3.牛顿第二定律

牛顿第二定律的含义及基础
牛顿第二定律的含义是：当施加在物体上的力和物体的质量之间的比值发生改变时，物体将产生加速度。

公式表达为：F = m * a，其中F是作用在物体上的力，m是物体的质量，a是物体的加速度。

牛顿第二定律的基础是质量和力的关系。

质量是物体的固有属性，衡量了物体对惯性的抵抗能力。

力是施加在物体上的外部作用，描述了物体在受力时的运动状态。

牛顿第二定律表明，物体的加速度与施加在物体上的力成正比，与物体的质量成反比。

这意味着相同的力作用在质量较大的物体上所产生的加速度较小，而作用在质量较小的物体上所产生的加速度较大。

牛顿第二定律还提供了推动物体或改变物体运动状态所需的力的计算方法。

通过测量物体的质量和所受的加速度，可以计算出作用在物体上的力大小。

这个定律也是动力学的基础，可以用来解释和预测物体的运动行为，如加速、减速、停止、改变方向等。

同时，它也是牛顿力学的基石，对于理解和研究宏观尺度下物体的运动和相互作用有着重要的意义。

牛顿第一、二、三定律解析牛顿第一定律：惯性定律牛顿第一定律，也被称为惯性定律，是牛顿力学的基础。

惯性定律表述如下：一个物体若没有受到外力的作用，它将保持静止状态或匀速直线运动状态。

这条定律揭示了物体运动状态的保持性。

也就是说，在没有外力作用的情况下，物体的运动状态不会发生变化。

惯性定律可以从两个方面来理解：1.静止状态的保持：一个静止的物体，在没有外力作用的情况下，将一直保持静止状态。

2.匀速直线运动状态的保持：一个做匀速直线运动的物体，在没有外力作用的情况下，将继续保持这一运动状态。

惯性定律也引入了一个重要的概念——惯性参考系。

惯性参考系是指一个相对于其他物体没有加速度的参考系。

在这个参考系中，牛顿第一定律总是成立的。

牛顿第二定律：加速度定律牛顿第二定律是牛顿力学中关于力和运动关系的核心定律，表述如下：一个物体的加速度与作用在它上面的外力成正比，与它的质量成反比，加速度的方向与外力的方向相同。

牛顿第二定律的数学表达式为：[ F = m a ]其中，( F ) 表示作用在物体上的外力，( m ) 表示物体的质量，( a ) 表示物体的加速度。

从牛顿第二定律，我们可以得出以下几点：1.力的作用：力是引起物体加速度变化的原因。

如果一个物体受到了外力，它的运动状态（静止或匀速直线运动）将会发生改变。

2.质量：质量是物体对加速度的抵抗程度。

质量越大，物体对加速度的抵抗越大，即相同的力作用在质量大的物体上，其加速度会比质量小的物体小。

3.加速度方向：加速度的方向与外力的方向相同。

这意味着，如果外力改变了方向，加速度也会相应地改变方向。

牛顿第三定律：作用与反作用定律牛顿第三定律是关于力的相互作用定律，表述如下：任何两个物体之间都存在相互作用的力，且这些力大小相等、方向相反。

牛顿第三定律揭示了力的相互作用性。

对于任何两个相互作用的物体，它们之间的力都是大小相等、方向相反的。

例如，当我们用手推墙时，我们的手感受到了墙的推力，而墙也感受到了我们手的推力。

一、物理测量：
1.物理量和单位的概念
2.测量的基本方法和步骤
3.常用仪器和测量误差的处理
二、力和压力：
1.力的概念和种类
2.力的合成与分解
3.力的大小的测量
4.压力的概念和计算
三、运动和力的关系：
1.运动的描述：位移、速度和加速度
2.牛顿第一定律：惯性与力的关系
3.牛顿第二定律：力和加速度的关系
4.牛顿第三定律：作用力与反作用力
四、机械能与能量转化：
1.动能和势能的概念
2.动能的计算和能量公式
3.功的概念和计算
4.动能和功的转化
五、固体压缩和浮力：
1.固体压缩的原理和计算
2.浮力的概念和计算
3.浮力和物体浸没的条件
六、声和光的传播：
1.声的产生和传播
2.光的产生和传播
3.声和光的速度和传播介质的关系
七、镜子和透镜：
1.平面镜和曲面镜的特点和成像规律
2.凸透镜和凹透镜的特点和成像规律
3.成像的应用，如放大镜和显微镜
八、电流和电路：
1.电流的概念和计算
2.电阻和电阻率的概念和计算
3.并联电路和串联电路的特点和计算
九、电流效应和电磁铁：
1.电磁铁的构造和工作原理
2.电流效应的应用，如电灯、电磁炉等。

