牛顿的力学与思维doc

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1、文科物理学翠柏苍松牛顿的力学与思维知道牛顿的名字是在小学，尽管那时并不能很好的理解“科学”二字，但是他在某棵苹果树下无辜被砸的故事却早已成为童年中众多故事中的一个。中学接触物理后，才发现，原来牛顿的名字在课本出现的频率是那么高，才真正意义上知道，原来牛顿对我们的物理界的贡献是如此之大。牛顿简介Newton（1642～1727，英国科学家）人们普遍认为：牛顿是大科学家，是近代科学的象征.他生前就成为科学界的主宰，几乎被当作偶像崇拜.他作为英国皇家学会连任24年的终身会长，法国科学院至尊的外国院士，还兼任英国造币局局长和国会议员，并前所未有地被封为贵族，获得爵士称号.他死后作为

2、自然科学家又第一个获得国葬，长眠于威斯敏斯特教堂，这是历代帝王和第一流名人的墓地.牛顿身后的声望有增无减。他不仅以不朽的著作《自然哲学的数学原理》《光学》等流传于世，而且由于后继大师们的发展，他的思想观念长期统率着科学战线上的士卒。他在物理、数学研究上的主要成果，至今仍是各国大中学生必修的功课。牛顿力学框架及其贡献在初中我们就接触到了牛顿的第一定律，虽然当时并未有更是可是认识，但是在为了解牛顿力学的起步，对后来进一步学习牛顿的力学知识作了很好的铺垫。牛顿力学是经典物理学的主要基础，它是在前人工作的基础上建立起来的比较全面而系统的力学体系，他系统地总结了伽利略、开普勒和笛卡儿

3、等人的研究成果，在科学发展史上建立一个伟大的丰碑。就像牛顿本人所说的，“如果我比别人看得远些，那是因为我站在巨人们的肩上”。总的来说，牛顿在力学的主要贡献是运动学三大定律以及把推算出万有引力的数学计算公式。现在就简述一下牛顿的力学框架。一、牛顿运动学定律1.牛顿第一定律任何物体都保持静止或匀速直线运动状态，直到其他物体对它作用的力迫使它改变这种状态为止。Everyobjectinastateofuniformmotiontendstoremaininthatstateof5文科物理学翠柏苍松motionunlessanexternalforceisappliedtoit.这

4、条定律建立起了惯性这个概念，即惯性是物体本身固有的属性。为以后人们对惯性的研究提供了一个很好的理论依据。从第一定律，人们知道了当物体不受力时，惯性表现在保持原来的运动状态上；当物体受力时，惯性表现在运动状态改变难易上。这就告诉我们了“质量是惯性大小的唯一量度”，而不是以前人们以为的速度是惯性大小的量度那样。与此同时，第一定律得提出也纠正了我们对力和运动的关系的认识偏差。它让我们知道，力是改变物体运动状态的原因，即力是物体产生加速度的原因，却不是维持或产生运动状态的原因。这将对我们对物体的运动状态以及受力分析产生很大的影响。1.牛顿第二定律物体受到外力作用时，物体所获得加速度

5、的大小与合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。Therelationshipbetweenanobject'smassm,itsaccelerationa,andtheappliedforceFisF=ma.Accelerationandforcearevectors(asindicatedbytheirsymbolsbeingdisplayedinslantboldfont);inthislawthedirectionoftheforcevectoristhesameasthedirectionoftheaccelerationvector.其

6、数学表达式为：F=ma理解第二定律时，要从下面几点把握：同体性，即对物体进行受力分析时，要注意时对同一物体为对象的分析；矢量性，即F、a是在瞬间对应的关系，同时产生、同时变化、同时消失；独立性，即作用在物体上的每个力都独立产生各自的加速度，合外力产生的加速度及这些加速度的合成；相对性，即注意参考系的选取问题；同一单位制，这是无论从物理上还是从数学上都需要的注意的地方；局限性。2.牛顿第三定律两物体之间的相互作用力总是大小相等，方向相反，且作用在一条直线上。Foreveryactionthereisanequalandoppositereaction.在对第三定律的理解过程中

7、，我们需要强调的是，作用力与反作用力总是等大、反向、共线、同性质、同时性（同时产生、同时变化、同时消失）、作用点不共物的一对力。5文科物理学翠柏苍松这就要求我们必须把作用力和反作用力与平衡力很好的区分开来。下面我们就有下面这个表格来说明。内容作用力和反作用力两平衡力受力物体作用在两个相互作用物体上，绝对不平衡作用在同一个物体上，可以平衡依赖关系相互依存，不可独立存在无依赖关系，撤除一个，另一个依然存在，只是不再平衡叠加性两个作用效果不能抵消，不可叠加，不可求合力两力作用想过可以相互抵消，可叠加，可求合力，合力为零力