牛顿三大定律的推论 牛顿三大定律

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-15
1、第一定律(物体在没有外力作用的情况下会保持原有的状态);
2、第二定律(F=ma,物体的加速度,与施加在该物体上的外力成正比);
3、第三定律(作用力与反作用力大小相等,方向相反);
每一个定律都是非常重要的,是解决所有物理学问题的基础/
牛顿第一定律

【目的和要求】

1.认识物体的运动不需要力来维持。

2.知道力可以改变物体运动状态(速度)。

【仪器和器材】

方木块(滑块),长20厘米左右的小木棒,小球,实验小车,宽约为10-15厘米、长分别为30厘米和60厘米左右且厚度相同的刨光的木板各一块,毛巾和棉布各一块。

【实验方法】

一、物体的运动不需要力维持

1.把滑块放在60厘米长的水平木板上。用木棒推动滑块运动。停止推动,滑块迅速停下。

2.用木棒以与步骤1中同样的速度推小球。停止推动,小球还要向前运动一段距离。

3.用木棒敲击滑块,敲击停止,滑块还要运动一段距离。

观察重点:三种条件下物体变慢的情况。

结论:物体的运动不需要力来维持;力可以改变物体的运动状态。

二、初速相同时,在水平面运动的物体受的阻力越小,运动距离越长

1.把30厘米长的木板垫成倾角30°左右的斜面,60厘米长的木板水平放置,两板紧密相接。在水平木板上铺上毛巾。让小车自斜面顶端从静止开始滑下(也可以用小球代替)。

2.在水平板上换铺棉布,重复步骤1。

3.取去水平板上的棉布,重复步骤1。

观察重点:三次实验中小车都从同一高度滑下,刚滑到水平板上时快慢一样;三次实验中小车在水平板上运动的距离不同。

结论和推论:物体受到的阻力越小,运动的距离越长。如果物体在运动中不受任何力的作用,它的速度将保持不变,永远运动下去。

牛顿第二定律

[知识要点]
1.运动状态的改变:
运动状态改变实质上是速度的改变,它包括两种情况:①是速度大小的
改变,②是运动方向的改变。
2.牛顿第二定律:
物体的加速度与外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向
与合外力方向相同。
①公式:F合=mas
②力是改变物体运动状态的原因。因为有了力才会产生加速度。
③1N的规定:使质量是1千克的物体产生1m/s2加速度的力是1N。
1N=1kg·m/s2
(在“牛顿”单位定义以前牛顿第二定律表示为F=kma)
④加速度是矢量,其方向和合外力方向相同。
3.平衡状态:物体处于静止或做匀速直线运动的状态,叫平衡状态。
力的平衡:物体在几个力的作用下处于平衡状态,则这种情况叫力的平衡
[重点难点分析]
1.F合=ma
①力是产生加速度的原因。它的大小决定于F合和物体质量m
②牛顿第二定律中的F是物体受到合外力,不是某一个力。比如“一个物
体静止在水平地面上,用力F提它,没有提起”。这个例子中的F只是
一个拉力,不是牛顿定律中的合外力。所以平时说的一个力F不等同于
物体的合外力。
③加速度的方向决定于合外力的方向。它总和合外力方向相同。
④牛顿第二定律是动力学问题的关键,一定要重视。
2.合外力、加速度和物体运动速度的关系:
①当物体受到合外力的方向和物体的运动方向相同时,物体做加速运动。
当合外力逐渐减小时,加速度逐渐减小,但速度越来越大。
②当物体受到合外力的方向和物体运动方向相反时,物体做减速度运动。
不管加速度多大,物体的速度总是减小的。
3.解题思路:
①用牛顿第二定律解题,先要画出物体的简单图形
②正确分析物体的受力。(有合力、分力时,分析合力就不分析它的分
力,分析分子就不说它的合力。比如右上图,把物体说成“下滑力”
和“压力”就不说“重力”,说“重力”就不说“下滑力”和“压力”
4.当解题的结果阻力或加速度是负值时,答案时一定要注意加上方向。比
如:a=-5m/s2 就应该答:“物体的加速度是5m/s2,物体做减速运动
(或方向和物体的运动方向相反)。
[例题选解]
1.一个原来静止的物体,质量是7千克,受到14牛的力的作用,求物体的加
速度和5秒末的速度。
解:根据牛顿第二定律:F=ma
14N=7kg×a
a=2m/s2
vt=v0+at=0+2m/s2×5s=10m/s
2.质量为m的木箱在粗糙水平地面上,当用水平推力F作用于物体上时,物体
产生的加速度为a,若作用力变为2F,而方向不变,则木箱产生的加速度a'
A.大于2a B.等于2a C.小于2a,大于a D.等于a
分析:木箱在水平面上受到2个力的作用,向前的拉力,向后的阻力。根
据牛顿第二定律 F=ma 有:
F-f = ma
2F-f = ma'
由第二个式得 2(F-f) + f=ma'
2ma+ f=ma'
所以 a'>2a

