高中物理分章知识点：运动定律 3页

‎ ‎ 运动定律 知识要点：‎ 第一专题：牛顿三个定律，是在学过的运动学规律的基础，进一步研究物体运动状态变化的原因，揭示出运动和力之间的本质关系，理解惯性的概念和质量的概念。知道什么是单位制及单位制在物理计算中的应用。‎ 第二专题：牛顿定律的应用，介绍超重和失重。理解并掌握有关连接体问题的计算，从而加深对牛顿定律的理解和运用。通过全章复习，进一步增加分析、解决问题的能力。‎ 一、牛顿三个定律 ‎1、牛顿第一定律，它讲述是物体不受任何力时所遵循的规律。其内容表叙为：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。‎ ‎ 对牛顿第一定律的理解应注意如下几点：‎ ‎ （1）物体的这种保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。一切物体都有惯性。惯性是物体的固有属性，即不管物体是否运动，运动快慢，处于何种状态，受力情况如何等等，物体都有惯性，惯性的大小由物体的质量决定，质量是物体惯性大小的量度。‎ ‎ （2）肯定了力是改变物体运动状态的原因，而不是维持或产生物体运动速度的原因。惯性使物体保持原有的运动状态，而要改变物体的运动状态，一定要有力的作用。物体一旦开始运动，维持这个运动，就不再需要力的作用了。这里必须强调指出的是：伽里略的理想实验，以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要矛盾，忽略次要因素，从而更深刻地反映了自然规律，这种把可靠的事实和深刻的理论思维结合起来的理想实验，是科学研究中的一种重要方法。要知道理想实验，虽然是由人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的“实验”。但它并不是脱离实际的主观臆想，首先它是以实践为基础，是在真实的科学实验的基础上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾对实际过程作出更深入一层的抽象分析，其次，理想实验的推理过程是以一定的逻辑法则为根据的，而这些逻辑法则又都是从长期的社会实践中总结出来的，并为实践所证实了的。在自然科学研究中，它作为一种抽象思维的方法，可以使人们对实际的科学实验有更深刻的理解，可以进一步揭示客观现象和过程之间内在的逻辑联系，并由此得出正确的结论。这从牛顿第一定律及其应用中体会到。在原来学习中，还会知道爱因斯坦在建立狭义相对论，广义相对论、量子论过程中都与“理想实验”密切相关的事实。‎ ‎ （3）牛顿第一定律定性的说明力是运动状态改变的原因，即产生加速度的原因有牛顿第二定律的含义。而第一定律是物体不受任何力作用下的规律与物体受了力而合力为零等效，所以在处理问题时可按处理，但第一定律不能视为第二定律的特例。‎ ‎ （4）在运用牛顿第一定律解释自然现象时，应抓住三点：第一物体的原状态，哪部分受力了，改变了原状态，哪一部分还未来得及受力仍保持原来的状态。因此会出现什么现象。‎ ‎2、对运动状态的改变的理解：‎ 3‎ ‎ ‎ ‎ （1）物体的运动状态，一般指的是物体的运动速度。‎ ‎ （2）速度是矢量，物体的速度的大小改变（由静止到运动，由运动到静止，由快到慢，由慢到快等），速度方向的改变（曲线运动或转弯）或速度大小方向同时改变都叫物体的运动状态改变。‎ ‎ （3）物体有加速度，物体的速度就不断变化，运动状态就不断变化；物体没有加速度，物体的速度就保持不变，物体的运动状态就不变。加速大的物体，运动状态改变的快；加速度小的物体，运动状态改变的慢。‎ ‎ （4）力是使物体产生加速度的原因，但物体的加速度大小，又不完全由力的大小决定，还与物体的质量有关。