牛頓運動定律學(xué)習(xí)ppt課件(已修改)
2025-05-13 12:06 本頁面
【正文】 1 第三章 牛頓定律、動量規(guī)律 運動學(xué) ：研究如何描述物體運動 基本問題：已知 某一方面求另外兩個面 解決問題的武器：根據(jù)概念的定義進行微積分運算 avr ??? ,動力學(xué) ：研究外界作用與與物體運動的關(guān)系 基本問題：已知運動求力，或已知力求運動 解決問題的武器：牛頓定律，動量定理及其守恒定律，能量定理及其守恒定律，角動量定理及其守恒定律 2 167。 F a ㈠ 牛頓第一定律 孤立質(zhì)點靜止或做等速直線運動 慣性定律是伽利略運用理想實驗方法推出的結(jié)論 理想實驗方法：實驗 + 邏輯推理 + 想象 ㈡ 慣性參考系 牛頓第一定律成立的參考系，叫慣性參考系 世界上并不存在絕對的慣性系 3 ㈢ 幾點說明和注意 ⒈ 在現(xiàn)實世界中，孤立質(zhì)點可理解為質(zhì)點雖受外界作用，但外界作用相互抵消 ⒉牛頓第一定律的成立條件：慣性系，質(zhì)點 ⒊注意慣性與慣性定律的區(qū)別 ⒋某參考系是否可看作慣性系，只能根據(jù)觀察和實驗來確定 ⒌相對慣性系做勻速直線運動的參考系也是慣性系 v 4 167。 、動量守恒定律 ㈠ 物體的質(zhì)量概念 kgvvm,kgm,mvvm ???????? 0000 1 ??? 則若220 /1/ cvmm ?? .0mmcv ??? 時，⒈ 牛頓的質(zhì)量定義：質(zhì)量就是物體所含物質(zhì)的多少 牛頓給出的操作定義是：質(zhì)量 =密度 體積 ⒉引力質(zhì)量：用天平測出的，表征引力性質(zhì)的質(zhì)量 ⒊ 慣性質(zhì)量的操作定義：表征物體慣性大小的質(zhì)量 ⒋ 相對論中的質(zhì)量：物體的質(zhì)量隨速度變化而變化 5 ㈡ 動量、動量守恒定律 ⒊ 幾點說明 ⑴質(zhì)點系中各質(zhì)點的速度是相對同一慣性系而言 ⑵分量式可單獨使用，如： ⑶動量守恒定律是自然界基本規(guī)律之一，應(yīng)用范圍廣泛 ? ? ?? 恒量，若 外 xx pF 0vmp ?? ?⒈ 動量：質(zhì)點質(zhì)量與其速度的乘積， ⒉ 質(zhì)點系動量守恒定律 氣墊桌碰撞實驗 ,容易得到 因此：若質(zhì)點系不受外界其它物體的作用，則質(zhì)點系 動量守恒。即 ? ? ?? 恒矢量，則若外 pF ?? 02021012211 vmvmvmvm ???? ???6 167。 、相對性原理 ㈠ 力的定義及牛頓第三定律 ⒈如何用動量給出力的操作定義 2021012211 vmvmvmvm ???? ???根據(jù)動量守恒定律：)vmvm(vmvm 2022210111 ???? ????把此式變化成：①寫成微分形式：即 dt/pddt/pd,pp 2121 ???? ???? ?? 力是一個物體對另一個物體的作用，它等于受力物 體的動量對時間的變化率， 即 ②dt/pdF ?? ?⒉ 牛頓第三定律： 作用力與反作用力等大、反向，作用在一條直線上 ③2112 FF ?? ??7 ㈡ 質(zhì)點動量定理 牛頓第二定律 ? ?? dtvmddtpdF /)(/ ???⒈ 力的獨立作用原理 ⒉ 質(zhì)點動量定理的導(dǎo)數(shù)形式 設(shè)有多個力作用于質(zhì)點 m上 ,根據(jù) 力的獨立作用原理和力的定義 ,有 ⒊ 牛頓第二定律 ⑴牛頓第二定律的動量表述形式 牛二定律的動量表述形式就是質(zhì)點動量定理的導(dǎo)數(shù)形式 amdtvmdF ??? ??? /⑵ 牛頓第二定律的常見形式 經(jīng)典力學(xué)中 , 質(zhì)量是恒量 , 有： 作用于質(zhì)點的力的矢量和等于質(zhì) 點動量對時間的變化率 8 ㈢ 伽利略相對性原理 力學(xué)規(guī)律在伽利略變換下具有不變性 ,或者說， 任何慣性系在力學(xué)中都是等價的 ―把你和朋友關(guān)在一條大船甲板下的主艙里 , 再讓你們 帶幾只蒼蠅、蝴蝶和其它小飛蟲，艙內(nèi)放一只大水碗， 其中放幾條魚。然后，掛上一個水瓶，讓水一滴一滴 地滴到下面的寬口罐里。船停著不動時，你留神觀察， 小蟲都以等速向艙內(nèi)各方向飛行，魚向各個方向隨便 游動，水滴滴進下面的罐子中，你把任何東西扔給你 的朋友時，只要距離相等，向這一方向不必比另一方 向用更多的力。你雙腳齊跳，無論向那個方向跳過的 距離都相等。當(dāng)你仔細(xì)地觀察這些事情后（當(dāng)然船停 止時，事情無疑一定是這樣發(fā)生的），再使船以任何 速度前進，只要船是勻速的，也不忽左忽右地擺動， 9 你把不論什么東西扔給你的同伴時，不論他是在船頭還是在船尾，只要你自己站在對面，你也并不需要用更多的力。水滴將像先前一樣，滴進下面的罐子，一滴也不會滴向船尾，雖然水滴在空中時，船已行駛了很多柞。魚在水中游向水碗前部所用的力，不比游向水碗后部來的大；它們一樣悠閑地游向放在水碗邊緣任何地方的食餌。最后，蝴蝶和蒼蠅將繼續(xù)隨便地到處飛行，它們也決不會向船尾集中，并不因為它們可能長時間留在空中，脫離了船的運動，為趕上船的運動而顯得累的樣子。 ……‖ 摘自 《 關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話 》 ? 東漢 《 尚書志 考靈曜 》 ：“地恒動不止而人不知 ,譬如人在大舟中，閉牖而坐，舟行而人不覺也?！? 10 167。 ㈠ 力的種類 ⒈自然界中的四種相互作用 ? 按力產(chǎn)生的微觀機制分：萬有引力，電磁力，強相互作用和弱相互作用；前兩種為長程力，后兩種短程力 ⒉力學(xué)中常見的力 ? 萬有引力及其分力 —重力，電磁力，彈力和摩擦力 ? 主動力和被動力：按是否受其它作用的影響分 ? 接觸力和非接觸力：按是否需要接觸分 ? 壓力、拉力、向心力、合力、分力：按作用效果分 11 ㈡ 主動力 ? 引力、重力、靜電力、洛侖茲力等，有“獨立自主”的大小和方向，不受其它外力和物體運動狀態(tài)的影響，處于“主動”地位，因此稱為主動力 ⒈重力和重量
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