牛顿运动定律PPT幻灯片

第二定律定义的质量叫惯性质量。实验表明：对同一物
体来说，两种质量总是相等。
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(2) 万有引力定律只直接适用于两质点间的相互作用
例 如图所示，一质点m 旁边放一长度为L 、质量为M 的杆，
应辐射的9 192 631 770个周期的持续时间 t0 ： t kt0 （ k 秒,s,second）
米：1983年第17届国际计量大会定义：光在真空 中传播（1/299 792 458）秒所经路径的长度 l0 为一米：
l kl0 （k 米,m,meter）
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千克：保存在巴黎国际度量局里的一个特制的铂
力与运动的关系：力的作用是改变物体的运动状态（运动速度）， 而不是维持物体的运动状态（运动速度）；力是使物体运动状态发生 变化的物体间的相互作用。
惯性参照系：牛顿第一定律只在一些特定的参照系中成立，这种牛 顿第一定律在其中能够成立的参照系称为惯性参照系。
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2.牛顿第二定律
某时刻质点动量对时间的变化率正比与该时刻作用在质点上
讨论
第三定律是关于力的定律，它适用于接触力。对于非接触的 两个物体间的相互作用力，由于其相互作用以有限速度传播， 存在延迟效应。
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4. 叠加原理
Fi mai ,
F mai m ai
i
i
i
F合 ma合
5. 牛顿力学适用范围 质点，宏观物体，低速运动和惯性系
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§2-2 物理量的单位和量纲
相互作用名称 中间媒介 强度 作用规律
强相互作用 胶子和介子 1 ？(渐近自由)
电磁相互作用 光子
10-2 麦克斯韦方程
弱相互作用 中间玻色子 10-5 ?(弱电统一)
引力作用
引力子？ 10-38 万有引力定律
力程(m) 10-15 长程 10-17 长程
• 宏观世界里除了重力来源于万有引力外，其它的力几乎都 源于电磁力
所有力的合力。

Fi

d(mv ) dt

Fi

k
d(mv ) dt
取适当的单位，使 k =1 ，则有
Fi

d(mv ) dt

dm v dt

m
dv dt
当物体的质量不随时间变化时
Fi
m dv dt
ma
直•角坐标系下为
Fix

m
d2x dt 2
Fiy

m
d2 y dt 2
Fiz
[F ] [m][a] MLT 2
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3.2 量纲的应用
1）单位换算 例：[F ] MLT 2
1 达因=1 克1 厘米/1 秒 2
103 千克 102 米 /1秒2 105 牛顿 2）检验公式 量纲法则：任何表示物理量关系的公式两边或公 式中相加减的各项的量纲都必须相同。

m
d2z dt 2
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• 自然坐标下
Fn

man

v2 m


m
1
(
ds dt
)2
Fτ

ma τ
m dv dt

m
d2 dt
s
2
讨论
(1) 第二定律只适用于质点的运动情况
(2) 以下两种情况下，质量不能当常量
• 物体在运动中质量有所增减,如火箭、雨滴问题。
• 高速（v > 106 m/s ) 运动中,质量与运动速度相关,如
1．物理量及其单位
物理量：
基本量：选定 l，m，t... 导出量：由基本量导出 v，a，F...
物理量的单位：
基本单位：定义：米，千克，秒...... 导出单位：由基本单位导出：米 / 秒，米 / 秒2，牛顿 ......
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2．SI单位制
2.1 基本单位：米，千克，秒
秒：铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对
第二章 牛顿运动定律
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§2-1 牛顿运动定律 §2-2 物理量的单位和量纲 §2-3 自然力和常见力 §2-4 牛顿运动定律的应用 §2-5 非惯性系中的力学问题
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§2-1 牛顿运动定律
1．牛顿第一定律
任何物体都保持静止状态或匀速直线运动状态，直到其它物体的作用迫 使它改变这种状态止。
物体的惯性：物体具有保持其运动状态不变的性质。
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3）用量纲法则探求规律 例：单摆周期公式：
设 T Cg l T (LT 2 ) L T 2 L
2 1 0


1/ 2 1/ 2
T

c
l 2
g
l g
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§2-3 自然力和常见力
1．四种基本力
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2. 万有引力
质量为 m1、m2 ，相距为 r 的
r
两质点间的万有引力大小为
m1 F12r0m2 Nhomakorabea21F

G
m1m2 r2
G 6.67 1011m3 kg1 s2
用矢量表示为 说明
F21

G
m1m2 r2
r0
(1) 依据万有引力定律定义的质量叫引力质量，常见的用天 平称量物体的质量，实际上就是测引力质量；依据牛顿
相对论效应问题。
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3. 牛顿第三定律
当物体 A 以力 F 作用于物体 B 时，物体 B 也同时以力 F 作用于物体 A 上， F 和 F 总是大小相等，方向相反，
且在同一直线上。
F F'
第三定律揭示了力的两个性质
• 成对性 —— 物体之间的作用是相互的。 • 同时性 —— 相互作用之间是相互依存，同生同灭。
铱合金圆主体m0：
m

a0 a
m0

km0

（k 千克，kg,kilogram）
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2.2 导出单位
v ds 速度单位：米/秒 dt
a

d 2s dt 2

加速度单位：米/秒2
F ma 力的单位：牛顿：
1牛顿=1千克米/秒2
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2.3 SI 词头
仅仅用标准的基本或导出单位，物理量的数值可能 过大或过小，不方便。
用科学计数法，y.yyy×10n ，或用SI词头：
centi, c, 厘，10-2 kilo, k, 千，103 milli, m, 毫，10-3 mega, M, 兆，106
micro, , 微，10-6 giga, G, 吉，109
nano, n, 纳，10-9 tera, T, 太, 1012
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3．量纲
3.1 量纲 表示一个物理量如何由基本量（包括这些量的
幂次）组合的式子，称为这物理量的量纲。
基本量的量的量纲：[l] L, [m] M, [t] T
导出量的量的量纲：[v] [s] LT 1 [t]
[a] [v] LT 1 LT 2 [t] T