牛顿第三定律

[知识要点]
1.牛顿第三定律:
两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,并且作用在同一直线上
F1=-F2
①力的作用是相互的。同时出现,同时消失。
②相互作用力一定是相同性质的力
③作用力和反作用力作用在两个物体上,产生的作用不能相互抵消。
④作用力也可以叫做反作用力,只是选择的参照物不同
⑤作用力和反作用力因为作用点不在同一个物体上,所以不能求合力
2.相互作用力和平衡力的区别
①相互作用力是大小相等、方向相反、作用在两个物体上、且在同一直线上的力;两个力的性质是相同的。
②平衡力是作用在同一个物体上的两个力,大小相同、方向相反,并且作用在同一直线上。两上力的性质可以是不同的。
③相互平衡的两个力可以单独存在,但相互作用力同时存在,同时消失
例如:一个绳子吊着一只水桶,绳子对桶的竖直向上的拉力和桶对绳子竖直向下的拉力是一对相互作用力,它们都是弹力。作用点分别作用在桶上和绳子上。桶受到绳子的竖直向上的拉力和桶受到的地球对它施加的重力是一对平衡力,拉力和重力不是同一性质的力。
[重点难点分析]
1.一个弹簧秤两端各受到一个拉力,大小都是10牛顿,方向相反,而且处
于静止状态。弹簧秤的示数是多少?
答:10牛。
分析:这是一对平衡力,静止的弹簧秤示数就是它受到的平衡力的大小。也许有的同学想:弹簧秤受到两个10牛顿的力,它的示数不应该是20牛吗?不是的。
如果你手拿弹簧秤称一棵白菜的重力时,白菜如果15牛顿,则弹簧秤的示数为15牛顿,我们一定会说弹簧秤受到的拉力是15牛顿。但你别忘了弹簧秤的另一端还有一个向上的拉力呢,而且拉力的大小也是15牛顿(如果忽略弹簧秤的重力)。通过此例希望同学们记住:弹簧秤显示的示数是它受到的平衡力的大小,即两侧同时受到的拉力的大小。
2.鸡蛋撞在石头上,鸡蛋碎了,但石头却没有什么变化,是不是石头对鸡蛋的作用力大,鸡蛋对石头的作用力小。
分析:不对。鸡蛋撞击石头的力和石头撞击鸡蛋的力是一对相互作用力,它们大小相等,方向相反。只不过相同大小的力鸡蛋承受不了,而石头却能承受得了

三大运动?
三大定律的推论是不是指力是改变物体运动状态的原因,
力是成对存在的,一个力消失另一个力也消失.....

呀,忘了
好像地吸引力什么的
第一个是惯性吧,还有什么质量守恒定律

牛顿三定律是哪三个定律?~

牛顿三定律一般指牛顿运动定律。
牛顿运动定律包括牛顿第一运动定律、牛顿第二运动定律和牛顿第三运动定律三条定律,其中:
第一定律说明了力的含义:力是改变物体运动状态的原因;
第二定律指出了力的作用效果:力使物体获得加速度;
第三定律揭示出力的本质:力是物体间的相互作用。
牛顿运动定律中的各定律互相独立,且内在逻辑符合自洽一致性。其适用范围是经典力学范围,适用条件是质点、惯性参考系以及宏观、低速运动问题。牛顿运动定律阐释了牛顿力学的完整体系,阐述了经典力学中基本的运动规律,在各领域上应用广泛。

