牛頓運(yùn)動(dòng)定律學(xué)習(xí)ppt課件(已修改)
2025-05-13 12:06 本頁(yè)面
【正文】 1 第三章 牛頓定律、動(dòng)量規(guī)律 運(yùn)動(dòng)學(xué) ：研究如何描述物體運(yùn)動(dòng) 基本問(wèn)題：已知 某一方面求另外兩個(gè)面 解決問(wèn)題的武器：根據(jù)概念的定義進(jìn)行微積分運(yùn)算 avr ??? ,動(dòng)力學(xué) ：研究外界作用與與物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 基本問(wèn)題：已知運(yùn)動(dòng)求力，或已知力求運(yùn)動(dòng) 解決問(wèn)題的武器：牛頓定律，動(dòng)量定理及其守恒定律，能量定理及其守恒定律，角動(dòng)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(diǎn)靜止或做等速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 慣性定律是伽利略運(yùn)用理想實(shí)驗(yàn)方法推出的結(jié)論 理想實(shí)驗(yàn)方法：實(shí)驗(yàn) + 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(duì)的慣性系 3 ㈢ 幾點(diǎn)說(shuō)明和注意 ⒈ 在現(xiàn)實(shí)世界中，孤立質(zhì)點(diǎn)可理解為質(zhì)點(diǎn)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(diǎn) 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(guān)察和實(shí)驗(yàn)來(lái)確定 ⒌相對(duì)慣性系做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的參考系也是慣性系 v 4 167。 、動(dòng)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(shí)，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(cè)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(duì)論中的質(zhì)量：物體的質(zhì)量隨速度變化而變化 5 ㈡ 動(dòng)量、動(dòng)量守恒定律 ⒊ 幾點(diǎn)說(shuō)明 ⑴質(zhì)點(diǎn)系中各質(zhì)點(diǎn)的速度是相對(duì)同一慣性系而言 ⑵分量式可單獨(dú)使用，如： ⑶動(dòng)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(dòng)量：質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量與其速度的乘積， ⒉ 質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量守恒定律 氣墊桌碰撞實(shí)驗(yàn) ,容易得到 因此：若質(zhì)點(diǎn)系不受外界其它物體的作用，則質(zhì)點(diǎn)系 動(dòng)量守恒。即 ? ? ?? 恒矢量，則若外 pF ?? 02021012211 vmvmvmvm ???? ???6 167。 、相對(duì)性原理 ㈠ 力的定義及牛頓第三定律 ⒈如何用動(dòng)量給出力的操作定義 2021012211 vmvmvmvm ???? ???根據(jù)動(dòng)量守恒定律：)vmvm(vmvm 2022210111 ???? ????把此式變化成：①寫(xiě)成微分形式：即 dt/pddt/pd,pp 2121 ???? ???? ?? 力是一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體的作用，它等于受力物 體的動(dòng)量對(duì)時(shí)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(xiàn)上 ③2112 FF ?? ??7 ㈡ 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量定理 牛頓第二定律 ? ?? dtvmddtpdF /)(/ ???⒈ 力的獨(dú)立作用原理 ⒉ 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量定理的導(dǎo)數(shù)形式 設(shè)有多個(gè)力作用于質(zhì)點(diǎn) m上 ,根據(jù) 力的獨(dú)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(dòng)量表述形式 牛二定律的動(dòng)量表述形式就是質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量定理的導(dǎo)數(shù)形式 amdtvmdF ??? ??? /⑵ 牛頓第二定律的常見(jiàn)形式 經(jīng)典力學(xué)中 , 質(zhì)量是恒量 , 有： 作用于質(zhì)點(diǎn)的力的矢量和等于質(zhì) 點(diǎn)動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率 8 ㈢ 伽利略相對(duì)性原理 力學(xué)規(guī)律在伽利略變換下具有不變性 ,或者說(shuō)， 任何慣性系在力學(xué)中都是等價(jià)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(chóng)，艙內(nèi)放一只大水碗， 其中放幾條魚(yú)。然后，掛上一個(gè)水瓶，讓水一滴一滴 地滴到下面的寬口罐里。船停著不動(dòng)時(shí)，你留神觀(guān)察， 小蟲(chóng)都以等速向艙內(nèi)各方向飛行，魚(yú)向各個(gè)方向隨便 游動(dòng)，水滴滴進(jìn)下面的罐子中，你把任何東西扔給你 的朋友時(shí)，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(wú)論向那個(gè)方向跳過(guò)的 距離都相等。當(dāng)你仔細(xì)地觀(guān)察這些事情后（當(dāng)然船停 止時(shí)，事情無(wú)疑一定是這樣發(fā)生的），再使船以任何 速度前進(jìn)，只要船是勻速的，也不忽左忽右地?cái)[動(dòng)， 9 你把不論什么東西扔給你的同伴時(shí)，不論他是在船頭還是在船尾，只要你自己站在對(duì)面，你也并不需要用更多的力。水滴將像先前一樣，滴進(jìn)下面的罐子，一滴也不會(huì)滴向船尾，雖然水滴在空中時(shí)，船已行駛了很多柞。魚(yú)在水中游向水碗前部所用的力，不比游向水碗后部來(lái)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(huì)向船尾集中，并不因?yàn)樗鼈兛赡荛L(zhǎng)時(shí)間留在空中，脫離了船的運(yùn)動(dòng)，為趕上船的運(yùn)動(dòng)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(duì)話(huà) 》 ? 東漢 《 尚書(shū)志 考靈曜 》 ：“地恒動(dòng)不止而人不知 ,譬如人在大舟中，閉牖而坐，舟行而人不覺(jué)也?！? 10 167。 ㈠ 力的種類(lèi) ⒈自然界中的四種相互作用 ? 按力產(chǎn)生的微觀(guān)機(jī)制分：萬(wàn)有引力，電磁力，強(qiáng)相互作用和弱相互作用；前兩種為長(zhǎng)程力，后兩種短程力 ⒉力學(xué)中常見(jiàn)的力 ? 萬(wàn)有引力及其分力 —重力，電磁力，彈力和摩擦力 ? 主動(dòng)力和被動(dòng)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(dòng)力 ? 引力、重力、靜電力、洛侖茲力等，有“獨(dú)立自主”的大小和方向，不受其它外力和物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響，處于“主動(dòng)”地位，因此稱(chēng)為主動(dòng)力 ⒈重力和重量
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