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1、第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）第二章第二章 牛顿定律牛顿定律 牛顿 Issac Newton（16431727）杰出的英国物理学家,经典物理学的奠基人.他的不朽巨著自然哲学的数学原理总结了前人和自己关于力学以及微积分学方面的研究成果.他在光学、热学和天文学等学科都有重大发现.第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）第二章第二章 牛顿定律牛顿定律 数学形式：数学形式：时，时，恒矢量恒矢量 定义了物体的定义了物体的惯性惯性 任何物体都有保持其运动状任何物体都有保持其运动状态不变的性质态不变的性质,这一性质叫惯性这一性质叫惯性.任
2、何物体都要保持其静止或匀速直线运动状态，任何物体都要保持其静止或匀速直线运动状态，直到外力迫使它改变运动状态为止直到外力迫使它改变运动状态为止.定义了定义了力力 力是物体运动状态发生变化的原因力是物体运动状态发生变化的原因.定义了定义了惯性参照系惯性参照系 物体在某参考系中物体在某参考系中,不受不受其他物体作用而保持静止或匀速直线运动状态其他物体作用而保持静止或匀速直线运动状态 ,这个参考系称为惯性系这个参考系称为惯性系 .相对惯性系静止或匀速相对惯性系静止或匀速直线运动的参照系也是惯性系直线运动的参照系也是惯性系.一一 牛顿第一定律牛顿第一定律2-1 2-1 牛顿定律牛顿定律第二章第二章 牛
3、顿定律牛顿定律物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）第二章第二章 牛顿定律牛顿定律当当 时，时，为为常量常量 力的叠加原理力的叠加原理牛顿第二定律只适用于牛顿第二定律只适用于质点质点的运动的运动.二二 牛顿第二定律牛顿第二定律 物体动量随时间的变化率物体动量随时间的变化率 等于作用于物等于作用于物体的合外力体的合外力 ,即即质点所受合外力与获得的加速度为质点所受合外力与获得的加速度为瞬时对应瞬时对应关系关系第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）第二章第二章 牛顿定律牛顿定律一般的表示一般的表示直角坐标表示直角坐标表示自然坐标表示自然坐标表示牛顿第二定律的数学表
4、达式牛顿第二定律的数学表达式第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）第二章第二章 牛顿定律牛顿定律 两个物体之间作用力两个物体之间作用力 和反作和反作用力用力 ,沿同一直线沿同一直线,大小相等大小相等,方向相反方向相反,分别作用分别作用 在两个物体上在两个物体上.（物体间相互作用规律）（物体间相互作用规律）三三 牛顿第三定律牛顿第三定律地球地球第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）第二章第二章 牛顿定律牛顿定律 1m 1m 是光在真空中在（是光在真空中在（1/299792458 s 1/299792458 s）内所内所经过的距离经过
5、的距离 .力学的力学的基本单位基本单位 19841984年年2 2月月2727日，我国国务院颁布实行以国际日，我国国务院颁布实行以国际单位制（单位制（SISI）为基础的法定单位制为基础的法定单位制 .1s1s 是铯的一种同位素是铯的一种同位素133 Cs 133 Cs 原子发出的一原子发出的一个特征频率光波周期的个特征频率光波周期的91926317709192631770倍倍 .“千克标准原器千克标准原器”是用铂铱合金制造的一是用铂铱合金制造的一个金属圆柱体，保存在巴黎度量衡局中个金属圆柱体，保存在巴黎度量衡局中 .物理量物理量单位名称单位名称符号符号长度长度米米质量质量千克千克时间时间秒秒2
6、-2 物理量的单位和量纲物理量的单位和量纲第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）第二章第二章 牛顿定律牛顿定律速率速率导出量导出量力力功功实际时间过程的时间实际时间过程的时间宇宙年龄宇宙年龄 约约 （140亿年）亿年）地球公转周期地球公转周期 人脉搏周期人脉搏周期 约约最短粒子寿命最短粒子寿命第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）第二章第二章 牛顿定律牛顿定律实际长度实际长度实际质量实际质量可观察宇宙半径可观察宇宙半径宇宙宇宙地球半径地球半径太阳太阳说话声波波长说话声波波长地球地球可见光波波长可见光波波长宇宙飞船宇宙飞船原子半径原
7、子半径最小病毒最小病毒质子半径质子半径电子电子夸克半径夸克半径光子，中微子光子，中微子（静）（静）第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）第二章第二章 牛顿定律牛顿定律 定义：表示一个物理量如何由基本量的组合所形定义：表示一个物理量如何由基本量的组合所形成的式子成的式子.量纲作用量纲作用1 1）可定出同一物理量不同单位间的换算关系可定出同一物理量不同单位间的换算关系.3 3）从量纲分析中定出方程中比例系数的量纲和单位从量纲分析中定出方程中比例系数的量纲和单位.2 2）量纲可检验文字结果的正误量纲可检验文字结果的正误.量量 纲纲某一物理量某一物理量 的量纲的量纲第二
8、章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）第二章第二章 牛顿定律牛顿定律 四种基本相互作用四种基本相互作用 以距源以距源 处强相互作用的力强度为处强相互作用的力强度为 1力的种类力的种类 相互作用的物体相互作用的物体 力的强度力的强度力程力程万有引力万有引力一切质点一切质点无限远无限远弱力弱力大多数粒子大多数粒子小于小于电磁力电磁力电荷电荷无限远无限远强力强力核子、介子等核子、介子等第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）第二章第二章 牛顿定律牛顿定律温伯格温伯格萨拉姆萨拉姆格拉肖格拉肖弱相互作用弱相互作用电磁相互作用电磁相互作用电弱相互电弱相互作用理论作用理论三人于三人于19791979年荣获诺贝尔物理学奖年荣获诺贝尔物理学奖.鲁比亚鲁比亚,范德米尔实验证明电弱相互作用，范德米尔实验证明电弱相互作用，19841984年获诺贝尔奖年获诺贝尔奖.电弱相互作用电弱相互作用强相互作用强相互作用万有引力作用万有引力作用“大统一大统一”（尚待实现）（尚待实现）