物理知识点总结:牛顿第一、第二、第三定律

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2021年02月11日 06:01
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2021年2月11日发(作者:vanityfair)


牛顿第一、第二、第三定律知识点总结



牛顿第一定律



1

.历史上对力和运动关系的认识过程:



①亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因。


< p>
②伽利略的想实验:否定了亚里士多德的观点,他指出:如果没有摩擦,一旦物体具有某一速度,< /p>



物体将保持这个速度继续运动下去。



③笛卡儿的结论:如果没有加速或减速的原因,运动物体将保持原来的速度一直运动下去 。



④牛顿的总结:牛顿第一定律


< /p>


2


.伽利略的“理想斜面实验”程序内容:





(


事实


)


两 个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面





(


推论


)


如果没有摩擦,小球将上升到释放的高度。





(


推论


)


减 小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度。





(


推论


)


继 续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平,小球沿水平面做持续的匀速直线运动。





(


推断


)


物体在水平面上做匀速运动时并不需要外力来维持。



此实验揭示了力与运动的关系:



①力 不是


维持物体运动的原因,而是


改变物体运动状态的原因,物体 的运动并不需要力来维持。



..


..


②同时说出了一切物体都有一种属性


(


运动状态保持不变


的属性


)


只有受力时 运动状态才改变。



....


这种运动 状态保持不变


的属性就称作惯性。



. ...


即:


一切物体具都有保持


原来匀 速直线运动状态或静止状态的性质,这就是惯性。



..


3


.对惯性的理解要点:





惯性是物体的固有属性,即:保持 原来运动状态不变的属性,不能克服,只能利用。与物体的受力情


况及运动状态无关。任 何物体


,


无论处于什么状态


,


不论任何时候,任何情况下都具有惯性。





惯性不是力,惯性是物体的一属性


(


即保持原来运动不变的属性


)


。不能说“受到惯性”和“惯性作用”




力是物体对物体的作用,惯性和力是两个绝然不同的概念。





物体的运动状态并不需要力来维持 ,因此惯性不是维持运动状态的力


.




惯性的大小:体现在运动状态改变 的难易程度,


(


即是保持原来运动状态的体领强弱


)



,


其大小由质量


来决定。质量是惯性大小的唯一量度。质量大,运动状态较难改变,即惯性大。





惯性与惯性定律的区别:



惯性:是


保持原来运动状态不变的属性




..


惯性定律:

(


牛顿第一定律


)


反映

< p>
物体在一定条件下


(


即不受外力或合外力为零


)


的运动规律



. .


....


牛顿在《自然哲学的数学原理》中提出了三条运动定 律


(


称为牛顿三大定律


)


奠定了力学基础



4


.牛顿第一定律


< br>内容:一切物体总保持匀速直线运动或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。

< br>


揭示了力不是维持物体运动的原因


,

< br>而是改变物体运动的原因


.(


即是产生

< br>a)


两层含义:



(1) < /p>


物体总有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质是物体的一种固有属性


,


(惯性)



物体的运动并不需要力来维持。




1


牛顿第一、第二、第三定律知识点总结



(2)


要使物体的运动状态改变,必须施加力的作用,即力是 改变运动状态的原因。



说明:


①不是 由实验直接总结出来的规律,牛顿以伽利略的理想实验为基础,总结前人的研究成果而推理


得出的理想条件下的规律。



②成立条件是物体不受任何外力


,


是理想条件下所遵循的规律,实际生活中

,


不受外力作用的物体是没有的



理解:



(1)


运动是物体的一种属性,物体的运动并不需要力来维持。



(2)


它定性地揭示了力与运动的关系:力是改变物体运动状 态的原因,是使物体产生加速度的原因。



(3)


定律说明任何物体都具有的一种性质


-----


惯性



(4)


不受力的物体是不存在的,牛顿第一定律不能用实验直接验证。但是建立在大量实验现象的基础上,

< p>
通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉人们研究物理问题的另一种方法:通过观察大量的实验现象,


利用人的逻辑思维,从大量的实验现象中寻找规律。



(5)


牛一定律是牛二定律的基础,不能简单地认为它是牛二定律不受外 力时的特例。



牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系。牛 顿第二定律定量地给出力与运动的关系。



(6)


运动状态改变的理解:



(


是速度的改变


)

< br>速度是描述物体运动状态的物理量,物体的速度变化了,即是物体的运动状态发生了改变。



运动状态改变的类形:速度大小的变化,速度方向的变化,速度的大小和方向 同时改变。



知识简析



一、牛顿第一定律



1


、内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.



