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學習指導丨 如何理解牛頓的三大定律?


如何理解牛頓的三大定律?


牛頓第一運動定律,簡稱牛頓第一定律。又稱慣性定律、惰性定律。常見的完整表述:任何物體都要保持勻速直線運動或靜止狀態(tài),直到外力迫使它改變運動狀態(tài)為止。第一定律反映了物體的慣性屬性,由此可知運動不需要力來產(chǎn)生也不需要力來維持,力是運動狀態(tài)改變的原因。


足球在草地上一踢就動,不踢就會停下來,這不是力產(chǎn)生運動,運動需要力來維持嗎?錯啦!一踢就動不是踢力產(chǎn)生運動而是踢力改變足球的運動狀態(tài),其實足球雖然靜止在草地上,但它是隨著地球一起在公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)的,并不是絕對的靜止,在踢力作用下速度發(fā)生了變化。球不被踢會停下來的原因不是沒有受力作用而是受到了草地摩擦阻力的作用,若踢力與摩擦阻力大小相等,則球勻速前進;踢力大于阻力,則球加速前進;沒有踢力或踢力小于阻力,則球減速前進。運動不需要力來維持,力產(chǎn)生了速度的變化。


牛頓第二運動定律的常見表述是:物體加速度的大小跟作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,且與物體質(zhì)量的倒數(shù)成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。牛頓第二定律表明物體的加速度與物體所受合外力有同向性、瞬時對應性及正比性。


所謂同向性是指加速度方向與合力方向始終一致,已知加速度方向可知合力方向,譬如質(zhì)點做勻速圓周運動,則質(zhì)點的加速度方向指向圓心,質(zhì)點一定指向圓心;同理已知合力方向也可知加速度方向,譬如質(zhì)點做平拋運動,所受合力為重力,則質(zhì)點平拋運動過程的加速度大小始終為g,方向始終為豎直向下,任一段時間內(nèi)的速度變化方向始終為豎直向下。


牛頓第三定律的內(nèi)容是:兩個物體之間的作用力和反作用力大小相等,方向相反,在同一直線上。理解第三定律要注意"四同三異"。


"四同"的意思就是:作用力與反作用力"同生共死"、同性質(zhì)、同大小、同一直線上。


"三異"的意思就是:作用力與反作用力異效果、異作用點、異方向。


馬拉車,車拉馬,為什么馬車仍是可以加速前進?產(chǎn)生這疑問的原因是不會受力分析,不理解作用力與反作用力是異效果的,不能把作用力與反作用力當作決定運動的力,也不能誤認為它們可以互相抵消。馬拉車,以車為受力對象,馬的拉力是動力,當拉力大于車所受阻力時車就加速前進;以馬為受力對象,車對馬的反作用力(拉力)是阻力,當馬受到向前動力大于向后阻力時馬就加速前進;當以馬車整體為受力對象時,馬車之間的作用力與反作用力是內(nèi)力,完全不影響整體的運動狀態(tài)。


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