1、牛頓運動定律正式稿第1頁，共33頁，2022年，5月20日，15點15分，星期四Nicholas Copernicus1473 - 1543(Niklas Koppernigk)Developed a mathematical model for a Sun-centered solar system第2頁，共33頁，2022年，5月20日，15點15分，星期四Galileo Galilei1564-1642Among the first to turn a telescope to the skyDeveloped the Scientific MethodBelieved in the p

2、opularization of scienceDeveloped the Law of Inertia第3頁，共33頁，2022年，5月20日，15點15分，星期四第4頁，共33頁，2022年，5月20日，15點15分，星期四Newtons LawsIsaac Newton 1642 - 1727Isaac Newton - 1687第5頁，共33頁，2022年，5月20日，15點15分，星期四第2章 牛頓運動定律 本章內容：2. 1 牛頓運動三定律2. 2 力學中常見的幾種力2. 3 牛頓運動定律的應用2. 4 牛頓運動定律的適用范圍Newtons Laws of MotionScalar

3、s & VectorsIsaac Newton - 1686第6頁，共33頁，2022年，5月20日，15點15分，星期四2.1 牛頓運動三定律 任何物體都保持靜止或勻速直線運動的狀態，直到其他物體對它作用的力迫使它改變這種狀態為止。2.1.1 牛頓第一定律三個重要概念 慣 性 質點不受力時保持靜止或勻速直線運動狀態的的性質,其大小用質量量度。 力 使質點改變運動狀態的原因。 慣性系 牛頓運動定律適用的參考系。質點處于靜止或勻速直線運動狀態(質點處于平衡狀態)Law of Inertia第7頁，共33頁，2022年，5月20日，15點15分，星期四Mass(質量)is the measure

4、of the inertia of an object.is measured in kilograms.Inertia is the natural tendency of a body at rest to remain at rest, and of a body in motion to continue moving with unchanged velocity.EnglishMetricMassSlugKilogram WeightPoundNewton第8頁，共33頁，2022年，5月20日，15點15分，星期四Force （力）the agency of change.cha

5、nges the velocity.is a vector quantity.measured in Newtons.Force is simply: A PUSHA PULLor第9頁，共33頁，2022年，5月20日，15點15分，星期四某時刻質點動量對時間的變化率等于該時刻作用在質點上所有力的合力。2.1.2 牛頓第二定律質量不隨時間變化時牛頓第二定律的分量形式（自然坐標系（直角坐標系Force, Mass, Acceleration (F=ma):第10頁，共33頁，2022年，5月20日，15點15分，星期四2.1.3 牛頓第三定律當物體 A 以力作用于物體 B 時，物體 B 也同時

6、以力作用于物體 A 上，和總是大小相等，方向相反，且在同一直線上。 討論第一定律 “力”的概念注意三個重要概念：慣性、力、慣性參照系第二定律 力的度量(定量描述)注意力的 瞬時性、矢量性和對應性第三定律 力的特性注意力的 成對性、一致性和同時性“Action = Reaction”第11頁，共33頁，2022年，5月20日，15點15分，星期四2.2 力學中常見的幾種力2.2.1 萬有引力第12頁，共33頁，2022年，5月20日，15點15分，星期四萬有引力公式只適用于兩質點重力： 討論：為物體所處的地理緯度角第13頁，共33頁，2022年，5月20日，15點15分，星期四Keplers L

7、aws according to NewtonNewton showed that when an object moves around a1/r2 force center, the objects path is:An ellipse closed orbitA parabola open orbitA hyperbola open orbitcomets第14頁，共33頁，2022年，5月20日，15點15分，星期四The effect of launch speed on the trajectory of a satellite.Required launch speed for

8、Earth satellites is:8 km/s (17,500 mph) for circular orbit just above atmosphere,11 km/s (25,000 mph) to escape from Earth.第15頁，共33頁，2022年，5月20日，15點15分，星期四2.2.2 彈性力當兩宏觀物體有接觸且發生微小形變時，形變的物體對與它接觸的物體會產生力的作用，這種力叫彈性力 。例F1F2T1T2張力討論：大小方向第16頁，共33頁，2022年，5月20日，15點15分，星期四2.2.3 摩擦力當兩相互接觸的物體彼此之間保持相對靜止，且沿接觸面有相對運

9、動趨勢時，在接觸面之間會產生一對阻止上述運動趨勢的力，稱為靜摩擦力。 1. 靜摩擦力2. 滑動摩擦力兩物體相互接觸，并有相對滑動時，在兩物體接觸處出現的相互作用的摩擦力，稱為滑動摩擦力。 ( 為滑動摩擦系數)討論：大小方向第17頁，共33頁，2022年，5月20日，15點15分，星期四4.電磁力電磁力和強力電磁力：存在于靜止電荷之間的電性力以及存在于運動電荷之間的磁性力，本質上相互聯系，總稱為電磁力。分子或原子都是由電荷系統組成，它們之間的作用力本質上是電磁力。例如：物體間的彈力、摩擦力，氣體的壓力、浮力、粘滯阻力。5.強力強力：亞微觀領域，存在于核子、介子和超子之間的、把原子內的一些質子和中

10、子緊緊束縛在一起的一種力。作用范圍：第18頁，共33頁，2022年，5月20日，15點15分，星期四6.弱力弱 力弱力：亞微觀領域內的另一種短程力，導致衰變放出電子和中微子的重要作用力。四種基本力的比較 力類型項目萬有引力電磁力強 力弱 力力 程長程長程短程短程作 用 范 圍0010-15m0求：解：第二步：列牛頓定律方程 （原理式）第一步：畫質點m的受力圖第27頁，共33頁，2022年，5月20日，15點15分，星期四第三步：解上述微分方程1.分離變量2.兩邊分別積分由#3.得解（同學自解）第28頁，共33頁，2022年，5月20日，15點15分，星期四例5 質量為m 的小球，用輕繩AB、AC連接如圖。剪斷AB 后瞬間，BC 中的張力之比A解：剪斷AB之前后，小球受力分析如下圖：BC第29頁，共33頁，2022年，5月20日，15點15分，星期四斷前m靜止，a=0斷后瞬間 v=0即（斷前）（斷后）第30頁，共33頁，2022年，5月20日，15點15分，星期四 即2.4 牛頓運動定律的適用范圍2.4.1 慣性系甲乙Fm牛頓定律在該參照系中不適用非慣性系觀察者甲：觀察者乙：無力和加速度但確有加速度l0牛頓定律在該參照系中適用慣性系第31頁，共33頁，2022年，5月20日，15點15分，星期四 結論(1) 凡是牛頓運動定律成立的參考系稱為慣性系。(3) 相對于一慣性系作