说明:



1


)物体不受外力是该定律的条件.









2


)物体总保持匀速直线运动或静止状态 是结果.









3


)直至外力迫使它改变这种状态为止,说明力是产生加速度的原因 .




4


)物 体保持原来运动状态的性质叫惯性,惯性大小的量度是物体的质量.


< br>(


5


)应注意:①牛顿第一定律不是实脸直接总结出来的 .牛顿以伽利略的理想斜面实脸为基拙,加


之高度的抽象思维,概括总结出来的.不可能 由实际的实验来验证;



②牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特 例,而是不受外力时的理想化状态.



③定律揭示了力和运动的 关系:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因.


< br>2


、惯性:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质.



说明:①惯性是物体的固有属性,与物体是否受力及运动状态无关.



②质量是惯性大小的量度.质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.



有的同学总认为“惯性与物体的运动速度有关,速度大,惯性大, 速度小,惯性就小”


,理由是物体


的运动速度大,不容易停下来 ,产生这种错误的原因是把“惯性大小表示运动状态改变的难易程度”理解


成“惯性大小 表示把物体从运动变为静止的难易程度”


,实际上,在受到相同阻力的情况下,速度大小 不


同的质量相同的物体,


在相等的时间内速度的减小量是相同的 ,


这说明它们的惯性是相同的,


与速度无关。

< br>





2


牛顿第一、第二、第三定律知识点总结



牛顿第二定律



实验:用控制变量法研 究:


a



F


的 关系,


a



m


的关系



知识简析



一、牛顿第二定律



1.


内容:


物体的加速度跟物体所受合外力成正比,跟物体的质量成反比;


a


的方向与


F



的方向总是相同。



2.


表达式:


F=ma




a


< /p>


F



m



用动量表述:


F




P



t


揭示了:①



力与


a


的因果关系


,力是产生


a


的原因和改变物体运动状态的原因;



....




力与


a


的定量关系


< br>....


3


、对牛顿第二定律理解:



1



F=ma


中的


F


为物体所受到的合外力 .




2


)< /p>


F



ma


中的< /p>


m


,当对哪个物体受力分析,就是哪个物体的质量,当对一个系统 (几个物体组成一个系


统)做受力分析时,如果


F


是系统受到的合外力,则


m


是系统的合质量.




3


< p>
F



ma


中的

< p>
F



a


有瞬时对应关系 ,


F



a


则 变,


F


大小变,


a

则大小变,


F


方向变


a

< p>
也方向变.




4



F



ma


中的


F



a


有矢量对应关系,


a


的方向一定与

< p>
F


的方向相同。




5



F



ma


中,可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度,也可以求某一个 方向合外力的加速度.




6



F



ma

< p>
中,


F


的单位是牛顿,


m


的单位是


kg



a


的单位是米/秒





7



F

< br>=


ma


的适用范围:宏观、低速



4.


理解时应应掌握以下几个特性。



(1)


矢量性


F=ma

< p>
是一个矢量方程,公式不但表示了大小关系,还表示了方向关系。



(2)


瞬时性


a


F


同时产生、同时变化、同时消失。作用力突变,


a


大小方向随着改变,是瞬时对应关系



(3)


独立性


(


力的独立作用原理


) F



产生


a




F


x



产生

< p>
a


x





F


y



产生


a


y


合< /p>



当物体受到几个力作用时,每个力各自独立地使物体产生一个加 速度,就象其它力不存在一样,这个性


质叫力的独立作用原理。



因此物体受到几个力作用,


就产生几个加速度,


物体实际的加速度就是这几个


加速度的矢量和。



(4)


