高一物理牛顿运动定律章节复习.pdf
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1、高一物理牛顿运动定律章节复习 一、概念和规律 1物体的运动状态和运动状态变化 速度是描述物体运动状态的物理量。速度一定,则物体的运动状态保持不变;速度改变,就意味着物体 的运动状态发生了变化。 速度方向不变大小改变 物体运动状态变化速度大小不变方向改变 速度大小、方向均改变 物体运动状态变化是因为有加速度,而力是产生加速度的原因;不同物体,受到相同的力的作用,产生 的加速度不同,说明不同物体运动状态改变的难易程度不同。即不同的物体,惯性大小不同。 2惯性 (1)定义:一切物体均具有保持匀速直线运动状态或静止状态不变的属性,这种属性就是惯性。 (2)特性:惯性是物体的固有属性,与外界因素无关。
2、(3)惯性的体现: F合=0 时,物体保持匀速直线运动状态或静止状态不变(即惯性维持物体运动状态不变) 。 在相同外力作用下,不同质量的物体运动状态改变的难易程度不同,惯性越大的物体运 动状态越难改变。 在外力作用下做变速运动的物体,只要外力一消失,物体立即以当时的速度做匀速直线 运动。 (4)惯性的量度:质量是物体惯性大小的量度。 3质量 质量表示物体中所含物质的多少,对于确定的物体, m是确定的,与物体所处地理位置和状态无关。 质量是惯性大小的量度,可以用m= F合/a 来测量。 4牛顿第一定律(惯性定律) 发现牛顿第一定律的历史过程: 亚里士多德( 认为力是维持物体运动的原因) 伽利略(
3、 力不是维持物体运动的原因,而是改变物体 速度的原因 ) 笛卡尔( 除非物体受到力的作用,物体将永远保持其静止或运动状态,且只沿直线运动) 牛顿( 牛顿第一定律 ) (1)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。 (2)说明: 该定律指明了物体保持原有状态(匀速直线运动状态或静止状态)的条件是物体不受外力或所受外力 的合力为零。(引申:若物体在某方向上不受外力或所受外力的合力为零,则该方向的运动状态保持不变。) 该定律揭示了惯性是物体的固有属性。 “迫使”揭示了加重的动力学含义:力是改变物体运动状态的原因,力是产生加速度的原因,维持物 体运动靠的不是力
4、而是惯性。 虽然是理想情况(不能用实验证明),但并不缺少事实基础。 第一次确立了物理实验在物理学研究中的基本地位。 5牛顿第二定律(是动力学的核心内容) (1)内容: 物体的加速度跟物体所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力 的方向相同。 (2)表达式: maF合 F 合0时 1 注:该表达式成立的条件是式中各物理量必须取国际单位制单位。 (3)对牛顿第二定律的理解: F、m、a 是对于同一个物体而言的同体性 F 和 a 时刻对应:同时产生、同时消失、同时变化同时性 a 的方向与 F 的方向 一定 相同(与速度方向无关)矢量性 每个力各自独立地使物体产生一个加速度独立性
5、(详见力的独立作用原理) 补充说明 :因果性(决定性) :合外力是产生加速度的原因,加速度是合外力作用的必然结果;F合是 决定 a 的内因;即 tvva t /)( 0 是加速度的定义式、量度式,而a = F合/ m 才是加速度的决定式。 瞬时性(同时性) :a = F合/ m。即加速度与合外力同时产生、同时变化、同时消失,对一物体施力的 瞬时,物体获得加速度,但不同时获得速度。 适用范围和条件:宏观物体低速空间,惯性参考系中。 6力的独立作用原理 (1)内容:各力产生自己的加速度,不受其它力的影响;外力的合力产生物体的加速度;某方向的力产 生该方向的加速度。 (2)表达式:mFa/ 11 ;
6、mFa/ 22 ,mFa/ 合 xx maF, yy maF, 22 yx aaa 7牛顿第三定律 (1)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。 (2)表达式: 1221FF (3)说明: 同时性:作用力与反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失的,它们没有时间上的先后顺序。 相互性:相互作用的两个力互为作用力和反作用力,谁叫作用力都可以。 定律的适用范围:适用于宏观物体和微观粒子间。 归结为: 等值、反向、共线、异物、同时、同性、效果独立 二、概念、规律间的区别与联系 1质量与惯性 (1)惯性是物体维持运动的本领和属性,虽有大小之分,但它并不是物理量,
7、故只有相对大小,没有定 量意义,也没有方向 (例如: 不能说 5kg 的物体具有5kg 的惯性, 也不能说向南运动的物体具有向南的惯性)。 (2)质量是衡量物体惯性大小的“尺子”,惯性大小 完全 由质量决定。质量是物理量,既有相对大小, 又能赋予量值(即有确切大小),还满足一定的运算规则(代数运算法则)。 (3)尽管质量的大小决定着惯性的大小,即质量越大的物体, 其惯性越大, 但是,如果物体的质量加倍, 我们也绝对不能认为其惯性也加倍。 2惯性与惯性定律 惯性指的是物体维持运动的本领和属性。 惯性定律所阐述的是物体在惯性维持下的运动规律以及在受到外界干扰时的行为。 3质量与重力 质量(标量)重
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