物理b第二章牛顿定律.pptVIP

第二章 牛顿定律 本章重点与难点 重点：掌握牛顿定律的基本内容及其适用条件；熟练掌握用隔离体法分析物体的受力情况, 能用微积分方法求解变力作用下的简单质点动力学问题 。 2.1 牛顿定律 2.2 物理量的单位和量纲 2.3 几种常见的力 2.4 牛顿定律应用举例 * 难点：一维的变力作用下质点动力学基本问题。 牛顿 Issac Newton（1643－1727）杰出的英国物理学家,经典物理学的奠基人.他的不朽巨著《自然哲学的数学原理》总结了前人和自己关于力学以及微积分学方面的研究成果. 他在光学、热学和天文学等学科都有重大发现. 数学形式： 时， 恒矢量 说明：（1）定义了物体的惯性 任何物体都有保持其运动状态不变的性质, 这一性质叫惯性. 表述：任何物体都要保持其静止或匀速直线运动状态，直到外力迫使它改变运动状态为止. （2） 定义了力 力是物体运动状态发生变化的原因. （3） 定义了惯性参照系 物体在某参考系中, 不受其他物体作用而保持静止或匀速直线运动状态 , 这个参考系称为惯性系 . 相对惯性系静止或匀速直线运动的参照系也是惯性系 . 一 牛顿第一定律 当 时， 为常量 （3）力的叠加原理 说明：（1）牛顿第二定律只适用于质点的运动. 二 牛顿第二定律 表述：物体动量随时间的变化率 等于作用于物 体的合外力 , 即 （2）质点所受合外力与获得的加速度为瞬时对应关系 一般形式 直角坐标系 自然坐标系 （4）牛顿第二定律的数学表达式 两个物体之间作用力 和反作用力 , 沿同一直线, 大小相等, 方向相反, 分别作用 在两个物体上 .　　　　　 （物体间相互作用规律） 三 牛顿第三定律 地球 理想光滑桌面上的约束力. 3. 砝码所受重力的反作用力是什么? 1. 的反作用力是什么? 2. 能否说 就是砝码的重力传下来的, 它们是一回事吗? 作用力和反作用力应是同一种力. 注意 牛顿三定律只在惯性参考系中成立. 牛顿三定律的研究对象是单个物体(质点) . 若研究对象较复杂，必须将它各部分隔离开来, 分别进行研究. 讨论 1m 是光在真空中在（1/299792458 s ）内所经过的距离 . 力学的 基本单位 物理量的量纲和单位 1s 是铯的一种同位素133 Cs 原子发出的一个特征频率光波周期的9192631770倍 . “千克标准原器” 是用铂铱合金制造的一个金属圆柱体，保存在巴黎度量衡局中 . 物理量 单位名称 符号 长度 米 质量 千克 时间 秒 速率 导出量 力 功 定义：表示一个物理量如何由基本量的组合所形成的式子 . 量纲 某一物理量 的量纲 量纲作用 1）可定出同一物理量不同单位间的换算关系 . 2）量纲可检验文字结果的正误 . 3）从量纲分析中定出方程中比例系数的量纲和单位 . 物体间的万有引力： 万有引力常数： 一 万有引力 （1）万有引力定律适用于两个质点. （2）重力: 地球对地面附近物体的万有引力. 常见的有：压力、支持力、张力、弹簧弹性力等。 特点：弹性限度内弹性力遵从胡克定律 表述：物体在受力形变时,有恢复原状的趋势, 这种抵抗外力, 力图恢复原状的的力就是弹性力. 若线密度 绳各处张力相等. 二 弹性力 滑动摩擦力 静摩擦力 三 摩擦力 当相互接触的物体作相对运动或有相对运动的趋势时, 它们中间所产生的阻碍相对运动的力称为摩擦力. 干摩擦: 固体表面之间的摩擦. （滑动摩擦、静摩擦、滚动摩擦） 湿摩擦: 液体内部或液体和固体表面的摩擦. 最大静摩擦 一般情况 滑动摩擦系数 静摩擦系数 接触面间正压力 讨论：胖子和瘦子拔河,两人彼此之间施与的力是一对作用力和反作用力（绳子质量可略），大小相等，方向相反，那么他们的输赢与什么有关？ 50kg 胜负的关键在于脚下的摩擦力. 1、确定研究对象进行受力分析； （隔离物体，画受力图，不要画力的分解图.） 应用牛顿定律解题的基本思路 2、取坐标系； 3、列方程（一般用分量式, 用文字符号列方程式）； 4、利用其它的约束条件列补充方程； 5、先用文字符号求解，后代入数据计算结果. 例 质量为 m 的物体自空中落下，它除受重力外，还受到一个与速