海大理学院放学裸件 大学物理学电子教案 牛顿运动定律 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惯性参考系力学相对性原理 2-5牛顿运动定律的应用举例 2-6非惯性系惯性力
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 惯性参考系 力学相对性原理 2-5 牛顿运动定律的应用举例 2-6 非惯性系 惯性力 大学物理学电子教案 海大理学院教学课件 牛顿运动定律
第二章 牛顿定律 动力学 研究物体之间的相互作用，以及这种相 互作用所引起的物体的运动状态发生变化的规律。 ·牛顿运动定律一质点动力学的基础。 •本章讨论牛顿运动定律的内容及其对质点运动的初 步应用
第二章 牛顿定律 •动力学——研究物体之间的相互作用，以及这种相 互作用所引起的物体的运动状态发生变化的规律。 •牛顿运动定律——质点动力学的基础。 •本章讨论牛顿运动定律的内容及其对质点运动的初 步应用
牛顿(Isaac Newton,16421727) 重要贡献有万有引力定律、经典力学、微 积分和光学。 •万有引力定律：总结了伽利略和开普勒 的理论和经验，用数学方法完美地描述了 天体运动的规律。 牛顿运动三大定律：《自然科学的数学 原理》中含有牛顿运动三条定律和万有引 力定律，以及质量、动量、力和加速度等 英国物理学家、数 概念。 学家、天文学家， •光学贡献：牛顿发现色散、色差及牛顿 经典物理学的奠基 环，他还提出了光的微粒说。 人。 •反射式望远镜的发明 我不知道世人将如何看我，但是，就我自己看来，我好象不过是 一个在海滨玩耍的小孩，不时地为找到一个比通常更光滑的贝壳 而感到高兴，但是，有待探索的真理的海洋正展现在我的面前
牛顿(Isaac Newton, 1642―1727) 重要贡献有万有引力定律、经典力学、微 积分和光学。 •万有引力定律：总结了伽利略和开普勒 的理论和经验，用数学方法完美地描述了 天体运动的规律。 •牛顿运动三大定律：《自然科学的数学 原理》中含有牛顿运动三条定律和万有引 力定律，以及质量、动量、力和加速度等 概念。 •光学贡献：牛顿发现色散、色差及牛顿 环，他还提出了光的微粒说。 •反射式望远镜的发明 英国物理学家、数 学家、天文学家， 经典物理学的奠基 人。 我不知道世人将如何看我，但是，就我自己看来，我好象不过是 一个在海滨玩耍的小孩，不时地为找到一个比通常更光滑的贝壳 而感到高兴，但是，有待探索的真理的海洋正展现在我的面前
2-1牛顿定律 牛顿第一定律 1、内容 任何物体都将保持其静止或匀速直线运动状态，直到其 他物体的相互作用迫使它改变运动状态为止。 2、说明 •牛顿第一定律也叫做惯性定律； 说明了力的概念和力的作用； 定义了一种特殊的参考系—惯性系； 数学表达式：F=0,=恒量
2－1 牛顿定律 一、牛顿第一定律 1、内容 任何物体都将保持其静止或匀速直线运动状态，直到其 他物体的相互作用迫使它改变运动状态为止。 2、说明 •牛顿第一定律也叫做惯性定律； • 说明了力的概念和力的作用； • 定义了一种特殊的参考系——惯性系； • 数学表达式：F=0，v=恒量
牛顿第二定律 Φd my) 1、内容 dt dt 物体在外力的作用下，其动量随时间 对应性：力产生自己的 的变化率等于作用于的合外力。 加速度； ma 矢量性：力只改变该方 向上物体的运动状态； dv F.ma,=m 瞬时性：合外力是与加 dt F.ma 速度相伴随的。 F。=mn=m- may F ma, 牛顿第二定律是质点动力学的核心方程； 2、说明 •牛顿第二定律只适用于质点的运动；
二、牛顿第二定律 1、内容 物体在外力的作用下，其动量随时间 的变化率等于作用于的合外力。 (mv) dt d dt dp F ＝ = F ma ＝ = = = z z y y x x F ma F ma F ma = = = = 2 v F ma m dt dv F ma m n n 2、说明 •牛顿第二定律是质点动力学的核心方程； •牛顿第二定律只适用于质点的运动； •对应性：力产生自己的 加速度； •矢量性：力只改变该方 向上物体的运动状态； •瞬时性：合外力是与加 速度相伴随的
