牛頓三大定律內(nèi)容是什么
2019-01-15 19:59:23高三網(wǎng)
牛頓三大定律主要內(nèi)容
1、牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律，簡(jiǎn)稱牛頓第一定律。又稱慣性定律、惰性定律。常見(jiàn)的完整表述：任何物體都要保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到外力迫使它改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止。
2、牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律的常見(jiàn)表述是：物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，且與物體質(zhì)量的倒數(shù)成正比；加速度的方向跟作用力的方向相同。
3、牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律的常見(jiàn)表述是：相互作用的兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。該定律是由艾薩克·牛頓在1687年于《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中提出的。
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牛頓三大定律詳細(xì)說(shuō)明
牛頓第一定律（慣性定律）內(nèi)容
表述一：任何一個(gè)物體在不受外力或受平衡力的作用時(shí)（Fnet=0），總是保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，直到有作用在它上面的外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。
表述二：當(dāng)質(zhì)點(diǎn)距離其他質(zhì)點(diǎn)足夠遠(yuǎn)時(shí)，這個(gè)質(zhì)點(diǎn)就作勻速直線運(yùn)動(dòng)或保持靜止?fàn)顟B(tài)。
即：質(zhì)量是慣性大小的量度。
慣性大小只與質(zhì)量有關(guān)，與速度和接觸面的粗糙程度無(wú)關(guān)。
質(zhì)量越大，克服慣性做功越大；質(zhì)量越小，克服慣性做功越小。
牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律內(nèi)容
物體的加速度跟物體所受的合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。
公式：F合=ma（單位：N（牛）或者千克米每二次方秒）
牛頓發(fā)表的原始公式：F=d(mv)/dt（見(jiàn)自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理）
動(dòng)量為p的物體，在合外力為F的作用下，其動(dòng)量隨時(shí)間的變化率等于作用于物體的合外力。
用通俗一點(diǎn)的話來(lái)說(shuō)，就是以t為自變量，p為因變量的函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，就是該點(diǎn)所受的合外力。
即：F=dp/dt=d(mv)/dt（d不是delta（△），而是微分的意思。但是在中學(xué)學(xué)習(xí)的一般問(wèn)題中，兩者可以不做區(qū)別）
而當(dāng)物體低速運(yùn)動(dòng)，速度遠(yuǎn)低于光速時(shí)，物體的質(zhì)量為不依賴于速度的常量，所以有F=m(dv/dt)=ma
這也叫動(dòng)量定理。在相對(duì)論中F=ma是不成立的，因?yàn)橘|(zhì)量隨速度改變，而F=d(mv)/dt依然使用。
由實(shí)驗(yàn)可得在加速度一定的情況下F∝m,在質(zhì)量一定的情況下F∝a(只有當(dāng)F以N,m以kg，a以m/s^2為單位時(shí)，F(xiàn)合=ma成立）
第二定律幾點(diǎn)說(shuō)明：
�。�1）牛頓第二定律是力的瞬時(shí)作用規(guī)律。力和加速度同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消逝。
�。�2）F=ma是一個(gè)矢量方程，應(yīng)用時(shí)應(yīng)規(guī)定正方向，凡與正方向相同的力或加速度均取正值，反之取負(fù)值，一般常取加速度的方向?yàn)檎较颉?/p>
�。�3）根據(jù)力的獨(dú)立作用原理，用牛頓第二定律處理物體在一個(gè)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題時(shí)，可將物體所受各力正交分解，在兩個(gè)互相垂直的方向上分別應(yīng)用牛頓第二定律的分量形式：Fx=max，F(xiàn)y=may列方程。
牛頓第二定律的六個(gè)性質(zhì)
�。�1）因果性：力是產(chǎn)生加速度的原因。
（2）同體性：F合、m、a對(duì)應(yīng)于同一物體。
（3）矢量性：力和加速度都是矢量，物體加速度方向由物體所受合外力的方向決定。牛頓第二定律數(shù)學(xué)表達(dá)式∑F=ma中，等號(hào)不僅表示左右兩邊數(shù)值相等，也表示方向一致，即物體加速度方向與所受合外力方向相同。
�。�4）瞬時(shí)性：當(dāng)物體（質(zhì)量一定）所受外力發(fā)生突然變化時(shí)，作為由力決定的加速度的大小和方向也要同時(shí)發(fā)生突變；當(dāng)合外力為零時(shí)，加速度同時(shí)為零，加速度與合外力保持一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。牛頓第二定律是一個(gè)瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的規(guī)律，表明了力的瞬間效應(yīng)。
�。�5）相對(duì)性：自然界中存在著一種坐標(biāo)系，在這種坐標(biāo)系中，當(dāng)物體不受力時(shí)將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)，這樣的坐標(biāo)系叫慣性參照系。地面和相對(duì)于地面靜止或作勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體可以看作是慣性參照系，牛頓定律只在慣性參照系中才成立。
（6）獨(dú)立性：作用在物體上的各個(gè)力，都能各自獨(dú)立產(chǎn)生一個(gè)加速度，各個(gè)力產(chǎn)生的加速度的失量和等于合外力產(chǎn)生的加速度。
適用范圍
（1）只適用于低速運(yùn)動(dòng)的物體（與光速比速度較低）。
�。�2）只適用于宏觀物體，牛頓第二定律不適用于微觀原子。
�。�3）參照系應(yīng)為慣性系。
牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律內(nèi)容
兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力，在同一直線上，大小相等，方向相反。表達(dá)式F=-F'
第三定律（F表示作用力，F(xiàn)'表示反作用力，負(fù)號(hào)表示反作用力F'與作用力F的方向相反）
說(shuō)明：要改變一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，必須有其它物體和它相互作用。物體之間的相互作用是通過(guò)力體現(xiàn)的。并且指出力的作用是相互的，有作用力必有反作用力。它們是作用在同一條直線上，大小相等，方向相反。
注意1.①力的作用是相互的。同時(shí)出現(xiàn)，同時(shí)消失。
�、谙嗷プ饔昧σ欢ㄊ窍嗤再|(zhì)的力
③作用力和反作用力作用在兩個(gè)物體上，產(chǎn)生的作用不能相互抵消。
�、茏饔昧σ部梢越凶龇醋饔昧�，只是選擇的參照物不同
�、葑饔昧头醋饔昧σ�?yàn)樽饔命c(diǎn)不在同一個(gè)物體上，所以不能求合力
2.相互作用力和平衡力的區(qū)別
�、傧嗷プ饔昧κ谴笮∠嗟取⒎较蛳喾�、作用在兩個(gè)物體上、且在同一直線上的力；兩個(gè)力的性質(zhì)是相同的。
②平衡力是作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力，大小相同、方向相反，并且作用在同一直線上。兩個(gè)力的性質(zhì)可以是不同的。
③相互平衡的兩個(gè)力可以單獨(dú)存在，但相互作用力同時(shí)存在，同時(shí)消失
例如：物體放在桌子上，對(duì)于物體所受重力與支持力，二者屬于平衡力，將物體拿走后支持力消失，而重力依然存在．
而物體在桌子上，物體所受的支持力與桌面所受的壓力，二者為一對(duì)作用力與反作用力．物體拿走后，二者都消失．
