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§2-1牛顿定律 * 第2章 运动定律与力学中的守恒定律 * * ?§2.1 牛顿运动定律 ?§2.2 动量 动量守恒定律 ?§2.3 功 动能 势能 机械能守恒定律 ?§2.4 角动量 角动量守恒定律 ?§2.5 刚体的定轴转动 物体间的相互作用称为力，研究物体在力的作用下运动的规律称为动力学. 第2章 运动定律与力学中的守恒定律 古希腊哲学家亚里士多德（Aristotle，公元前384一公元前322)认为： 力是维持物体运动的原因。 古代物理学的形式是属于经验总结性的，对事物的认识主要是凭直觉的观察、凭猜测和臆想。 伽利略（Galileo，1564一1642）—— 近代科学的先驱。 伽利略的斜面实验： 如果把水平面制作得越是光滑，则小球会滚得更远。 实验一 实验二：对接光滑斜面 力不是维持运动的原因。 如果斜面的倾角无限小（平面），那么小球将沿平面几乎可以一直滚动过去。 伽利略对力学的贡献在于把有目的的实验和逻辑推理和谐地结合在一起，构成了一套完整的科学研究方法。 爱因斯坦：“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。 牛顿 Issac Newton（1643－1727）杰出的英国物理学家,经典物理学的奠基人.他的不朽巨著《自然哲学的数学原理》总结了前人和自己关于力学以及微积分学方面的研究成果. 他在光学、热学和天文学等学科都有重大发现. 一、惯性定律　惯性参考系 1.牛顿第一定律 一孤立质点将永远保持其原来静止或匀速直线运动状态. 牛顿第一定律又称为惯性定律. 意义： (1) 定性给出了两个重要概念,力与惯性 力是物体与物体间的相互作用. 惯性是物体的固有属性. (2) 定义了惯性参考系 惯性定律成立的参照系为惯性系。 §2-1 牛顿运动定律 2.惯性系与非惯性系 相对于孤立质点静止或作匀速直线运动的参考系称为惯性参考系，简称惯性系. 牛顿定律只适用于惯性系。 as a/ S/系 S系 光滑 S/:牛顿定律不成立 a/ ?0 S:牛顿定律成立 a = 0 ? ① 确定惯性系──只有通过力学实验 根据天文观察，以太阳系作为参照系研究行星运动时发现行星运动遵守牛顿定律，所以太阳系是一个惯性系。 ② 相对于已知惯性系作匀速直线运动的参照系也是惯性系 非惯性系：相对于已知惯性系作加速运动的参照系 二、牛顿第二定律 物体受到外力作用时，它所获得的加速度的大小与合外力的大小成正比，与物体的质量成反比；加速度的方向与合外力F的方向相同 瞬时性：第二定律是力的瞬时作用规律 之间一一对应 矢量性：有大小和方向，可合成与分解 力的叠加原理 分解: 直角坐标系中： 自然坐标系中： 定量的量度了惯性: ① 质量是物体惯性大小的量度； ② 引力质量： 万有引力常数： 万有引力定律适用于两个质点. 重力: 地球对地面附近物体的万有引力. 三、牛顿第三定律 当物体A以力F1作用在物体B上时，物体B也必定同时以力F2作用在物体A上.F1和F2大小相等，方向相反，且力的作用线在同一直线上. 作用力与反作用力： ①总是成对出现，一一对应的. ②不是一对平衡力. ③是属于同一性质的力. 说明： 若相对论效应不能忽略时，牛顿第三定律的这种表达就失效了，这时取而代之的是动量守恒定律. 地球 理想光滑桌面上的约束力. 3. 砝码所受重力的反作用力是什么? 1. 的反作用力是什么? 2. 能否说 就是砝码的重力传下来的, 它们是一回事吗? 作用力和反作用力应是同一种力. 注意 牛顿三定律只在惯性参考系中成立. 讨论 四. 力学中常见的几种力： 1. 万有引力： 两个物体之间的相互作用力 万有引力定律： 任何两个质点之间都存在互相作用的引力,引力的方向沿着两个质点的连线方向；其的大小与两个质点质量ml和m2的乘积成正比，与两质点之间的距离r的平方成反比。 引力常量: 的方向：从施力者指向受力者。 重力： 物体所受地球万有引力的一个分量。 引力 重力 2. 弹性力： 物体在外力作用下因发生形变而产生欲使其恢复原来形状的力 。 （k 称为劲度系数） 0 x （1） （2） 物体间相互挤压引起的弹性力：物体间的正压力、支持力总是垂直于接触点的切面指向对方。 弹簧的弹性力：指向弹簧原长处 （1）静摩擦力: 当物体与接触面存在相对滑动趋势时，