面向21世纪课程教材：《物理学》课程电子教案（PPT课件讲稿，第五版）第二章 牛顿定律（2.1）牛顿定律

物理学 第五版 2-1牛顿定律 杰出的英国物理学家,经典 物理学的奠基人.他的不朽巨著 《自然哲学的数学原理》总结了 前人和自己关于力学以及微积分 学方面的研究成果,其中含有三 条牛顿运动定律和万有引力定律, 以及质量、动量、力和加速度等 牛顿 Issac newton 概念.在光学方面,他说明了色 (1643-12)散的起因,发现了色差及牛顿环, 他还提出了光的微粒说. 第二章牛顿定律

第二章 牛顿定律 物理学 第五版 2-1 牛顿定律 1 杰出的英国物理学家，经典 物理学的奠基人．他的不朽巨著 《自然哲学的数学原理》总结了 前人和自己关于力学以及微积分 学方面的研究成果，其中含有三 条牛顿运动定律和万有引力定律, 以及质量、动量、力和加速度等 概念．在光学方面，他说明了色 散的起因，发现了色差及牛顿环， 他还提出了光的微粒说． 牛顿 Issac Newton （1643－1727）

物理学 第五版 2-1牛顿定律 牛顿第一定律 任何物体都要保持其静止或匀速直线运 动状态,直到外力迫使它改变运动状态为止 ☆F=0时,乙=恒矢量 ☆惯性和力的概念 如物体在一参考系中不受其它物体作 用,而保持静止或匀速直线运动,这个参 考系就称为惯性参考系 第二章牛顿定律

第二章 牛顿定律 物理学 第五版 2-1 牛顿定律 2 任何物体都要保持其静止或匀速直线运 动状态，直到外力迫使它改变运动状态为止. 一 牛顿第一定律 惯性和力的概念 时， v  恒矢量  F  0  如物体在一参考系中不受其它物体作 用，而保持静止或匀速直线运动，这个参 考系就称为惯性参考系．

物理学 第五版 2-1牛顿定律 牛顿第二定律 动量为p的物体,在合外力F(=∑F 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 dp d(my) dt dt 当<<C时, 外么 d m为常量, F dt 第二章牛顿定律 3

第二章 牛顿定律 物理学 第五版 2-1 牛顿定律 3 t m t p F d d( ) d d v      二 牛顿第二定律 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． p  (  ) F Fi   当 时， 为常量， v  c m ma t F m      d dv  v   p  m 合外 力

物理学 第五版 2-1牛顿定律 F=m da dt =m-i+m +m-zk dt 即F=ma+ma,j+ma,k F= max F=ma y F=maz 第二章牛顿定律

第二章 牛顿定律 物理学 第五版 2-1 牛顿定律 4 k t j m t i m t F m x y     d d d d d d z v v v    Fx  ma x Fy  ma y F z  ma z F ma i ma j ma k x y     即    z ma t F m      d dv

物理学 第五版 2-1牛顿定律 自然坐标系中 d F=ma=m(a, +a)=m +m—已 S F=n dt dt f= 注:P为A处曲线的 曲率半径 第二章牛顿定律 5

第二章 牛顿定律 物理学 第五版 2-1 牛顿定律 5 注： 为A处曲线的 曲率半径． 2 2 t d d d d t s m t F  m  v 自然坐标系中 n 2 t n t d d ( ) e ρ e m t F ma m a a m       v v      ρ F m 2 n v  a  t e  n e   A

物理学 第五版 2-1牛顿定律 注意()瞬时关系 (2)牛顿定律只适用于质点 (3)力的叠加原理 F=F1+F+F2+ =,+花+a,+ FY 第二章牛顿定律 6

第二章 牛顿定律 物理学 第五版 2-1 牛顿定律 6 (1) 瞬时关系 (2) 牛顿定律只适用于质点 注意      a  a1  a2  a3       F  F1  F2  F3  (3) 力的叠加原理 2 2 1 1 F ma F ma      

物理学 第五版 2-1牛顿定律 牛顿第三定律 两个物体之间作用力F和反作用力F′ 沿同一直线,大小相等,方向相反,分别作 用在两个物体上 F=-F′(物体间相互作用规律) 第二章牛顿定律

第二章 牛顿定律 物理学 第五版 2-1 牛顿定律 7 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 用在两个物体上． F  F＇  F  F   （物体间相互作用规律） 三 牛顿第三定律 F  F 

物理学 第五版 2-1牛顿定律 例分析物体间的相互作用力 T m / m P 地球 第二章牛顿定律 8

第二章 牛顿定律 物理学 第五版 2-1 牛顿定律 8 m m FTFT'  P P'  地球 例 分析物体间的相互作用力

物理学 第五版 2-1牛顿定律 注意 作用力与反作用力特点: (1)大小相等、方向相反,分别作用 在不同物体上,同时存在、同时消失, 它们不能相互抵消 (2)是同一性质的力 第二章牛顿定律

第二章 牛顿定律 物理学 第五版 2-1 牛顿定律 9 作用力与反作用力特点： (1)大小相等、方向相反，分别作用 在不同物体上，同时存在、同时消失， 它们不能相互抵消． (2)是同一性质的力． 注意

物理学 第五版 2-1牛顿定律 四力学相对性原理 0=0+ y you P ∴为常量 X r x du dv dt dt F=ma=ma 第二章牛顿定律 10

第二章 牛顿定律 物理学 第五版 2-1 牛顿定律 10 四 力学相对性原理 u    v  v  F  ma  ma   F     x ut x x＇ y y＇ z z＇ o o＇ u  x＇ P a  a    为常量 t dt d d dv v  u  