牛顿第三定律 1、内容 两个物体之间的作用力与反作用力，沿同一直线，大小 相等，方向相反，分别作用在两个物体上。 2、说明 是矛盾的两个方面，它们同时产生，同时消灭，任何一 方都不能孤立地存在。 •是同一种性质的力。 分别作用在两个不同的物体上，它们不能互相抵消。 ·牛顿第三定律对任何参考系都成立
三、牛顿第三定律 1、内容 两个物体之间的作用力与反作用力，沿同一直线，大小 相等，方向相反，分别作用在两个物体上。 2、说明 •是矛盾的两个方面，它们同时产生，同时消灭，任何一 方都不能孤立地存在。 •是同一种性质的力。 •分别作用在两个不同的物体上，它们不能互相抵消。 • 牛顿第三定律对任何参考系都成立
2-2物理量的单位和量纲 国际单位制(S) 长度 质量 时间 热力学温度 电流 物质的量 发光强度 米 千克 秒 开 安培 摩尔 坎德尔 m kg K A mol cd 量纲 dim O=LMTs •只有量纲相同的物理量才能相加减或用等号相连接； •量纲可以用来帮助记忆与推导公式
2－2 物理量的单位和量纲 一、国际单位制（SI） 二、量纲 p q s dim Q = L M T •只有量纲相同的物理量才能相加减或用等号相连接； •量纲可以用来帮助记忆与推导公式。 m kg s K A mol cd 米 千克 秒 开 安培 摩尔 坎德尔 长度 质量 时间 热力学温度 电流 物质的量 发光强度
2-3几种常见的力 万有引力 电磁力 弱力 强力 力程 0 0 <10-17m <105m 长程力 长程力 短程力 短程力 强度 1034N 10N 102N 10N 相互 一切物体 一 切带电粒 多数粒子之间 强子之间 作用 之间 子之间 (核子、介 物体 子、超子) 其他 大尺度范围内 主要发生在粒子 特点 起决定作用（天 衰变及俘获过程 体) 中 传递 引力子 光子Y 中间玻色子 胶子G 媒介 (尚未发现) w+Zo (已被间接确 (1983年发现) 认尚未被分离 出来)
万有引力 电磁力 弱力 强力 力程 长程力 长程力 <10-17m 短程力 <10-15m 短程力 强度* 10-34N 102N 10-2N 104N 相互 作用 物体 一切物体 之间 一切带电粒 子之间 多数粒子之间 强子之间 (核子、介 子、超子) 其他 特点 大尺度范围内 起决定作用 (天 体) 主要发生在粒子 衰变及俘获过程 中 传递 媒介* 引力子 (尚未发现) 光子 中间玻色子 W ,Z0 (1983 年发现) 胶子 G (已被间接确 认尚未被分离 出来) 2－3 几种常见的力
★物理学家的目标： ·四种力可否从一种更基本、更简单的力导出？ •各种力是否能统一在一种一般的理论中？ ★已做和待做的工作： ·20世纪20年代，爱因斯坦最早着手这一工作。 最初是想统一电磁力和引力，但未成功。 ·弱、电统一：1967年温伯格等提出理论 1983年实验证实理论预言 大统一：弱、电、强统一已提出一些理论 因目前加速器能量不够而无法实验证实。 (需要101sGey,现103Gev) 超大统一：四种力的统一
★ 物理学家的目标： • 四种力可否从一种更基本、更简单的力导出? •各种力是否能统一在一种一般的理论中? ★已做和待做的工作: • 20世纪20年代,爱因斯坦最早着手这一工作。 最初是想统一电磁力和引力, 但未成功。 • 弱、电统一:1967年温伯格等提出理论 1983年实验证实理论预言 •大统一 :弱、电、强统一已提出一些理论 因目前加速器能量不够而无法实验证实。 (需要1015Gev, 现103Gev) •超大统一:四种力的统一
万有引力 在两个相距为r,质量分别为m,m,的质 点间有万有引力，其方向沿着它们的连线， 其大小与它们的质量的乘积成正比，与它 们之间的距离的平方成反比 F-G m m2 G=6.67×10-1Nm2.kg2 重力是地球表明附近物体所受的地球的引力，即物体与 地球之间的万有引力 =mg 8=9.8ms2
一、万有引力 在两个相距为r，质量分别为m1，m2的质 点间有万有引力，其方向沿着它们的连线， 其大小与它们的质量的乘积成正比，与它 们之间的距离的平方成反比 2 1 2 r m m F = G 11 2 2 6.67 10 N m kg − − G＝ 重力是地球表明附近物体所受的地球的引力，即物体与 地球之间的万有引力 P = mg 2 9.8m s − g＝