放在光滑的水平板上，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个盘，盘里分别放着数目板上，绳的
2、另一端跨过定滑轮各挂一个盘，盘里分别放着数目不等的砝码，使两个小车在拉力作用下做加速运动，拉力不等的砝码，使两个小车在拉力作用下做加速运动，拉力F的的大小可以认为等于砝码（包括砝码盘）的重量大小可以认为等于砝码（包括砝码盘）的重量F的大小，可的大小，可以通过增、减砝码来改变，车的后端也分别系上绳用一只夹以通过增、减砝码来改变，车的后端也分别系上绳用一只夹子夹住两根细绳，以同时控制两辆小车，使它们同时运动和停子夹住两根细绳，以同时控制两辆小车，使它们同时运动和停止运动止运动 1、研究前提：物体（小车）的质量保持一定、研究前提：物体（小车）的质量保持一定 3、结论：结论：m一定时，一定时，小车质量
3、小车质量m/kg 作用力作用力 F/kg相等时间相等时间t内位移内位移 s/m小车小车1 0.250 200.8小车小车2 0.250 100.42、演示过程及测出的数据（参考）、演示过程及测出的数据（参考）1221FF2121212112FFaassaa221ats 由 及Fa 所以所以：点击下图观看动画点击下图观看动画二、加速度和质量的关系二、加速度和质量的关系 由此可知：由此可知：当外力当外力F一定时，一定时，物体的加速度与其质量成反比，物体的加速度与其质量成反比，即：即：ma1三、牛顿第二定律三、牛顿第二定律1牛顿第二定律的表述：物体的加速度跟作用力成正比，牛顿第二定律的表述：物体的加
4、速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比跟物体的质量成反比 2牛顿第二定律的数学表达式：牛顿第二定律的数学表达式：kmaF 比例常数比例常数k与式中物理量单位的选取有关，若各量的单位均用与式中物理量单位的选取有关，若各量的单位均用国际单位制中单位，则国际单位制中单位，则 （1）牛顿（）牛顿（N）力的规定：使质量为）力的规定：使质量为1kg的物体产生的物体产生1ms2的加的加速度的力，叫做速度的力，叫做1N （2）牛顿第二定律：）牛顿第二定律：F=ma（各量用国际制单位）（各量用国际制单位）3对牛顿第二定律的理解对牛顿第二定律的理解 （1）同体性：）同体性：是指是指F合合、m和和a都是对于同一个物
5、体而言的都是对于同一个物体而言的 （2）矢量性：）矢量性：是指加速度和合外力都是失量，加速度的方向取是指加速度和合外力都是失量，加速度的方向取决于合外力的方向牛顿第二定律公式是一个矢量式决于合外力的方向牛顿第二定律公式是一个矢量式 牛顿第二定律的进一步表述牛顿第二定律的进一步表述：物体的加速度跟所受的合外力：物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同同 （3）瞬时性：）瞬时性：是指加速度与合外力存在瞬时对应关系，无论物是指加速度与合外力存在瞬时对应关系，无论物体所受合外力的大小和方向如何变化，物体
6、运动的加速度大小和体所受合外力的大小和方向如何变化，物体运动的加速度大小和方向总与合外力同步变化方向总与合外力同步变化 （4）独立性：）独立性：是指作用在物体上的每个力都将独立地产生各自是指作用在物体上的每个力都将独立地产生各自的加速度，与物体是否受其他力的作用无关，我们常称之为力的的加速度，与物体是否受其他力的作用无关，我们常称之为力的独立作用原理合力的加速度即是这些加速度的矢量和独立作用原理合力的加速度即是这些加速度的矢量和4用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤：用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤：（1）确定研究对象；）确定研究对象；（2）进行受力分析和运动状态分析，画出受力的示意图；）进行
7、受力分析和运动状态分析，画出受力的示意图；（3）建立坐标系，即选取正方向，根据定律列方程；）建立坐标系，即选取正方向，根据定律列方程；（4）统一已知量单位，代值求解；）统一已知量单位，代值求解；（5）检查所得结果是否符合实际，舍去不合理的解）检查所得结果是否符合实际，舍去不合理的解.例题：例题：一个质量为一个质量为2kg的物体同时受到两个力的作用，这两的物体同时受到两个力的作用，这两个力的大小分别为个力的大小分别为2N和和6N，当两个力的方向发生变，当两个力的方向发生变化时，物体的加速度大小可能为：化时，物体的加速度大小可能为：A1ms2 B2ms2 C3ms2 D4ms2解析：解析：根据牛顿
8、第二定律，如果一个物体同时受到几个力的作用，根据牛顿第二定律，如果一个物体同时受到几个力的作用，物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，题目所给的两个物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，题目所给的两个力大小分别为力大小分别为2N和和6N，当两个力的方向相同时合力最大，当两个力的方向相同时合力最大，最大值为最大值为268（N），当两个力方向相反时合力最小，最），当两个力方向相反时合力最小，最小值为小值为624（N），当两个力的方向既不相同，也不相反），当两个力的方向既不相同，也不相反时，合力的大小大于时，合力的大小大于2N而小于而小于8N，所以两个力的方向发生，所以两个力的方向发生变化时，合力的大小变化时，合力的大小 2N F 8 N根据牛顿第二定律可得根据牛顿第二定律可得a=F合合/m，当两个力取不同的方，当两个力取不同的方向时，物体的加速度大小向时，物体的加速度大小所以所以，答案应选择，答案应选择B B、C C、D D22m/s4m/s2 a小结：小结：牛顿第二定律：牛顿第二定律：物体的加速度跟作用力成正比，跟物物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，体的质量成反比，F=ma.加速度的方向与合外力的方向始终相同加速度的方向与合外力的方向始终相同
