三、牛顿定律
一、知识网络
二、画龙点睛
概念
1、牛顿第一定律
⑴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．
⑵理解牛顿第一定律时应注意的问题
①牛顿第一定律不像其他定律一样是实验直接总结出来的，它是牛顿以伽利略的理想实验为基础总结出来的．
②牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的运动规律，牛顿第一定律是独立规律，绝不能简单地看成是牛顿第二定律的特例．
③牛顿第一定律的意义在于指出了一切物体都具有惯性，力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态产生加速度的原因．
⑶牛顿第一定律可以从以下几个方面来进一步理解：
①定律的前一句话揭示了物体所具有的一个重要属性，即“保持匀速直线运动状态或静止状态”，对于所说的物体，在空间上是指所有的任何一个物体；在时间上则是指每个物体总是具有这种属性．即在任何情况下都不存在没有这种属性的物体．这种“保持匀速直线运动状态或静止状态”的性质叫惯性．简而言之，牛顿第一定律指出了一切物体在任何情况
下都具有惯性。
②定律的后一句话“直到有外力迫使它改变这种状态为止”实际上是对力下的定义：即力是改变物体运动状态的原因，而并不是维持物体运动的原因．
③牛顿第一定律指出了物体不受外力作用时的运动规律．其实，不受外力作用的物体在我们的周围环境中是不存在的．当物体所受到的几个力的合力为零时，其运动效果和不受外力的情况相同，这时物体的运动状态是匀速直线运动或静止状态．
应该注意到，不受任何外力和受平衡力作用，仅在运动效果上等同，但不能说二者完全等同，如一个不受力的弹簧和受到一对拉或压的平衡力作用的同一个弹簧，显然在弹簧是否发生形变方面是明显不同的．惯性：物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫惯性．
⑷惯性是一切物体的固有属性，是性质，而不是力．与物体的受力情况及运动状态无关．因此说，人们只能利用惯性而不能克服惯性，质量是物体惯性大小的量度，即质量大的，惯性大；质量小的，惯性小． 2、牛顿第二定律
⑴内容：物体的加速度与所受合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外
力的方向相同．
⑵公式：F合 = ma
⑶理解牛顿第二定律时注意的问题
①瞬时性：力与加速度的产生是同时的，即同时增大，同时减小，同时消失．
F＝ma是对运动过程中的每一个瞬间成立的，某一时刻的加速度大小总跟那一时刻的合外力大小成正比，即有力作用就有加速度产生；外力停止作用，加速度随即消失，二者之间没有时间上的推迟或滞后，在持续不断的恒定外力作用下，物体具有持续不断的恒定加速度；外力随时间改变，则加速度也随时间做同步的改变．
②矢量性：加速度的方向总与合外力方向一致． 作用力F和加速度a都是矢量，所以牛顿第二定律的表达式F＝ma是一个矢量表达式，它反映了加速度的方向始终跟合外力的方向相同．而速度方向与合外力方向没有必然联系．
③独立性：F合应为物体受到的合外力，a为物体的合加速度；而作用于物体上的每一个力各自产生的加速度也都遵从牛顿第二定律，与其他力无关(力的独立作用性)．而物体的合加速度则是每个力产生的加速度的矢量和。
④在使用牛顿第二定律时还应注意：公式中的a是相对于惯性参照系的，即相对于地面静止或匀速直线运动的参照系．另外，牛顿第二定律只适用于宏观低速的物体，对微观高速物体的研究，牛顿第二定律不适用．(高速是指与光速可比拟的速度；微观是指原子、原子核组成的世界)． 3、牛顿第三定律
⑴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、作用在同一条直线上，但作用点不在同一个物体上．
⑵注意：物体与物体之间的作用力和反作用力总是同时产生、同时消失、同种性质、分别作用在相互作用的两个物体上，它们分别对这两个物体产生的作用效果不能抵消． ⑶作用力和反作用力与一对平衡力的区别：二对作用力与反作用力分别作用在两个不同的物体上，而平衡力是作用在同一物体上；作用力与反作用力一定是同一性质的力，平衡力则可以是也可以不是；作用力和反作用力同时产生、同时消失，而一对平衡力，当去掉其中一个力后，另一个力可以继续作用 受力物体 作 用 力 与 反 作 用 力 二个不同的物体，作用效果不能抵消 平 衡 力 一个物体，作用效果可以抵消
大小方向 力的性质 大小变化 大小相等，方向相反 一定是同一性质的力 同时存在，同时变化，同时消失 大小相等，方向相反 可以是不同性质的力 其中一个力变化时，不影响另外一个力 ⑷借助作用力与反作用力的关系，可以在解决实际问题时，根据需要变换研究对象，使得对实际问题的求解更为简便、可行． 4、力学单位制
⑴物理公式在确定物理间数量关系（因果关系）的同时，也确定了物理之间的单位关系。 ⑵单位制：由许多不同的物理量的单位构成一套单位。由基本单位和导出单位组成，国际单
位制中基本单位有7个（见下表），除基本单位外的其它单位都是由物理公式导出，称为导出单位。 基本物理量 物理量符号 基本单位 单位符号 力 学 长度 L 米 m 质量 m 千克 kg 时间 t 秒 s 热 学 物质的量 n 摩尔 mol 热力学温标 T 开尔文 k 电 学 电流强度 I 安培 A 光 学 光照强度 坎德拉 ⑶单位制的应用：
①导出单位用基本单位来表达；
②应用物理公式计算时必须采用同一单位制。 5、超重和失重 ⑴超重：
①超重现象：物体对支持物（或悬绳）的压力（或拉力）大于物体重力的现象
设向上加速度为a，T-mg=F合=ma T=mg+ma
②超重的动力学特征：支持面（或悬线）对物体的（向上）作用力大于物体所受的重力 ③超重的运动学特征：物体的加速度向上，它包括两种情况：向上加速运动或向下减速运动 ⑵失重：
①失重现象：物体对支持物（或悬绳）的压力（或拉力）小于物体重力的现象
设向下加速度为a，mg-T=F合=ma T=mg-ma
当物体对支持物（或对悬挂物的拉力）等于零时，我们称为物体处于完全失重状态 ②失重的动力学特征：支持面（或悬线）对物体的（向上）作用力小于物体所受的重力 ③失重的运动学特征：物体的加速度向下，它包括两种情况：向下加速运动或向上减速运动物体处于完全失重状态时，a＝g ⑶【注意】
①物体处于“超重”或“失重”状态时，物体的重力并不变化，只是“视重”发生了变化。 ②“超重”“失重”现象与物体运动的速度方向和大小均无关，只决定于物体的加速度方向 ③日常所说的“视重”与“重力”有区别。视重大小是指物体对支持物或悬挂物的作用力大小，只有当物体的加速度为零时，视重大小等于重力的大小。
④在完全失重的状态下，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如单摆停摆、天平失效，浸在水中的物体不再受浮力等．
规律 1、动力学的两类基本问题：
(1)已知物体的受力情况，求物体的运动情况． (2)已知物体的运动情况，求物体的受力情况．
高中物理公式大全(全集) 三、牛顿定律
