牛顿三定律深度解读.docx

牛顿三定律深度解读一、牛顿第一定律牛顿第一定律：一切物体（质点）总是保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力作用迫使它改变这种状态为止。牛顿第一定律包含着如下一些重要内容1 揭露出了物体在不受其他外力作用情况下将保持静止或匀速直线运动状态的这一特征惯性。第一定律指出，任何物体都具有惯性，故常称为惯性定律。第一定律认为力是改变物体运动状态的原因，可以说是对力下了定义。物体在没有受到外力作用或合外力为零的情况下，究竟是静止还是作匀速直线运动，除了和参照系有关以外，一般要看初始状态。二、牛顿第二定律牛顿第二定律：物体在外力的作用下，将获得加速度。加速度的大小跟物体所受外力成正比，跟物体的质量成反比。加速度的方向跟外力的方向相同。应用牛顿第二定律解决问题时要注意如下几个问题（1）牛顿第二定律只适用于惯性系，即把地球看作静止的；以地球为参照系或相对惯性系做匀速直线运动的系统； 力与加速度的瞬时性和矢量体。物体所受合力和物体的加速度同时出现和消失，加速度的方向与合力方向一致；力的独立作用原理。物体受的多个力各产生各的加速度，互不干扰，可以利用力和加速度矢量法则进行处理。（2）正确理解各物理量的数量关系牛顿第二定律给出了加速度与力和质量三个物理量之间的定量关系，即力的大小等于质量和加速度的大小的乘积。它只是指出F与ma的数量相等，但决不能把F与ma看成相同的物理量。如果在分析做加速运动的物体受力情况时，把ma也作为一个外力算进去，认为有一个所谓“加速力”，显然是错误的。实际上加速度a是由合外力F产生的，并不存在“加速力”。 （3）正确理解它们之间的方向关系。力和加速度都是矢量，牛顿第二定律不仅表明力和加速度之间的大小关系，也确定了它们之间的方向关系。即加速度的方向总是跟合外力的方向相同。我们必须抓住加速度方向和合外力方向一致性这个关键，不要把力的方向和物体运动（速度）的方向联系在一起，不能认为物体总是沿着它所受的合外力方向运动。 (4）力和加速度之间是瞬时对应的公式所确立的力和加速度的关系是一个瞬时关系，也就是说物体受到合外力时，立即产生一个加速度，合外力不变（恒力），加速度也不变（匀变速运动）；合外力大小或方向改变时，加速度的大小或方向也立即相应改变；当合外力变为零时，加速度也立即变为零。两者同时存在，同时变化，同时消失，且一一对应。不要认为物体在某一瞬时受到合外力获得加速度后就永远保持这个加速度，只有当合外力是一个大小和方向都不变的恒力时，物体才能获得一个恒定不变的加速度。还应注意：合外力（或加速度）的大小与速度的大小没有直接关系。不能认为合外力大则速度一定大，合外力小则速度就不可能大。其实物体所受合外力大，使物体产生的加速度也大，但它的速度是否大还要取决于初速度和加速运动的时间等因素。 （5）单位：公式三者间的单位关系，只有单位采用国际单位制或厘米克秒制时，公式才能成立。 解题时单位要统一，一般一律用国际单位制单位。 （6）注意定律的适用范围牛顿第二定律只适用于解决宏观物体的低速运动问题，而不能用来解决微观粒子和高速运动问题。而且在应用牛顿第二定律时，必须选择惯性参照系，即对地面静止或匀速直线运动的坐标系。所以公式中的加速度a是相对于地面静止或匀速直线运动的参照物来说的。三、牛顿第三定律牛顿第三定律：对于每一个作用力，必然有一个等值反向的反作用力。作用力和反作用力总是成对出现的，它们同时存在，同时消失，分别用在两个相互作用的物体上。对牛顿第三定律的理解要注意以下问题。(1)要区分平衡力，作用力与反作用力，从作用点角度分析：平衡力作用在一个物体上而作用力与反作用力分别作用在相互作用的不同物体上。从力的性质角度分析：作用力与反作用力一定是同一性质的力而平衡力没有这个制约，不同性质的力也可以平衡。从力的依存关系角度分析：作用力与反作用力相互依存，同时产生和消失，而平衡力却不存在相互依存的关系。(2)在低速运动范围，不论定静止物体间的相互作用，还是运动物体间的相互作用；不论是匀速运动物体间的相互作用，还是加速运动物体间的相互作用；不论是持续的相互作用，还是短暂的相互作用，都遵循牛顿第三定律。 四、物体在不同的受力情况下的运动状态牛顿运动定律揭示了运动和力的关系，使我们认识到力是物体运动状态变化的原因。物体做这样或那样的运动，正是由于物体受力情况和起始条件不同的缘故。现就几种常见运动列表说明如下：运动状态合外力（F）加速度（a）起始条件运动规律v0=0s=0静止匀速直线运动F=0a=0v00为一定值s=vt初速度为零匀加速直线运动v0=0初速度不为零匀加速直线运动F=恒量F与 v0同方向a=恒量v00v0与a同方向初速度不为零匀减速直线运动F与 v0反方向v00v0与a反方向自由落体运动 竖直上抛物体的运动F=mgmg与v0反方向a=gv00竖直向上，v0与g反向 平抛物体的运动F=mgmg与v0垂直a=gv00为水平方向，v0