牛頓力學(xué)三大定律
來源:高考網(wǎng)整理 2023-01-30 20:36:51
牛頓力學(xué)三大定律分別是:慣性定律、加速度定律和作用力與反作用力定律。牛頓運(yùn)動(dòng)定律只成立于慣性參考系,又稱為牛頓參考系。
1牛頓力學(xué)三大定律內(nèi)容及說明
牛頓第一定律
內(nèi)容:一切物體在沒有受到力或合力為零的作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
說明:物體都有維持靜止和作勻速直線運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),因此物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是由它的運(yùn)動(dòng)速度決定的,沒有外力,它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是不會(huì)改變的。物體的這種性質(zhì)稱為慣性。所以牛頓第一定律也稱為慣性定律。第一定律也闡明了力的概念。明確了力是物體間的相互作用,指出了是力改變了物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。因?yàn)榧铀俣仁敲鑼懳矬w運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化,所以力是和加速度相聯(lián)系的,而不是和速度相聯(lián)系的。在日常生活中不注意這點(diǎn),往往容易產(chǎn)生錯(cuò)覺。
注意:牛頓第一定律并不是在所有的參照系里都成立,實(shí)際上它只在慣性參照系里才成立。因此常常把牛頓第一定律是否成立,作為一個(gè)參照系是否慣性參照系的判據(jù)。
牛頓第二定律
內(nèi)容:物體在受到合外力的作用會(huì)產(chǎn)生加速度,加速度的方向和合外力的方向相同,加速度的大小與合外力的大小成正比,與物體的慣性質(zhì)量成反比。
公式:F=ma,F(xiàn)為合外力
牛頓第二定律定量描述了力作用的效果,定量地量度了物體的慣性大小。它是矢量式,并且是瞬時(shí)關(guān)系。
要強(qiáng)調(diào)的是,物體受到的不為零合外力,會(huì)產(chǎn)生加速度,使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或速度發(fā)生改變,但是這種改變是和物體本身的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)的。
局限:該定律只適用于宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)。
牛頓第三定律
內(nèi)容:兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力,在同一條直線上,大小相等,方向相反。
需要注意:
。1)作用力和反作用力是沒有主次、先后之分。同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失。
。2)這一對(duì)力是作用在不同物體上,不可能抵消。
。3)作用力和反作用力必須是同一性質(zhì)的力。
。4)與參照系無關(guān)。
2牛頓力學(xué)定律特點(diǎn)
第一定律引入力的概念和闡明慣性屬性,定性揭示力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,為第二定律打下基礎(chǔ)、準(zhǔn)備必要的概念;第三定律進(jìn)一步給出作用力的性質(zhì),揭示物體運(yùn)動(dòng)的相互制約機(jī)制。三定律結(jié)合,全面解決了任意物體在受復(fù)雜的外力作用后的運(yùn)動(dòng)問題。
牛頓運(yùn)動(dòng)定律是一個(gè)有機(jī)整體,是一脈相承的完整理論體系,是力學(xué)的基本公理,由它們出發(fā)推論而出的動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量矩定理、角動(dòng)量守恒定律,進(jìn)一步證實(shí)了動(dòng)力學(xué)公理化體系相容性和一致性。
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