203 牛頓定律,量綱,幾種常見力

1、第 二 章牛 頓 定 律1本章目錄2-1牛頓定律2-2物理量的單位和量綱2-3幾種常見的力2-4牛頓定律的應(yīng)用舉例2-0 教學(xué)基本要求*2-5非慣性系 慣性力2 一 掌握牛頓定律的基本內(nèi)容及其適用條件。 二 熟練掌握用隔離物體法分析物體的受力情況，能用微積分方法求解變力作用下的簡(jiǎn)單質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。2-0 教學(xué)基本要求 三 理解慣性系與非慣性系的概念，了解慣性力的概念。3杰出的英國(guó)物理學(xué)家，經(jīng)典物理學(xué)的奠基人。他的不朽巨著自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理總結(jié)了前人和自己關(guān)于力學(xué)以及微積分學(xué)方面的研究成果，其中含有三條牛頓運(yùn)動(dòng)定律以及萬(wàn)有引力定律，以及質(zhì)量、動(dòng)量、力和加速度等概念。在光學(xué)方面，他說(shuō)明了色散的起因

2、，發(fā)現(xiàn)了色差及牛頓環(huán)，他還提出了光的微粒說(shuō)。牛頓 Issac Newton （16431727）2-1牛頓定律4任何物體都要保持其靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，直到外力迫使它改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止。一 牛頓第一定律慣性和力的概念時(shí)， 恒矢量2-1牛頓定律任何物體都具有保持其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)-慣性物體間的相互作用-力5 如物體在一參考系中不受其它物體作用，而保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)，這個(gè)參考系就稱為慣性參考系。慣性參考系非慣性參考系 若某一參考系相對(duì)慣性系作加速運(yùn)動(dòng)，那么這個(gè)參考系就是非慣性參考系。地球是不是慣性參考系還是非慣性參考系？6二 牛頓第二定律 動(dòng)量為 的物體，在合外力 的作用下，其動(dòng)量隨時(shí)間的變

3、化率應(yīng)當(dāng)?shù)扔谧饔糜谖矬w的合外力。2-1牛頓定律物體的質(zhì)量 與其運(yùn)動(dòng)速度 的乘積動(dòng)量合外力7即2-1牛頓定律當(dāng) 時(shí)， 為常量，8注： 為A處曲線的曲率半徑自然坐標(biāo)系中A2-1牛頓定律9(1) 瞬時(shí)關(guān)系(2) 牛頓定律只適用于質(zhì)點(diǎn)注意(3) 力的疊加原理2-1牛頓定律10 兩個(gè)物體之間作用力 和反作用力 ，沿同一直線，大小相等，方向相反，分別作用在兩個(gè)物體上（物體間相互作用規(guī)律）三 牛頓第三定律2-1牛頓定律11地球例 分析物體間的相互作用力2-1牛頓定律12作用力與反作用力特點(diǎn)： (1) 大小相等、方向相反，分別作用在不同 物體上，同時(shí)存在、同時(shí)消失，它們不 能相互抵消(2) 是同一性質(zhì)的力注意

4、2-1牛頓定律13四 力學(xué)相對(duì)性原理為常量2-1牛頓定律14(2) 對(duì)于不同慣性系，牛頓力學(xué)的規(guī)律都 具有相同的形式與慣性系的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)(1) 凡相對(duì)于慣性系作勻速直線運(yùn)動(dòng)的一 切參考系都是慣性系。伽利略相對(duì)性原理。注意2-1牛頓定律15 1984年2月27日，我國(guó)國(guó)務(wù)院頒布實(shí)行以國(guó)際單位制（SI）為基礎(chǔ)的法定單位制。物理量長(zhǎng)度質(zhì)量時(shí)間單位名稱米千克秒符號(hào)mkgs一 單位制國(guó)際單位制規(guī)定了七個(gè)基本單位。2-2物理量的單位和量綱物理量電流強(qiáng)度熱力學(xué)溫度物質(zhì)的量發(fā)光強(qiáng)度單位名稱安培開爾文摩爾坎德拉符號(hào)AKmolCd輔助單位：弧度 rad球面角 sr16 1 m 是光在真空中(1/299 792 45

5、8)s時(shí)間間隔內(nèi)所經(jīng)路徑的長(zhǎng)度。 1 s 是銫的一種同位素133 Cs原子發(fā)出的一個(gè)特征頻率光波周期的9 192 631 770倍。 “千克標(biāo)準(zhǔn)原器” 是用鉑銥合金制造的一個(gè)金屬圓柱體，保存在巴黎度量衡局中。2-2物理量的單位和量綱力學(xué)的基本物理量和基本單位長(zhǎng)度：米(m) 時(shí)間：秒(s) 質(zhì)量：千克(kg)17速率力功實(shí)際過(guò)程的時(shí)間宇宙年齡 約 (140億年)地球公轉(zhuǎn)周期人脈搏周期 約最短粒子壽命2-2物理量的單位和量綱其它力學(xué)物理量都是導(dǎo)出量。18實(shí)際長(zhǎng)度實(shí)際質(zhì)量可觀察宇宙半徑宇宙地球半徑太陽(yáng)說(shuō)話聲波波長(zhǎng)地球可見光波波長(zhǎng)宇宙飛船原子半徑最小病毒質(zhì)子半徑電子夸克半徑光子（靜）2-2物理量的單位

6、和量綱19 描述導(dǎo)出量與基本量之間關(guān)系的表達(dá)式某一物理量 的量綱二 量綱如：速度的量綱是角速度的量綱是力的量綱是dimension2-2物理量的單位和量綱長(zhǎng)度：L 時(shí)間：T 質(zhì)量：M 弧度：120量綱作用(1) 可定出同一物理量不同單位間的換算關(guān)系。(3) 從量綱分析中定出方程中比例系數(shù)的量綱 和單位。 (2) 用量綱檢查等式的正誤。 如：2-2物理量的單位和量綱21一 萬(wàn)有引力引力常數(shù)m1 m2r2-3幾種常見的力22 重力地表附近2-3幾種常見的力 地球?qū)Φ孛娓浇矬w的萬(wàn)有引力23二 彈性力常見彈性力彈簧彈性力胡克定律由物體形變而產(chǎn)生的力。2-3幾種常見的力正壓力、張力、彈簧彈性力等24例

7、1質(zhì)量為 、長(zhǎng)為 的柔軟細(xì)繩，一端系著放在光滑桌面上質(zhì)量為 的物體，在繩的另一端加力 。設(shè)繩的長(zhǎng)度不變，質(zhì)量分布是均勻的。求：(1) 繩作用在物體上的力；(2) 繩上任意點(diǎn)的張力。2-3幾種常見的力25解 設(shè)在點(diǎn) 將繩分為兩段，其間張力 和 大小相等, 方向相反(1)由得2-3幾種常見的力26（2）Ox2-3幾種常見的力272-3幾種常見的力只有當(dāng)繩的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于物體的質(zhì)量時(shí)繩中各處的張力才近似相等且等于外力。28三 摩擦力一般情況 滑動(dòng)摩擦力最大靜摩擦力靜摩擦力 2-3幾種常見的力29例2如圖繩索繞在圓柱上，繩繞圓柱張角為 ，繩與圓柱間的靜摩擦因數(shù)為 ，求繩處于滑動(dòng)邊緣時(shí)，繩兩端的張力 和 間的關(guān)系(繩的質(zhì)量忽略)