同体性


F=ma



F


< br>m



a


各量必须对应同一个物体



(5)


局限性


适用于惯性参考系


(


即所选参照物必须是静止或匀速直线运 动的


,


一般取地面为参考系


)




只适用于宏观、低速运动情况,不适用于微观、高速情况。



牛顿运动定律的应用



1


.应用牛顿运动定律解题的一般步骤:



(1)



选取研究对象



(2)


分析所选对象在某状态


(


或某过程中


)


的受力情况、运动情况



(3)


建立直角坐标:其中之一坐标轴沿的方向



然后各力沿两轴方向正交分解



(4)


列出运动学方程或第二定律方程


F



=ma




F


x



=ma


x





F


y



=ma


y





a


这个物理量把


运动


特点和

< br>受力


特点联系起来



(5) < /p>


在求解的过程中


,


注意解题过程和最后结 果的检验


,


必要时对结果进行讨论


.



3


2


牛顿 第一、第二、第三定律知识点总结



2


.物理解题的一般步骤:



(1)


审题:解题的关键,明确己知和侍求,特别是语言文字 中隐着的条件


(


如:光滑、匀速、恰好追上、

< br>距离最大、共同速度等


)


,看懂文句、及题述的物理现象 、状态、过程。



(2)


选取研究对 象:可以是单个物体,也可以是几个物体组成的系统。


(


用整体 法或隔离法


)


;寻找所研


究物理状态和 过程。



(3)


分析所选对象在某状 态


(


或某过程中


)

的受力情况、运动情况、做功情况及能量的转化情况,画出受


力或运动草图。



(4)


依对象所处状态或过程中的运动、


受力、


做功等特点;


选择适当的物理规 律。


(牛二、


及运动学公式;


动量定理 及动量守恒定律;动能定理及机械能守恒定律)在运用规律前:设出题中没有的物理量,


建立坐标系,规定正方向等。



(5)


确定所选规律运动用何种形式建立方程


(


有时要运用到几何关 系式


)


(6)


确定不同状态、过程 下所选的规律,及它们之间的联系,统一写出方程,并给予序号标明。



(7)


统一单位制,求解方程(组)代入数据求解结果。



(8)


检验结果,必要时要进行分析讨论,最后结果是矢量的 还要说明其方向。



3



力、加速度、速度的关系



(1)



F



的方向决定了


a


的方向。


F




a


的大小关系是


F=ma


,不论速度是大、还是小、或为 零,都有


a



只有


F



=0

加速度才能为零,



一般情况下,合力与速度无必然的联系。



(2)



合力与加速度同向时


,


物体加速。反向时


,


减速。



(3)


力与运动的关系:力是改变物体运动状态的原因,产生


a


的 原因。



即:力


加速度



速度变化


(


运动状态变化


)


(4)


某时刻的受力决定了某时刻的


a


,加速度大小决定了单位时间内 速度变化量


的大小,与速度大小无必


.....


然联系。



(5) a


的定义式和决定式的区别



F




v


定义式


a=


定义为速度的变化量与所用时间的比值;



决定式


a



说 明了


a


与所受的


F



m


有关。


t


m


4


.动力学的两大基本问题求解:



受力情况



运动情况



联系力和运动的桥梁是


a


< p>
关键:分析清楚受力情况和运动情况。弄清题给物理情境,


a


是动力学和运动学公式的桥梁



受力情况




牛顿第二定律




a




运动学公式





运动情况



5


.连接体处理方法:



连接体:由两个或几个物体组成的物体系统,称连接体。特点:各个物体具有共同的加速度。



隔离体:把其中某个物体隔离出来,称为隔离体。


< p>
整体法:连接体各物体具有共同的加速度,求整体的加速度可把连接体视为一个整体。



隔离法:求连接体间的相互作用力,必须隔离出其中一个物体,对其用牛顿 第二定律,此法称为隔离法。



注意辩明:每个隔离体运动方向及加速度方向。



两方法一般都以地面作为参考系,单用隔离法一般都能解决问题,但有时交叉使用,可使解题简捷方便 。




4


a

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