因此，决定物体运动状态改变程度的物理量加速度，当A物体质量一定时，外力越大加速度越大；B外力一定时，物体的质量越大加速度越小，若为了产生相同的加速度质量大的物体需的力大，由此可以说明质量大的物体运动状态难于改变，即它的惯性大，因此可以用质量来量度物体的惯性，质量是物体本身的属性，与它和外界的关系无关与它与它的运动状态无关。物体的惯性只由其质量来量度。认为静止物体无惯性运动，物体有惯性或速度大的物体惯性大等都是错误的。‎ ‎3、牛顿第二定律 ‎ （1）内容：物体的加速度跟物体所受的外力成正比，跟物体的质量成反比王}-9；，加速度的方向和外力的方向相同。其数学表达式为。‎ ‎ （2）对定律的理解应注意如下几点：‎ ‎ ①具有三性即瞬时性：有力就有加速度，力大加速度在，力小加速度大，力恒定加速度不变，力消失加速度无。矢量性：加速度的方向始终与合外力方向一致。对应性：一物体受几个力作用，各个力产生各自的加速，不能张冠李戴。‎ ‎ ②是加速度的决定式，即加速度的大小对其质量相同的物体SF越大加速度越大，对SF相同的不同物体，质量越小加速度越大。应能区别 加速度的定义式。‎ ‎ （3）由定律中的a, m选取国际单位，规定力的单位（牛顿）使F = Kma中的K为1，‎ 即m定为1kg，a为1m/s2，此时力的大小定为1N，其中K = 1，使运算简化。‎ ‎ （4）由牛顿定律可知重力和质量的关系G = mg（G为重力，g为重加速度）。‎ ‎ （5）研究对象是质点或可看质点的物体。‎ ‎ （6）加速度对力的依赖关系。对一定质量的物体，其加速度的大小和方向，完全由力的大小方向决定，跟物体的速度大小方向无关。‎ ‎ （7）应用牛顿第二定律解题，一般按下列步骤进行。‎ ‎ ①明确研究对象（即受力物体——视为质点）；‎ ‎ ②分析研究对象所受的全部力——受力物体以外的物体对它的作用，准确画出各力的 图示；‎ ‎ ③选好坐标，对各个力进行正文分解，或求出各力的合力；‎ ‎ ④应用牛顿第二定律列出方程；‎ ‎ ⑤统一为国际单位，认真求解，最后给出明确答案，有数值计算的题答案中必须明确 ‎ 3‎ ‎ ‎ 写出数值和单位。‎ ‎ ‎ ‎4、单位制说明：运算中一律取统一的国际单位，力学中长度取米m，质量取（千克）kg，时间取（秒）s，如果掌握了单位制的知识对于物理计算是很重要的。当已知量都统一为国际单位制，只要正确地应用物理公式，计算的结果未知量的单位也总是国际单位中它的单位。这样在解题时就没有必要在计算过程中一一写出各个量的单位，只是在最后标出所求量的单位就行了。此外用单位制可粗略检查计算结果是否正确。‎ ‎5、牛顿第三定律讲述的是两个物体之间相互作用的这一对力必须遵循的规律。这对力叫作用力和反作用力，实验结论是：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，作用在同一条直线上。‎ ‎ 对牛顿第三定律的理解应注意以下几点：‎ ‎ （1）作用与反作用是相对而言的，总是成对出现的，具有四同：即同时发生、存在、消失、同性质。（如果作用力是摩擦力反作用力也是摩擦力，绝不会是弹力或重力。）‎ ‎ （2）一对作用力和反作用力，分别作用于两个相互作用的物体上，不能抵消各自产生各自的效果，（F = m1a1, F ¢ = m2a2）不存在相互平衡问题。而平衡力可以抵消也可以是不同性质的力。‎ ‎ （3）作用力与反作用力与相互作用的物体的运动状态无关，无论物体处于静止、作匀速运动，或变速运动，此定律总是成立的。‎ ‎ （4）必须弄清：拔河、跳高或马拉车。 ‎ ‎ 如果拔河：甲队能占胜乙队是由于甲队对乙队的拉力大于乙队受到的摩擦力，而甲队对乙队的拉力和乙队对甲队的拉力是一对作用反作用力。同理跳高是人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作用力和反作用力，人只所以能跳起来，是地对人的支持力大于人受到的重力。‎ ‎ （5）应指出的是应用牛顿第三定律解释问题最易出错。‎ 3‎