牛顿第二定律ppt课件

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例题：
• 一个质量为2kg的物体同时受到两个力 的作用，这两个力的大小分别为2N和 6N，当两个力的方向发生变化时，物 体的加速度大小可能为： A．1m／s2 B．2wenku.baidu.com／s2 C．3m／s2 D．4m／s2
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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 给的两个力大小分别为2N和6N，当两个力的方向相同 时合力最大，最大值为2＋6＝8（N），当两个力方向 相反时合力最小，最小值为6－2＝4（N），当两个力 的方向既不相同，也不相反时，合力的大小大于2N而 小于8N，所以两个力的方向发生变化时，合力的大小 2N F 8 N．
根据牛顿第二定律可得a=F合/m，当两个力取不同的方 向时，物体的加速度大小 2m/s 2 a 4m/s 2
物体的加速度跟物体所受的合力成正比，跟物
体的质量成反比加速度的方向跟合力的方向相
同。即 F合 = ma
F1
练习：
一个物体质量是2kg，受到互成1200角的两个力
F合
F1 = 10 N 和 F2 = 10 N 的共同作用，这个物体产 生的加速度是多大？
F2
解法1：先由平行四边形法则可知， F1、 F2、F合 构成 了一个等边三角形，故 F合 =10 N a = F合 /m =10/2 = 5 m/s2
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◆回忆课本所探究的内容
1、质量m一定，加速度a与力F的关系
数据处理得：
a
F
实验结论：
当m一定时，a和F成正比
即
a ∝F
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2、力F一定，加速度a与质量m的关系
数据处理得：
a
m
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牛顿第二定律
牛顿第二定律的内容
——物体的加速度a跟作用在物体上的合外力力F成正比，跟
物体的质量m成反比。
数学式： a∝F合
2、在这两个矢量中它们的关系是怎么样？
“力是产生加速度的原因”，即物体受力方向决定物体的加速度方 向。故力 F 的方向和加速度 a 的方向是一致的。
3、一辆小汽车的质量 m1=8.0×102kg ，所载乘客的质量是 m2=2.0×102kg ，用同样大小的牵引力，如果不载人时小汽车产生 的加速度是a1=1.5 m/s2，载人时产生的加速度a2是多少（忽略阻力）
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，我们常称之为力的独立作用原理． 合力的加速度即是这些加速度的矢量和．
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注意事项:
1.矢量性:(a与F合方向相同)
2.瞬时性:(a与F合 同时产生,同时消失,同时变化) 3.同体性:( a与F合 , m都属于同一物体，既研究对象统一性）
4.独立性:(X方向的合外力产生X轴方向的加速
度,Y方向的合外产生Y轴方向的加速度, Fx=max Fy=may a2=a2x+a2y
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此前我们所讲述的是物体只受到一个力作用的情况，物体受几 个力作用时，牛顿第二定律公式 F = ma 中的 F 表示合力，这样我 们可以把牛顿第二定律进一步表述为：
物体的加速度跟物体所受的合力成正比，跟 物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相 同。即
F合 = ma
关于牛顿第二定律的说明:
1.同体性:( a与F合 , m都属于同一物体，即研究对象
统一性）
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2.矢量性:(a与F合方向相同)
矢量性：a、F合都是矢量 注意：a的方向与F合方向一定相同
v的方向与F合方向不一定相同
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知识回顾 • 物体的运动状态发生变化，即产生加速度。 • 加速度的大小可能与哪些因素有关呢？ • “力”是促使物体运动状态改变的原因，
力似乎“促使”加速度的产生； • 质量是物体惯性的量度，而惯性是保持运
动状态不变的性质，所以质量似乎“阻碍” 加速度的产生。
a可能与F、m有关系. 。
a、F、m三者的关系！？
解：由牛顿第二定律： F = ma 可知牵引力的大小
F = m1 a1
= 8.0×102× 1.5
=1.2× 103N 由于载人和不载人时牵引力是同样大的,故：
a2 =
—m—2+Fm—1
=1.2 m/s2
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3瞬时性：a与F合是瞬时对应关系
a、F合
同时产生 同时消失 同时变化
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4. 独立性：每个外力对应于一个加速度， 合外力对应于合加速度．
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解法2：先分别求出 F1、 F2 产生 的加速度a1、 a2 再根据平行四边 形法则求 a1、 a2 的合加速度a合
a1
a合 a2
a1 = F1/m =10/2 = 5 m/s2 a2 = F2/m =10/2 = 5 m/s2 由于加速度的方向与力的方向一至，故a1、 a2也成 1200角a1、 a2、a合 构成了一个等边三角形，故 a合 =5 m/s2
a 1 m
a F合 m
a k F合 m
当适当选取单位使k=1, 则: F合 =ma
使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力，规定为1N.
说明： 1.因果关系——力是产生加速度的原因。
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知识形成
物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。
a∝ —mF 或者F∝ma
进一步可以将表达式改为：
前面第一章我们已学过：a、v同向，加速； a、v反向，减速
a的方向与F合方向一定相同 所以，我们可得出这样的结论：
若v、F合的方向相同，物体做加速运动 若v、F合的方向相反，物体做减速运动
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思考：
1、在牛顿第二定律的表达式 F = ma 中，哪些是矢量，哪些是标量？
m 是标量，F 和 a 是矢量。
（1）研究方法：控制变量法
“a”与“F”、“m” 二个物理量均有关系，应该从何处入手呢？ 在初中阶段我们研究“欧姆定律”、“导体电阻的影响因素” 时都接触到一种方法－－ 控制变量法 所以本次的探究思路自然而然地确定为两个方面： 一是探究质量一定时，加速度与受力的关系； 二是探究受力一定时，加速度与质量的关系。 最后综合得出三者的关系。
F = k ma
其中 k 为比例常数
当取k =1，此时关系式可简化为：
F =ma
a=F/m
此即为牛顿第二定律的数学表达式。
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牛顿第二定律
牛顿第二定律的理解: . 由F合=ma计算出的a是相对地面而言的。 . 利用F合=ma时必须统一单位（国际单位制）
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其实物体往往不止受到一个力的作用，物体受几个 力作用时，牛顿第二定律公式 F = ma 中的 F 表示合力， 这样我们可以把牛顿第二定律内容表述为：