大学物理04动力学.ppt

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1、大学物理电子教案辽宁工程技术大学物理教研室8/11/20211第二章运动定律与力学中的守恒定律一、牛顿运动三定律2.1牛顿运动定律二、常见的几种力三、惯性系四、应用牛顿运动定律解题步骤8/11/20212伟大的科学家牛顿《自然哲学的数学原理》8/11/20213自然和自然规律隐藏在黑暗之中，上帝说“让牛顿降生吧”，一切就有了光明；但是，光明并不久长，魔鬼又出现了，上帝咆哮说：“让爱因斯坦降生吧”，就恢复到现在这个样子。8/11/20214少年时代的牛顿，天资平常，但很喜欢制作各种机械模型，他有一种把自然现象、语言等进行分类、整理、归纳的强烈嗜好，对自然现象极感

2、兴趣。青年牛顿1666年6月22日至1667年3月25日，两度回到乡间的老家1665年获学士学位1661年考入剑桥大学三一学院8/11/202151667年牛顿返回剑桥大学当研究生，次年获得硕士学位1669年发现了二项式定理1669年由于巴洛的推荐，接受了“卢卡斯数学讲座”的职务全面丰收的时期1672年进行了光谱色分析试验1672年，由于制造反射望远镜的成就被接纳为伦敦皇家学会会员1680年前后提出万有引力理论1687年出版了《自然哲学的数学原理》8/11/20216一、牛顿运动三定律1.牛顿第一定律任何物体都保持静止或匀速直线运动状态，直到其它物体对它的作用

3、迫使它改变这种状态为止。（1）内容：①确定了惯性的概念（2）意义：物体的惯性：物体具有保持其运动状态不变的性质。8/11/20217③定义了惯性参照系②确定了力的概念力与运动的关系：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。惯性系：在一个参考系观察，一个不受力作用或处于平衡状态的物体，将保持静止或匀速直线运动的状态，这个参考系叫惯性系。8/11/20218④确定了物体处于平衡状态的条件伽利略斜面实验8/11/202198/11/202110在受到外力作用时，物体所获得的加速度的

4、大小与外力成正比，与物体的质量成反比；加速度的方向与外力的矢量和的方向相同。2、牛顿第二定律（Newtonsecondlaw）经典形式：8/11/202111牛顿第二定律的微分形式牛顿第二定律原文意思：运动的变化与所加的动力成正比，并且发生在这力所沿直线的方向上。这里的“运动”指物体的质量和速度矢量的乘积。牛顿第二定律实质上是：或牛顿第二的微分形式牛顿第二的微分形式牛顿第二定律的微分形式牛顿第二定律的微分形式是基本的普遍形式，适用于高速运动情况与变质量问题。8/11/202112特点：瞬时性；迭加性；矢量性；定量的量度了惯性(1)瞬时性：之间一一对应(3)、矢

5、量性：具体运算时应写成分量式(2)迭加性：几个力同时作用在一个物体上所产生的加速度,应等于每个力单独作用时所产生的加速度的矢量和。直角坐标系中：自然坐标系中：8/11/202113(4)、定量的量度了惯性惯性质量：牛顿第二定律中的质量常被称为惯性质量引力质量：式中被称为引力质量经典力学中不区分引力质量和惯性质量一定大小运动状态不易改变小大运动状态容易改变惯性大惯性小注意：牛顿第一、第二定律只适用于惯性参照系。8/11/202114牛顿第三定律作用力和反作用力同时存在分别作用于两个物体上，不能抵消属于同一种性质的力反映了力的来源：力来自物体与物体间的相互作用两物

6、体间的相互作用力总是大小相等而方向相反，即注意：牛顿第三定律与参照系无关。8/11/202115平衡力作用力与反作用力作用物体力的大小力的方向力的性质力的效果力的时间一个两个相等相等相反且共线相反且共线一般不同一定相同可抵消不能抵消一般不同时同时产生;同时存在;同时消失平衡力与作用力与反作用力8/11/2021161.万有引力二、常见的几种力地球对其表面附近物体的万有引力重力方向：竖直向下重力加速度8/11/202117从苹果到月亮牛顿苹果落地的故事被广泛流传。1665–1666年间，一日他在花园中冥思重力的动力学问题时，看到苹果偶然落地，引起他的遐想：苹果落

7、地是受到地球的引力，那么月球受到地球的引力为什么不掉向地球呢?牛顿认为月亮所受引力与苹果所受重力是同一种力。8/11/202118哈雷彗星：英国天文学家哈雷根据牛顿理论和观测数据计算出，1682年出现的一颗彗星的周期为75年，并预言该彗星将在1857年重新出现。在哈雷去世十多年后1857年（清乾隆24年），该彗星果然又出现了。我国对哈雷彗星的观测：有大量记载。公元前1057年武王伐纣时就有记载。最早的文字记载见于《左传》鲁文公14年（公元前613年）“秋七月有孛星入于北斗”。最近出现的哈雷彗星：于1986年出现，下次将在2061年出现。8/11/2021191

8、986年拍摄的哈雷彗星哈雷8/11/2