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牛顿三定律都是什么分别是哪三大定律提出时间

发布时间:2021-09-01 15:50源自:知识作者:小街网阅读()

  牛顿三定律都是什么分别是哪三大定律提出时间理解与应用原文
  第一定律说明了力的含义:力是改变物体运动状态的原因;第二定律指出了力的作用效果:力使物体获得加速度;第三定律揭示出力的本质:力是物体间的相互作用。
牛顿三定律都是什么分别是哪三大定律提出时间
  牛顿三大定律
  牛顿第一运动定律:
  孤立质点保持静止或做匀速直线运动;
  任何一个物体在不受外力或受平衡力的作用时,总是保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有作用在它上面的外力迫使它改变这种状态为止。
  惯性大小只与质量有关,与速度和接触面的粗糙程度无关。质量越大,克服惯性做功越大;质量越小,克服惯性做功越小。
  牛顿第二运动定律:
  物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
  牛顿第三运动定律:
  相互作用的两个质点之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
  1687年:牛顿运动定律包括牛顿第一定律、第二运动定律和牛顿第三运动定律三条定律,由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中总结提出。
  (1)牛顿第一定律:
  定律内容: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。
  理解要点:
  ①运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持。
  ②它定性地揭示了运动与力的关系: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第一定律是牛顿以伽俐略的理想斜面实验为基础,总结前人的研究成果加以丰富的想象而提出来的;定律成立的条件是物体不受外力,不能用实验直接验证。
  ④牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能认为它是牛顿第二定律合外力为零时的特例,第一定律定性地给出了力与运动的关系,第二定律定量地给出力与运动的关系。
  对“理解要点”的理解:
  简单的一个复合句,却可以被理解出很多深刻的道理,很多时候我们通过参考书或老师讲解能够使耳朵对这些理解要点起了茧子,觉得对做题没啥用。但是在你做了大量题总结这些题目考察内容的一些共性的时候,发现最简单的概括其实就是这些“理解要点”。做一道题需要专门的方法,但做一千道题就需要这样的思想。
  我们可以在很多天马行空变幻莫测的题目里可以找到它的痕迹。
  1.比如有这样一个模型,将一个小木块轻轻放到光滑的向前运动着的木板上,那么由牛顿第一定律可知:小木块将不动或匀速直线运动。这样一个不太符合直观感受的模型可以考成简单的选择判断题,也可以与其他知识点杂糅来考,如果你对这个理解不深、信仰不坚的话,很有可能到时候的思路就不流畅甚至走上错误的道路。但当你做错了回头反思的时候可能就会说“不就是一个牛顿的定律吗?我其实是会做的”但是真的会做么?大多数人还是高估了自己。
  2.还有一个模型,就是带电粒子在电场、磁场或复合场中的运动,为什么某油滴就可以在电磁场中走匀速直线而不是绕圈圈呢,就是因为它所受到的重力与电磁力平衡。我们往往很重视一些感觉上思维量很大很难的电磁场的题等,但是这些题难道就难在电磁的知识上吗?很多时候是因为我们没有深入理解一些基本定律,没有建立牢固的物理思维大厦,从而在碰到条件很复杂的题目是没有一个直观顺畅的物理感受,犹犹豫豫、瞻前顾后,最后不能一往无前的将题目解决。
  3.如果我们坚定了“没力不改变,有力才改变”(运动状态)的信念,那么碰到任何一个拥有某种运动状态的物体,我们就会程序性地主动分析:它的运动状态改变了吗?它为什么平衡或为什么有这种奇怪的运动形式?似乎还缺少一个力,那个力在哪里?这个力的性质允许它这样运动吗?这个力有没有局限性?能量是怎么变化的?……每道题我们都是通过部分的思考以上的问题来解决的,但这些如多米诺骨牌一样的问题的起点往往就是最简单的牛顿定律。
