[理学]1牛顿定律讲.ppt

牛顿运动定律是经典力学的基本定律。在前人的研究基础上，牛顿创立了经典力学。他在《自然哲学的数学原理》著作中提出了具有严谨逻辑结构的力学体系，使力学成为一门研究物体机械运动基本规律的学科。在这部著作中，牛顿定义了时间、空间、质量和力等基本概念，同时揭示了物体运动的基本规律。 第二定律表达式为矢量关系： 直角坐标系中的分量形式： 解题时常用分量式。 力和加速度的直角坐标分解 二. 惯性系中的力学定律 牛顿定律的应用举例 解 例5 如图长为 的轻绳，一端系质量为 的小球,另一端系于定点 ， 时小球位于最低位置，并具有水平速度 ，求小球在任意位置的速率及绳的张力. 在分析圆周运动和曲线运动时，往往如此分解。 自然坐标系中的分量形式： 法线方向 切线方向 第二定律表达式为矢量关系： 解题时常用分量式。 牛顿定律的应用举例 分析运动状态 分析受力 ? l m v mg *【例】质量为m的小球，线长为 l ，求摆下? 角时小球的速率和线的张力。 选择坐标系 列方程 （运动学条件） （初始条件） ? 求解微分方程： 求 t = 1 时质点受到的切向力和法向力。 当 t = 1 时， 解 由运动方程得质点的速度和加速度为 *例题2-5 质量为1 kg的质点在xy平面上运动，其运动方程为 x y O * * 力学：研究机械运动的规律。 1、运动学（kinematics）：只研究如何描述物体的运动情况，不涉及引起运动和改变运动的原因。 2、动力学（dynamics）：研究产生或改变运动的原因，即物体间相互作用对运动的影响。 机械运动：物体在空间的位置或自身各部分的相对位置随时间发生变化的运动。 第一篇 经典力学 　　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） §2-1 牛顿定律 牛顿名著《原理》扉页 §2-1 牛顿定律 墓志铭（模仿《创世纪》） “Nature and Nature’s law lay hid in night,God said let Newton be and all was light” “我之所以能比别人看得远些，是因为我站在巨人们的肩上。” “我只不过是一个在海滨玩耍的小孩,不时地为比别人找到更光滑更美丽的卵石和贝壳而高兴,而在我面前的真理的海洋,却完全是个迷.” ——牛顿 任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态，直到其他物体所作用的外力迫使它改变这种状态为止。 一. 牛顿第一定律（惯性定律） 1. 任何物体都有保持静止或匀速直线运动的状态的性质，这种性质称为物体的惯性。 意义： 匀速前进 突然加速 紧急刹车 2. 包含了力的概念：力是使物体的速度发生改变，也就是使它获得加速度的原因或作用，而这种作用是其他物体施于它的。 3. 确言了惯性参考系的存在。牛顿定律成立的参考系为惯性参考系。 受球拍作用网球获得加速度 一. 牛顿第一定律（惯性定律） 意义： 动量为 的物体，在合外力 的作用下，其动量随时间的变化率应当等于作用于物体的合外力 . 当 时， 为常量 二. 牛顿第二定律 物体受到外力作用时，物体所获得的加速度的大小与合外力的大小成正比，并与物体的质量成反比；加速度的方向与合外力的方向相同。 牛顿第一定律是力的定性的定义，牛顿第二定律给出了力的定量的定义，当质量不变时，力等于质量乘加速度。 牛顿在1664年就提出了力的定义是动量的时间变率（动量等于质量乘速度）。 二. 牛顿第二定律 物体所受合外力 物体质量 1.定律只适用于质点或可看作质点的物体。 应用牛顿第二定律应注意： 物体获得的加速度 2. 第二定律 为瞬时关系，力与加速度同时存在、同时改变和同时消失。 3.牛顿第二定律只在物体运动