扩展资料:定律内容:
牛顿运动定律包含以下三个定律:
1、牛顿第一运动定律:孤立质点保持静止或做匀速直线运动;
2、牛顿第二运动定律:动量为 的质点,在外力 的作用下,其动量随时间的变化率同该质点所受的外力成正比,并与外力的方向相同;
3、牛顿第三运动定律:相互作用的两个质点之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上;
牛顿运动定律中的各定律互相独立:牛顿第一运动定律为后续定律准备了概念并定性阐明了力和运动的关系。特别地,第一定律中所述的“物体不受外力作用时的运动状态”和第二定律中的物体所受外力矢量和为零(合力为零)这一运动状态不同,不能把第一定律当成第二定律的特殊情况,第一定律是完全独立的基本定律,用其解决的问题,别的任何规律都无法解决,第二、第三定律根本不能取代第一定律。
牛顿第二运动定律引入了惯性质量,全面完整地刻画了物体因受力作用而产生加速度,以及加速度与外力及质量的定量关系,构成了第二定律独立于第一、第三定律的深刻内涵和根本原因。牛顿第三运动定律不能由第二定律推演得出,第二定律也代替不了第三定律,第一定律更不能取代第三定律;第三定律也是在非基于伽利略先前提出的观点的基础上,牛顿所提出的一条定律。
第三定律的正确性要靠大量实践来检验。第三定律其实是用力的语言表达的动量守恒定律,而动量守恒定律是自然界中普遍成立的少量几条基本物理规律之一,动量守恒在任何物理领域中均成立(计及电磁场的动量后,运动电子与电磁场的动量也守恒)。牛顿运动定律的内在逻辑符合自洽一致性,即三定律顺承逻辑相容构成有机整体:牛顿运动定律在研究对象上呈递进关系。
参考链接:百度百科-牛顿运动定律

牛顿运动定律包括牛顿第一运动定律、牛顿第二运动定律和牛顿第三运动定律三条定律,由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中总结提出。
1、牛顿第一定律。
假若施加于某物体的外力为零,则该物体的运动速度不变(惯性定律)
牛顿第一定律表明,假若施加于某物体的外力为零,则该物体的运动速度不变。速度是矢量,速度包括了运动的大小与方向。
根据此定律,可得出静止的物体会保持静止,直到有外力施加于这物体为止。运动中的物体会维持其运动速度的大小与方向,直到有外力施加于这物体为止。
2、牛顿第二定律。
施加于物体的外力等于此物体的质量与加速度的乘积
牛顿第二定律表明,施加于物体的外力等于质量与加速度的乘积。这定律又称为“加速度定律”。以方程表达,F=ma,其中,F是外力,m是质量,a是加速度。
第二定律也可以用动量来表明,即施加于物体的外力等于动量的变率:
F=dp/dt;其中p是动量,t是时间。
由于动量等于质量乘以加速度,所以,假若质量不变,则可得到加速度定律,假若质量随着时间流易而改变,则该系统为可变质量系统,必须将时变质量纳入考量,更多内容,请参阅可变质量系统。
3、牛顿第三定律。
当两个物体相互作用于对方时,彼此施加于对方的力,其大小相等、方向相反(作用力与反作用力)。
牛顿第三定律表明,当两个物体相互作用时,彼此施加于对方的力,其大小相等、方向相反。根据第三定律,力是物体与物体之间的相互作用,力必会成双结对地出现,其中一道力称为“作用力”,而另一道力则称为“反作用力”。
这两道力的大小相等、方向相反。在这两道力之间,任何一道力都可以被称为作用力,而其对应的力自然成为伴随的反作用力。
这成对的作用力与反作用力称为“配对力”。第三定律又称为“作用与反作用定律”。

扩展资料:
过去两百年中,物理学者完成了很多个检验核对牛顿运动定律的实验与观测,对于一般的状况,牛顿定律能够计算出很好的近似结果。牛顿定律、牛顿万有引力定律、微积分数学方法,这些理论从所未有地对于各种各样的物理现象给出了一致的定量解释。
对于某些状况,牛顿运动定律并不适用,这时候需要更进阶的物理理论。超高速或非常强烈重力场的状况下,我们需要相对论修正和解释一些天体运动和现象,例如黑洞。在原子尺寸,我们需要量子力学解释原子的发射光谱等物理现象。
但是现代工程学里,对于一般应用案例,像车辆或飞机的运动,牛顿运动定律已能准确地解释和计算工程师遇到的问题。所以,牛顿运动定律仍是中学物理科、大学工程和理科学生的必修和基础部分。
假若要将狭义相对论效应纳入考量,则必须修改第二定律。因为当速度接近光速时,物体受到的合外力就不能精确地表示为静质量与加速度的乘积了。详尽细节,请参阅条目四维力。第三定律也不适用于狭义相对论,这是因为同时性之相对性无法实现于第三定律。
对于不是直接互相接触,而是相隔有限距离的两个物体,第三定律假定物体与物体之间的作用为瞬时的超距作用。
假设互相作用的两个物体相隔一段距离,从参考系A观测,在时间t,两个物体彼此施加于对方的力分别为F(t),-F(t)。但是从另外一个以相对速度v≠0的参考系B观测,这两个力的施加的时间不同,所以,第三定律不成立,需要加以修改。
参考资料来源:百度百科-牛顿运动定律


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