  4.牛顿第一定律虽然简洁,但为了得出它却用了两千年的代价,一位圣人遭到批判,一代代科学家费劲心血、鼓起勇气探究却饱受质疑,如果我们还能了解一下它的诞生历程,那么我们可以将经典物理学发展史串联起来,比如伽利略的斜塔实验、笛卡尔牛顿的概括……这样的话我们一方面可以解决掉理综试卷中的第一道物理学史的选择题,另一方面还可以学习这些大家逻辑思辨的能力、总结概括的能力,不但可以增强我们做题的“软实力”,更对我们以后的人生、事业的发展益处无穷。
  5.牛顿第一定律还可以帮助我们理解应用“理想模型”的思想,对于复杂问题,忽略次要因素,研究主要因素从而认识问题的本质直击要害;还可以帮助我们理解应用“极限”的思想,在常规的、不太强烈的条件下,我们可能无法清楚地一个事物。但如果我们把条件推广到极限,那么事物的本质或者运行规律就会暴露的非常彻底。
  6.只有清楚的记忆并理解一些性质的要点,如“惯性与运动状态无关”“加速度的产生是因为力”……我们才能在解决问题的时候立场坚定,目标明确。否则在解题的过程中,不能充分发掘到一些隐藏着的条件,从而一筹莫展。
  (二)牛顿第二定律
  定律内容:物体的加速度a跟物体所受的合外力F合成正比,跟物体的质量m成反比。
  公式:F合=ma
  理解要点:
  ①因果性:F合是产生加速度a的原因,它们同时产生,同时变化,同时存在,同时消失;
  ②方向性:a与F合都是矢量,方向严格相同;
  ③瞬时性和对应性:a为某时刻某物体的加速度,F合是该时刻作用在该物体上的合外力。
  对“理解要点”的理解:
  1.首先明确惯性是物质的性质,是内在的、本质的、不随外界改变的。而力是物体与物体之间的相互作用,是外加的、强迫的、可以改变的。力对物体的影响效果称作加速度,惯性不同,影响程度不一样。
  2.物体的在空间中的位置变化叫做机械运动。位移、速度和加速度都是衡量物体机械运动的物理量。速度(包括大小和方向)称作物体的运动状态。力的效果就是用来改变物体运动状态的,改变程度的具体大小方向就是加速度。
  3.关于因果性,我们必须在潜意识里牢固的把力和加速度捆绑在一起,这样才可以让我们有一种所谓的良好的“物理感觉”,读了题目给的条件,脑海里就能出现物体运动的状况,并且可以通过力的变化来预测运动状态的改变,通过运动状态的改变反推力的产生与突变等等。
  4.关于方向性,力和加速度最富于变化的地方就在于它们是空间的,我们不能在心里留下死板的印象:物体只会沿着前后或者上下的方向来运动,要随时提醒自己运动的方向可以是斜着的、力的方向可以是不断改变的、加速度有可能突然反向或者消失。这样思考问题才会全面,不会轻易落入出题人的陷阱。
  5.关于这三种很“哲学”的性质,大家往往觉得没啥用,但其实他们就像数学里一些简单的公式一样,字面理解起来容易,但只有通过在实践做题犯错中不断感悟才能化作我们思维的血和肉。它们的作用如空气般不着痕迹但不可或缺。
  应用牛顿第二定律解题的一般步骤
  ①确定研究对象;
  ②分析研究对象的受力情况画出受力分析图并找出加速度方向;
  ③建立直角坐标系,使尽可能多的力或加速度落在坐标轴上,并将其余分解到两坐标轴上;
  ④分别沿x轴方向和y轴方向应用牛顿第二定律列出方程;
  ⑤统一单位,计算数值。
  (三)牛顿第三定律
  定律内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上,公式可写为F=-F'。
  理解:
  定律看似简单,但与之相关的题型很多都易失分或难以理解,并且使用此定律需要训练转换研究对象的解题思想。
  有时候容易失分并不是因为思维的难度,而是因为对细节没理解到位所以看到一些关键词而没有形成条件反射。比如物理的大题中常常会问到“小球对轨道低端的压力是多少?”很多人回答的时候都会直接列方程解出轨道对小球的支持力作为答案,其实还是缺一个牛顿第三定律方程的。一般会扣两分左右。
  而某些题型难以理解是因为大家不习惯牛顿第三定律,而使用牛顿第三定律需要转换研究对象使人感到难受。如人站在车上推墙的问题、苍蝇悬浮在玻璃瓶中的问题、吹动的电风扇受到的支持力的问题、滑块在运动的皮带上有相对位移能量转化与损失的问题、带点导线在某处对磁场力的作用……所谓正难则反,或者正反一起考虑,牛顿第三定律就是换位思考的最佳例子。大家只有多练习,才能顺利的解决物理中这一大类问题。

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