牛顿第二定律的主要内容牛顿第二定律，又称为力学中的基本定律之一，描述了物体的运动与所受力的关系。

它是经典力学中的重要定律，由英国物理学家艾萨克·牛顿在17世纪提出，被誉为物理学的重大突破之一。

牛顿第二定律的表述非常简洁明了，它的数学形式为：力等于质量乘以加速度。

换句话说，当一个物体受到外力作用时，它的加速度与所受力成正比，与物体的质量成反比。

具体而言，牛顿第二定律可以用以下公式表示：F = ma其中，F代表物体所受的力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。

牛顿第二定律的核心思想是：力是物体运动的原因，物体在外力作用下会产生加速度。

这意味着如果一个物体受到的力越大，它的加速度也会越大；如果一个物体的质量越大，它的加速度就会越小。

这种线性关系使得牛顿第二定律具有了广泛的应用。

牛顿第二定律的应用范围非常广泛，涉及到许多领域，从机械运动到天体力学，从工程力学到生物力学。

例如，在机械工程中，我们可以利用牛顿第二定律来计算机械设备的运动状态和所需的力量；在天体力学中，我们可以利用牛顿第二定律来研究行星的运动轨迹和行星间的相互作用；在生物力学中，我们可以利用牛顿第二定律来研究人体的运动和力学特性。

为了更好地理解牛顿第二定律，我们可以通过一个简单的例子来说明。

假设有一个质量为1千克的物体，受到一个力为10牛的作用。

根据牛顿第二定律，我们可以计算出物体的加速度。

根据公式F = ma，将已知的数值代入，可以得到10 = 1a，解得a = 10 m/s²。

这意味着这个物体每秒钟的速度将增加10米。

牛顿第二定律的重要性在于它为我们提供了一种定量描述物体运动和力学性质的方法。

通过测量力和质量，我们可以预测物体的加速度和运动状态。

这对于科学研究和工程应用来说都非常重要。

除了定量描述物体运动外，牛顿第二定律还有一些重要的概念和原理。

例如，牛顿第二定律可以推导出动量定理，即物体的动量变化率等于所受力的大小和方向。

2012年物理一轮精品复习学案：第2节 牛顿第二定律、两类动力学问题【考纲知识梳理】一、牛顿第二定律1、内容：牛顿通过大量定量实验研究总结出：物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向和合外力的方向相同。

这就是牛顿第二定律。

2、其数学表达式为：m Fa =ma F =牛顿第二定律分量式：⎩⎨⎧==yy x x ma F ma F用动量表述：t PF ∆=合3、牛顿定律的适用范围：（1）只适用于研究惯性系中运动与力的关系，不能用于非惯性系；（2）只适用于解决宏观物体的低速运动问题，不能用来处理微观粒子高速运动问题； 二、两类动力学问题1.由受力情况判断物体的运动状态；2.由运动情况判断的受力情况 三、单位制1、单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制。

（1）基本单位：所选定的基本物理量的(所有)单位都叫做基本单位，如在力学中，选定长度、质量和时间这三个基本物理量的单位作为基本单位： 长度一cm 、m 、km 等； 质量一g 、kg 等； 时间—s 、min 、h 等。

（2）导出单位：根据物理公式和基本单位，推导出其它物理量的单位叫导出单位。

2、由基本单位和导出单位一起组成了单位制。

选定基本物理量的不同单位作为基本单位，可以组成不同的单位制，如历史上力学中出现了厘米·克·秒制和米·千克·秒制两种不同的单位制，工程技术领域还有英尺·秒·磅制等。

【要点名师精解】一、对牛顿第二定律的理解1、牛顿第二定律的“四性”（1）瞬时性：对于一个质量一定的物体来说，它在某一时刻加速度的大小和方向，只由它在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定．当它受到的合外力发生变化时，它的加速度随即也要发生变化，这便是牛顿第二定律的瞬时性的含义．例如，物体在力F1和力F2的共同作用下保持静止，这说明物体受到的合外力为零．若突然撤去力F2，而力F1保持不变，则物体将沿力F1的方向加速运动．这说明，在撤去力F2后的瞬时，物体获得了沿力F1方向的加速度a1．撤去力F2的作用是使物体所受的合外力由零变为F1，而同时发生的是物体的加速度由零变为a1．所以，物体运动的加速度和合外力是瞬时对应的．（2）矢量性(加速度的方向与合外力方向相同)；合外力F是使物体产生加速度a的原因，反之，a是F产生的结果，故物体加速度方向总是与其受到的合外力方向一致，反之亦然。