《大学物理》课程电子教案（PPT课件讲稿）第二章 运动定律与力学中的守恒定律

自然和自然规律隐藏在黑暗之中 上帝说“让牛顿降生吧”, 切就有了光明; 但是,光明并不久长,魔鬼又出现了, 上帝咆哮说:“让爱因斯坦降生吧”, 就恢复到现在这个样子

自然和自然规律隐藏在黑暗之中， 上帝说“让牛顿降生吧” ， 一切就有了光明； 但是，光明并不久长，魔鬼又出现了， 上帝咆哮说： “让爱因斯坦降生吧” ， 就恢复到现在这个样子

三百年前,牛顿站在巨人的肩膀上, 建立了动力学三大定律和万有引力定律 其实,没有后者,就不能充分显示前者 的光辉。海王星的发现,把牛顿力学推 上荣耀的顶峰。 魔鬼的乌云并没有把牛顿力学推跨, 她在更加坚实的基础上确立了自己的使 用范围。宇宙时代,给牛顿力学带来了 又一个繁花似锦的春天

三百年前，牛顿站在巨人的肩膀上， 建立了动力学三大定律和万有引力定律。 其实，没有后者，就不能充分显示前者 的光辉。海王星的发现，把牛顿力学推 上荣耀的顶峰。 魔鬼的乌云并没有把牛顿力学推跨， 她在更加坚实的基础上确立了自己的使 用范围。宇宙时代，给牛顿力学带来了 又一个繁花似锦的春天

2-1牛顿运动定律 惯性定律惯性参考系 1、惯性定律( Newton first law) 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。 (1).包含两个重要概念:惯性和力 固有特性 (2).定义了惯性参考系

一、惯性定律 惯性参考系 1、惯性定律（Newton first law） 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。 (2). 定义了惯性参考系 (1). 包含两个重要概念：惯性和力 2-1 牛顿运动定律 固有特性

2、惯性系与非惯性系 (=0 C+0 问 题(⑥ a=0时人和小球的状态符合牛顿定律 a均0时人和小球的状态为什麽不符合牛顿定律? 结论:牛顿定律成立的参照系称为惯性系。相对惯性 系作加速运动的参照系是非惯性系。而相对惯性系作 匀速直线运动的参照系也是惯性系。 根据天文观察,以太阳系作为参照系研究行星运动时发现 行星运动遵守牛顿定律,所以太阳系是一个惯性系

问 题 a=0时人和小球的状态符合牛顿定律 结论：牛顿定律成立的参照系称为惯性系。相对惯性 系作加速运动的参照系是非惯性系。而相对惯性系作 匀速直线运动的参照系也是惯性系。 a≠0时人和小球的状态为什麽不符合牛顿定律？ 2、惯性系与非惯性系 根据天文观察，以太阳系作为参照系研究行星运动时发现 行星运动遵守牛顿定律，所以太阳系是一个惯性系

二、牛顿第二定律( Newton second lawy) 在受到外力作用时,物体所获得的加速度的大小 与外力成正比,与物体的质量成反比;加速度的方向 与外力的矢量和的方向相同。 F=ma 特点: 瞬时性;迭加性;矢量性;定量的量度了惯性 1、瞬时性:F、a之间一一对应 2、迭加性:F=F+F2+…+FN=∑F

二、牛顿第二定律（Newton second law） 在受到外力作用时，物体所获得的加速度的大小 与外力成正比，与物体的质量成反比；加速度的方向 与外力的矢量和的方向相同。 2、迭加性：        i N F F F FN Fi 1 1 2      特点： 瞬时性；迭加性；矢量性；定量的量度了惯性 1、瞬时性：F a   、 之间一一对应 F ma   

3、矢量性:具体运算时应写成分量式 ∑F=mmx=m 直角坐标系中:∑F=m=m dh d ∑F2=mn2=m dt 自然坐标系中:罗Fh dt ∑Fn=m

3、矢量性：具体运算时应写成分量式 dt dv F ma m y  y  y  dt dv F ma m x  x  x  dt dv F ma m z  z  z  直角坐标系中： dt dv F m  2 v 自然坐标系中：  Fn  m

4、定量的量度了惯性 B 惯性质量:牛顿第二定律中的质量常被称为惯性质量 引力质量:F=-G n 2 0 式中m、m2被称为引力质量 经典力学中不区分引力质量和惯性质量

4、定量的量度了惯性 A B B A a a m m  惯性质量：牛顿第二定律中的质量常被称为惯性质量 引力质量： 2 0 1 2 r r m m F G     式中 m1、m2 被称为引力质量 经典力学中不区分引力质量和惯性质量

第三定律( Newton third law) 两个物体之间对各自对方的相互作用总是相等 的,而且指向相反的方向。 F1=-F2 作用力与反作用力 1、它们总是成对出现,它们之间一一对应。 2、它们分别作用在两个物体上,绝不是平衡力。 3、它们一定是属于同一性质的力

三、第三定律（Newton third law） 两个物体之间对各自对方的相互作用总是相等 的，而且指向相反的方向。 作用力与反作用力： 1、它们总是成对出现，它们之间一一对应。 2、它们分别作用在两个物体上，绝不是平衡力。 3、它们一定是属于同一性质的力。 F1 F2    

四、牛顿定律的应用 例:质量为m的小球,在水中受的浮力为常力F,当 它从静止开始沉降时,受到水的粘滞阻力为=kv(k为 常数),证明小球在水中竖直沉降的速度v与时间 关系为 mg -F k F 式中为从沉降开始计算的时间 证明:取坐标,作受力图。 根据牛顿第二定律,有 mg mg-kv-F=ma=m

例：质量为m的小球，在水中受的浮力为常力F，当 它从静止开始沉降时，受到水的粘滞阻力为f=kv(k为 常数），证明小球在水中竖直沉降的速度v与时间t的 关系为 f F mg a x (1 ) m kt e k mg F v     式中t为从沉降开始计算的时间 证明：取坐标，作受力图。 dt dv mg  kv  F  ma  m 根据牛顿第二定律，有 四、牛顿定律的应用