物理学课件 2.1牛顿运动定律.ppt

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1、第二章力动量能量质点运动学：描述质点的运动质点动力学：描述质点的运动和所受力的关系英国物理学家,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IssacNewton（1643－1727）2.1牛顿运动定律§2.1牛顿运动定律1687年，牛顿在他的名著《自然哲学的数学原理》一书中写道:任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态，直到受到力的作用迫使它改变这种状态为止。其数学形式为：关于该定律应明确以下几点：①该定

2、律是以实验实事为基础，通过思维、推理、想像而总结出来的规律。一牛顿第一定律（惯性定律）古希腊哲学家亚里士多德(Aristotle，公元前384—322)：静止是物体的自然状态，要使物体运动，必须对它施加力的作用。17世纪，意大利物理学家和天文学家伽利略（1564～1642）作了一系列斜面实验指出：力不是维持物体运动的原因，而是使物体运动状态改变的原因。②该定律表明，任何物体都具有保持其运动状态不变的性质～称为惯性牛顿总结了伽利略等人的重大发现加以普遍化，即一个物体保持静止或匀速运动，不需要任何“原因”。是任何物体具有保持其运动状态不变的特性③重要

3、意义：定性说明力和运动的关系。物体的运动不需力去维持，只在物体运动状态发生变化时，即产生加速度，才要力的作用。定义：力～一个物体对另一个物体的作用。说明物体具有惯性。在之前，认为力是维持速度的原因。即保持静止。④该定律不是适合任何参照系。定义：惯性参照系～凡是符合牛顿第一定律的参照系地球可近似惯性参照系凡是相对地球静止或匀速直线运动的参照系均为惯性参照系二牛顿第三定律Thetwoelephantsexertactionandreactionforcesoneachother.两个物体之间作用力和反作用力,沿同一直线,大小相等,方向相反,分别作用在

4、两个物体上.（物体间相互作用规律）二牛顿第三定律（作用力和反作用力定律）地球明确：(1)作用力和反作用力是矛盾的两个方面，它们互以对方为自己存在的条件，同时产生，同时消灭，任何一方都不能孤立地存在，没有主从、先后之分。(2)作用力和反作用力是分别作用在两个物体上的，因此它们不能相互抵消。(3)作用力和反作用力总是属于同种性质的力。(4)与参照系无关。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，即。～牛顿力学质点动力学方程即：三牛顿第二定律明确：(1)牛顿第二定律只适用于质点的运动。特例：物体作平动时，物体上各质

5、点的运动情况完全相同，可看作是质点的运动。(2)牛顿第二定律所表示的合外力与加速度之间的关系是瞬时关系。加速度只在外力有作用时才产生。外力改变了，加速度也随之改变。(3)牛顿第二定律公式为矢量式，其分量与坐标系。(4)牛顿第二定律仅适合惯性参照系。(5)牛顿第二定律概括了力的独立性原理（或力的叠加性原理）矢量具有的叠加性或独立性平面运动：曲面运动一万有引力重力引力常量三摩擦力二弹性力（压力，张力，弹簧弹性力等）弹簧弹性力滑动摩擦力静摩擦力几种常见的力四种基本相互作用＊以距源处强相互作用的力强度为1力的种类相互作用的物体力的强度力程万有引力一切质点

6、无限远弱力大多数粒子小于电磁力电荷无限远强力核子、介子等＊温伯格萨拉姆格拉肖弱相互作用电磁相互作用电弱相互作用理论三人于1979年荣获诺贝尔物理学奖.鲁比亚,范德米尔实验证明电弱相互作用，1984年获诺贝尔奖.电弱相互作用强相互作用万有引力作用“大统一”（尚待实现）牛顿定律应用举例两类问题：已知运动求力；已知力求运动。要求熟练掌握用隔离体法分析物体的受力情况,能用微积分方法求解变力作用下的简单质点动力学问题.1）确定研究对象进行受力分析；（隔离物体，画受力图）2）取坐标系；3）列方程（一般用分量式）；4）利用其它的约束条件列补充方程；5）先用文字

7、符号求解，后带入数据计算结果.解题的基本思路