1.5牛顿运动定律.pptVIP

* 　　英国物理学家, 经典物理 学的奠基人. 他对力学、光学、 热学、天文学和数学等学科都 有重大发现, 其代表作《自然 哲学的数学原理》是力学的经 典著作. 牛顿是近代自然科学 奠基时期具有集前人之大成的 贡献的伟大科学家 . 牛顿 Issac Newton （1643－1727） §1-5 牛顿运动定律 一. 牛顿运动定律 (一) 牛顿第一定律（惯性定律） 牛顿在《自然哲学的数学原理》中这样表述：“任何物体都将保持其静止或匀速直线运动状态，除非有其他物体的作用力迫使它改变这种状态.” （惯性系、宏观、低速运动） a) 牛顿第一定律说明物体具有惯性 —— 不受外力作用时，任何物体都具有保持静止或匀速直线运动状态不变的性质. 故第一定律又称惯性定律. b) 牛顿第一定律给出了力的概念：力是物体间的相互作用，是引起物体运动状态改变的原因. 几点说明： c) 牛顿第一定律只适用于惯性参照系. (Every body continues in its state of rest, or of uniform motion in a right line, unless it is compelled to change that state by forces impressed upon it.) (二) 牛顿第二定律（牛顿当年发表的形式） 是物体所受的合外力. 是物体的动量. 当m 不随时间变化时, 或 (The change?of?motion is proportional to the motive force impressed; and is made?in?the direction?of?the right line?in?which that force is impressed.)? 物体运动状态(动量)的变化(率)与作用在物体上的外力成正比,状态变化的方向沿外力作用的直线方向. 2)牛顿第二定律定量说明了质量是物体惯性大小的量度. 3) 牛顿第二定律只适用于质点的运动. 4) 牛顿第二定律只适用于惯性参照系. 或 5) 注意定律的瞬时性---力的作用与加速度是瞬时对应的. 今天 明天 几点说明： 1)牛顿第二定律定量说明了力的效果——改变物体的运动状态(动量).物体的动量变化率一定等于物体所受合外力. 6) 要注意定律的矢量性----定律中的力和加速度都是矢量(具有叠加性). 具体求解牛顿方程时，要写成分量式： 直角坐标系 自然坐标系 力的独立性(叠加)原理：某一方向的力只产生该方向的加速度，而与其它方向的受力及运动无关. 或 运动的独立性(叠加)原理：一个物体同时参与几种运动，各分运动都可看成互不影响、独立进行的的. 物体的合运动可看成是这些相互独立的分运动叠加的结果. x y O A 例如：抛物运动中，水平方向不受力作匀速直线运动，竖直方向受重力只产生竖直方向的加速度，水平方向与竖直方向的运动互不影响. 因此, 平抛运动可以看成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的叠加, 这就是运动的叠加原理. v0 7) 应用牛顿第二定律时应注意单位制, S I 制中： —— 牛顿， —— 千克， —— 米/秒2 (三) 牛顿第三定律 -mg 地心 mg 两物体间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上. (To?every?action there is always opposed an equal reaction:?or,?the mutual actions on two bodies upon each other are always equal,?and directed to contrary parts.) 几点说明： 2） 作用力与反作用力，无主从之分、先后之分、总是同时存在、同时消失. 3）作用力与反作用力是作用在不同的物体上的，因此不会相互抵消. 4）作用力与反作用力是同性质的力。如果作用力是万有引力、弹性力、或摩擦力，那么反作用力也相应地为万有引力、弹性力、或摩擦力. 1）牛顿第三定律对力的性质加以补充，说明了力的来源是物体间的相互作用. 5）牛顿第三定律适用于任何参照系. 二. 牛顿运动定律的适用范围 3. 惯性参照系 2. 低速运动 1. 宏观系统 物体运动的空间尺度 原子尺度（10－10m） 物体运动的速度 v c (光速c= 3x108 m/s ) 凡是牛顿第一、二定律成立的参照系, 都是惯性系，相对于惯性系作匀速直线运动的参照系也是惯性系. 实践表明：太阳等恒星是很好的惯性系，地球可近似为惯性系. 牛顿第一、二定律只适用于惯性参照系，牛顿第三定律适用于任何参照系. 万有引力 三. 力学