牛頓運動定律課件

1、第二章牛頓運動定律第二章教學(xué)要求1、理解牛頓運動定律及適用條件。2、掌握運用牛頓定律分析問題的思路和方法，能運用微積分等數(shù)學(xué)工具計算一些力學(xué)系統(tǒng)的問題。 主要內(nèi)容牛頓三定律及應(yīng)用 力學(xué)相對性原理 力學(xué)量的單位和量綱教學(xué)要求1、理解牛頓運動定律及適用條件。2、掌握運用牛頓定律2-1牛頓三定律一、第一定律（慣性定律）文字表述：數(shù)學(xué)表達(dá)：意義：A）闡明了“慣性”的概念;B）說明了力的實質(zhì);C）力怎么改變運動狀態(tài)？任何物體都要保持其靜止或勻速直線運動的狀態(tài)，直到外力迫使它改變運動狀態(tài)為止。2-1牛頓三定律一、第一定律（慣性定律）文字表述：數(shù)學(xué)表達(dá)2、牛頓第二定律說明：A）闡明力、質(zhì)量、加速度之間的關(guān)系

2、。B）說明了質(zhì)量的實質(zhì)運動慣性的量度。注意幾點： ）該式是瞬時關(guān)系;）該式是矢量關(guān)系,使用時可用分量式.）只適用于質(zhì)點;原始表達(dá)式：2、牛頓第二定律說明：A）闡明力、質(zhì)量、加速度之間的關(guān)系。B3、牛頓第三定律數(shù)學(xué)表達(dá)：作用力和反作用力是作用在不同的物體上,各產(chǎn)生其效果；同時產(chǎn)生,同時存在,同時消失,且力的性質(zhì)相同總之:牛頓定律闡明了“力”、“質(zhì)量”、 “慣性”的概念。適用于：慣性系、低速、宏觀說明：文字?jǐn)⑹觯簝蓚€物體之間的作用力和反作用力,沿同一直線，大小相等,方向相反,分別作用在兩個物體上。3、牛頓第三定律數(shù)學(xué)表達(dá)：作用力和反作用力是作用在不同的物體2-2 力學(xué)量的單位和量綱長度L(m) 時

3、間t(s) 質(zhì)量M(kg)電流I(A) 物質(zhì)的量(mol) 熱力學(xué)溫度T(k) 發(fā)光強(qiáng)度(cd)一、基本量和導(dǎo)出量被選作獨立規(guī)定單位的物理量稱為基本量，它們的單位叫基本單位；其他量叫導(dǎo)出量，其單位叫導(dǎo)出單位。二、國際單位制(SI)七個基本量及基本單位：2-2 力學(xué)量的單位和量綱長度L(m) 時間t(s) 三、量綱應(yīng)用：A）檢查等式的正確性 B）證明一些定理表示的是基本量和導(dǎo)出量之間的關(guān)系.量綱法則:只有量綱相同的量才能相加、減、用等號相聯(lián)系。用基本量指數(shù)形式表述的導(dǎo)出量.三、量綱應(yīng)用：A）檢查等式的正確性表示的是基本量和導(dǎo)出量之間2-3 幾種常見的力力 接觸力:彈性力和摩擦力 非接觸力(場力)

4、:萬有引力一、萬有引力rm1m2重力:地球?qū)Ρ砻嫖矬w的萬有引力mg說明:兩個有一定形狀大小的物體間的萬有引力,是構(gòu)成物體所有質(zhì)點間的引力的合力mg2-3 幾種常見的力力 接觸力:彈性力和摩擦力 非接觸力(-彈簧力、正壓力、支持力、繩中張力二、彈性力相互接觸的物體因彼此形變而產(chǎn)生欲使物體恢復(fù)其原來形狀的力.-彈簧力、正壓力、支持力、繩中張力二、彈性力相互接觸的三、摩擦力靜摩擦力：物體與物體相互接觸時，沿接觸面兩物體相互施以阻止相對滑動的作用力。滑動摩擦力：方向：與物體相對滑動趨勢的方向相反方向：與物體相對運動的方向相反FF判斷下列情況中的摩擦力：三、摩擦力靜摩擦力：物體與物體相互接觸時，沿接觸面

5、兩物體相互2-4 慣性參考系 力學(xué)相對性原理1、慣性系2、力學(xué)相對性原理適用牛頓運動定律的參考系叫做慣性參考系設(shè)參考系 相對慣性系K以速度 勻速運動.p對于質(zhì)點P：ok.2-4 慣性參考系 力學(xué)相對性原理1、慣性系2、力學(xué)相對性表明:相對于慣性系作勻速直線運動的一切參考系都是慣性系:在所有的慣性系中,牛頓運動定律都是等價的力學(xué)相對性原理求導(dǎo)：相對速度公式表明:相對于慣性系作勻速直線運動的一切參考系都是慣性系:在所2-5 牛頓運動定律應(yīng)用舉例解題步驟1、明確題意，確定研究對象2、隔離物體，受力分析，畫受力圖。3、選取坐標(biāo)系，列出分量方程式。4、解方程5、討論 2-5 牛頓運動定律應(yīng)用舉例解題步驟

6、1、明確題意，確定研究對0AB例1.有一輕繩索圍繞在圓柱上,繩索繞圓柱的張角為 ,繩與圓柱間的靜摩擦系數(shù)為 求繩索處于滑動的邊緣時,繩兩端的張力間的關(guān)系。0AB例1.有一輕繩索圍繞在圓柱上,繩索繞圓柱的張角為 ,解：1）選取研究對象2）受力分析3）建立坐標(biāo)系4）根據(jù)牛頓定律列方程又YXNTT+dT解：1）選取研究對象2）受力分析3）建立坐標(biāo)系4）根據(jù)牛頓定整理以上方程可得：討論：如果則：0AB整理以上方程可得：討論：如果則：0AB例2.從實驗知道,當(dāng)物體速度不大時,可認(rèn)為空氣阻力正比于物體的速度,問以初速度豎直向上運動的物體,其速度將如何變化？解：運動物體所受力有：據(jù)牛頓第二定律,運動方程為：mgyf例2.從實驗知道,當(dāng)物體速度不大時,可認(rèn)為空氣阻力正比于物體分離變量再積分：分離變量再積分：例3:質(zhì)量為m質(zhì)點,沿半徑為R的圓環(huán)的內(nèi)壁運動,整個圓環(huán)水平地固定在光滑的桌面上.已知質(zhì)點與環(huán)壁間的摩擦系數(shù)和質(zhì)點開始運動的速率,試求質(zhì)點在任一時刻的速率。ofvNmR解：以地面為參考系，并選用自然坐標(biāo)系：分析受力列方程例3:質(zhì)量為m質(zhì)點,沿半徑為R的圓環(huán)的內(nèi)壁運動,整個圓環(huán)水平綜合（1）、（2）