牛顿三大定律.doc

牛顿三大定律牛顿三大定律是力学中重要的定律,它是研究经典力学的基础。(也叫惯性定律)内容:任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止。说明:物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势,因此物体的运动状态是由它的运动速度决定的,没有外力,它的运动状态是不会改变的。物体的这种性质称为惯性。所以牛顿第一定律也称为惯性定律。第一定律也阐明了力的概念。明确了力是物体间的相互作用,指出了是力改变了物体的运动状态。因为加速度是描写物体运动状态的变化,所以力是和加速度相联系的,而不是和速度相联系的。在日常生活中不注意这点,往往容易产生错觉。注意:牛顿第一定律并不是在所有的参照系里都成立,实际上它只在惯性参照系里才成立。因此常常把牛顿第一定律是否成立,作为一个参照系是否惯性参照系的判据。(也叫加速度定律)内容:物体在受到合外力的作用会产生加速度,加速度的方向和合外力的方向相同,加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。第二定律定量描述了力作用的效果,定量地量度了物体的惯性大小。它是矢量式,并且是瞬时关系。要强调的是:物体受到的合外力,会产生加速度,可能使物体的运动状态或速度发生改变,但是这种改变是和物体本身的运动状态有关的。真空中,由于没有空气阻力,各种物体因为只受到重力,则无论它们的质量如何,都具有的相同的加速度。因此在作自由落体时,在相同的时间间隔中,它们的速度改变是相同的。(也叫作用力和反作用力定律)内容:两个物体之间的作用力和反作用力,在同一条直线上,大小相等,方向相反。说明:要改变一个物体的运动状态,必须有其它物体和它相互作用。物体之间的相互作用是通过力体现的。并且指出力的作用是相互的,有作用必有反作用力。它们是作用在同一条直线上,大小相等,方向相反。另需要注意:(1)作用力和反作用力是没有主次、先后之分。同时产生、同时消失。(2)这一对力是作用在不同物体上,不可能抵消。(3)作用力和反作用力必须是同一性质的力。(4)与参照系无关。牛顿运动定律是建立在绝对时空以及与此相适应的超距作用基础上的所谓超距作用,是指分离的物体间不需要任何介质,也不需要时间来传递它们之间的相互作用。也就是说相互作用以无穷大的速度传递。除了上述基本观点以外,在牛顿的时代,人们了解的相互作用。如万有引力、磁石之间的磁力以及相互接触物体之间的作用力,都是沿着相互作用的物体的连线方向,而且相互作用的物体的运动速度都在常速范围内。在这种情况下,牛顿从实验中发现了第三定律。“每一个作用总是有一个相等的反作用和它相对抗;或者说,两物体彼此之间的相互作用永远相等,并且各自指向其对方。”作用力和反作用力等大、反向、共线,彼此作用于对方,并且同时产生,性质相同,这些常常是我们讲授这个定律要强调的内容。而且,在一定范围内,牛顿第三定律与物体系的动量守恒是密切相联系的。但是随着人们对物体间的相互作用的认识的发展,19世纪发现了电与磁之间的联系,建立了电场、磁场的概念;除了静止电荷之间有沿着连线方向相互作用的库仑力外,发现运动电荷还要受到磁场力即洛伦兹力的作用;运动电荷又将激发磁场,因此两个运动电荷之间存在相互作用。在对电磁现象研究的基础上,麦克斯韦(1831-1879)在1855~1873年间完成了对电磁现象