(共13张PPT)
牛顿第二定律
艾萨克· 牛顿是有史以来最伟大的科学家。他的主要作品包括运动定律、引力定律及微积分。他的每一个成就都足以证明他是历史上天才的发明家。
牛顿是一位独特的学者，他研究问题的专注程度令人惊讶，他对工作全神贯注，不顾个人生活，经常连续几天不吃不睡， 当问他如何做出发现时，他说：“因为总是在思考。”他还说：“在做出发现之前，我始终关注某一问题，并且等待着直到黎明的曙光一点一点地迎来阳光灿烂的白昼。” 牛顿享年83岁，按照国葬被埋在威斯敏斯特教堂。当时的罗马教皇亚历山大写了一份恰当的颂辞：
自然和自然定律被黑暗隐藏起来；
上帝说，让牛顿在！一切都会变得光明。
作用在一个物体上的加速度与作用在物体上的力成正比，与物体的质量成反比。这就是牛顿第二定律。
a
m
F
∝
这个比例式也可以写成等式：F=kma
其中k是比例系数
一、牛顿第二定律
一、牛顿第二定律
加速度和力都是矢量，它们都是有方向的。牛顿第二定律不但确定了加速度和力的大小之间的关系，还确定了它们的方向之间的关系：
一、牛顿第二定律
比较以上两个实验，得：
一、牛顿第二定律
∵
M
mg
M
F
a1
=
=
M
2mg
M
F
a2
=
=
∴
a2
=
2a1
∝F
当物体质量M不变时，
a
∴
二、牛顿第二定律的性质：
1.瞬时性：加速度和力的关系是瞬时对应， a与F同时产生，同时变化，同时消失；
2.矢量性：加速度的方向总与合外力方向相同；
3.独立性（或相对性）：当物体受到几个力的作 用时，可把物体的加速度看成是各个力单独作用时所产生的分加速度的合成；
4.牛顿运动定律的适应范围：是对宏观、低速物 体而言；
三、关于牛顿第二定律的应用：
思路和步骤：
1.确定对象；
2.分析研究对象受力情况；
3.考虑研究对象运动的状态变化情况、即有
无加速度；
4.规定正方向或建立坐标系，列方程求解。
四、力的单位：
F=kma
如果选取k=1，那么F=ma
这样，当物体的质量是m=1kg，在某力的作用下它获得的加速度是a=1 m/s2，那么
F=ma=1 kg×1 m/s2=1 kg·m/s2
我们把这个力叫做“一个单位的力”。也就是说，如果质量和加速度的单位分别用千克和米每二次方秒，力的单位就是千克米每二次方秒。为了纪念科学家牛顿，把kg·m/s2称作“牛顿”。
例：如图所示，光滑平面上放有靠在一起的两物体m1、m2，外力F从左向右施加在m1上，使它们一起水平向右做加速运动，求m1和m2之间的相互作用力是多大？
解：分别以m1、m2为研究对象，并视为质点，令二者共同加速度为a，方向水平向右。
F
m1
m2
N1
m1
m1g
F
F21
N2
m2g
F12
m2
例：从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。可是我们用力提一个很重的物体时却提不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾？为什么？
答：没有矛盾，由于公式F=ma看，F合为合外力，无论怎样小的力都可以是物体产生加速度，这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时，物体仍然静止，说明合外力为零。由受力分析可知F+N-mg=0。
G=mg
F
N
答： B、C、D说法不对。根据牛顿第二定律，物体受的合外力决定了物体的加速度，而加速度大小与速度大小无关。所以，B错误，物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一至。当合外力减小但方向不变时，加速度减小但方向也不变，所以物体仍然做加速运动，速度增加。C错误。加速度是矢量，其方向与合外力方向一致。加速度大小不变，若方向发生改变时，合外力方向也必然变化。D错误。
例：下面的哪些说法不对？为什么？
A. 物体所受的和外力越大，加速度越大。
B. 物体所受的和外力越大， 速度越大。
C. 物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小。物体的速度逐渐减小。
D.物体的加速度不变一定受恒力的作用。
