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1-4 牛顿运动定律,牛顿（16431727） ： 17世纪最伟大的科学巨匠。 18岁剑桥大学三一学院读书。 在16651666年这两年之内有重大发现。 1669年，年仅26岁的牛顿担任卢卡斯讲座的教授。 1672年起为皇家学会会员，1703年为皇家学会主席直到逝世。1701年辞去剑桥大学的工作。曾任造币厂厂长，1705年受封为爵士。晚年研究宗教。终生未娶。,1,物理学上主要成就是创立了经典力学的基本体系，促成了物理学史上第一次大综合； 对于光学，牛顿致力于光的颜色和光的本性的 研究，作出了重大贡献； 在数学方面，总结和发展了前人的工作，建立了二项式定理，创立了微积分； 在天文学方面，发现了万有引力定律，创制了反射望远镜，初步观察到了行星运动的规律。 在1687年发表的著作自然哲学的数学原理，标志着经典力学体系的确立。,2,一、牛顿第一定律,任何物体都要保持其静止状态或匀速直线运动 状态, 直到其他物体所作用的力迫使它改变为止。,包含两个重要概念：惯性(inertia)和力。,惯性是物体所具有的一种固有特性，保持静止状态或匀速直线运动状态。牛顿第一定律也称为惯性定律。要改变物体所处的状态, 外界必须对物体施加影响或作用, 也就是力。,物体所受的力是外界对它的作用, 作用的效果是使该物体改变运动状态, 产生加速度。,3,二、牛顿第二定律,1. 质量：量度物体惯性的大小。,质量作为惯性的量度而引入, 称为惯性质量。,质量与在大小相等的外力作用下获得的加速度的大小成反比。,质量是标量, 单位是kg (千克)。,微观物体质量是用碳同位素 原子量的十二分之一为单位来量度的, 称为原子质量单位，用u表示,4,2. 牛顿第二定律,质点加速度大小与所受合力大小成正比 , 与质点自身质量成反比; 加速度方向与合力方向相同。,牛顿第二定律是质点所受合力、自身质量及获得的加速度三者间的瞬时关系。定量描述力的效果, 确定合力与加速度间的量值关系, 对运动状态变化作出定量的解释和分析。,分量式：Fx = m ax ，Fy = m ay ，Fz = m az,牛顿第二定律的数学形式为,5,三、牛顿第三定律,牛顿第三定律指出物体间作用是相互的, 其中的一个力称为作用力, 把另一个力称为反作用力。,作用力和反作用力的特点：成对出现，同时产生，同时消失；作用在同一直线上，但作用于不同的物体上；性质相同。,力的单位N 牛顿：1 N = 1 kgms2,物体 A 以力 作用于物体B时，物体 B也必定同时以力 作用于物体 A， 与 大小相等，方向相反，并处于同一条直线上，,6,1. 物体是指质点而言的，是质点运动的基本定律。,牛顿三定律之间的关系：,2. 牛顿运动定律可以导出刚体、流体等运动定律，从而建立起整个古典力学体系。,3. 三条运动定律之间有着紧密联系。,第一定律和第二定律分别定性地和定量地说明了一物体的机械运动状态的变化与其他物体对这物体的作用力之间的关系。第三定律说明引起物体机械运动状态变化的物体间的作用力具有相互作用的性质，并指出相互作用力之间的定量关系。第二定律侧重说明一个特定物体，第三定律侧重说明物体之间相互联系和相互制约的关系。,7,
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