牛顿第一运动定律,牛顿第一定律的内容

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牛顿第一定律的内容

牛顿第一运动定律,简称牛顿第一定律。又称惯性定律、惰性定律。常见的完整表述:任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。

牛顿在《自然哲学的数学原理》中的原始表述是:任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。 该表述在人教版、粤教版高中物理教材中被引用。

用数学公式表示为:

,其中

为合力,v为速度,t为时间。

鲁教版高中物理教材中的表述是:牛顿第一定律表明,当合外力为零时,原来静止的物体将继续保持静止状态,原来运动的物体则将继续以原来的速度做匀速直线运动。合外力为零包括两种情况:一种是物体受到的所有外力相互抵消,合外力为零;另一种是物体不受外力的作用。 有的专家学者认为这种表述方式并不严谨,所以通常采用原始表述。

扩展资料

牛顿第一定律是完全独立的基本定律,它的独立性表现在:

确定了惯性参考系并引出了逻辑循环论证,这是公理体系的表现,任何学科的第一命题都要具有此特性。

指出了任何物体都具有惯性,建立的惯性概念。

它的否命题揭示出力的概念,力是物体对物体的作用,力使物体的运动状态发生变化。

是牛顿第二定律的基础,首先,牛顿第一定律为第二定律准备了概念(力、惯性质量、惯性系)并定性阐明力和运动的关系;其次,第一定律主要说明物体不受外力作用时的运动状态。不受外力作用和物体所受外力矢量和为零不是一码事,因此不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F=0时的特殊情况。

综上所述,牛顿第一定律是完全独立的基本定律,用其解决的问题,别任何规律都无法解决,第二、第三定律根本不能取代第一定律。

参考资料牛顿第一运动定律_百度百科

牛顿第一运动定律实验

英文名称:Newton's First law of Motion

任何物体在不受任何外力的作用下,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。

由于物体保持运动状态不变的特性叫做惯性,所以牛顿第一定律也叫惯性定律。

惯性是一切物体固有的属性,无论是固体、液体或气体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性。

牛顿运动定律(牛顿第一、第二、第三定律)

牛顿第一运动定律】   〖内容〗

   

  一切物体在任何情况下,在不受外力的作用时,总保持相对静止或匀速直线运动状态。

  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。这就是牛顿第一定律。

  牛顿第一定律还可缩写成:动者恒动,静者恒静。

  A particle will stay at rest or continue at a constant velocity, unless acted upon by an external unbalanced force。

   〖说明〗

   物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势,因此物体的运动状态是由它的运动速度决定的,没有外力,它的运动状态是不会改变的。物体的保持原有运动状态不变的性质称为惯性(inertia)惯性的大小由质量量度。所以牛顿第一定律也称为惯性定律(law of inertia)。牛顿第一定律也阐明了力的概念。明确了力是物体间的相互作用,指出了是力改变了物体的运动状态。因为加速度是描写物体运动状态的变化,所以力是和加速度相联系的,而不是和速度相联系的。在日常生活中不注意这点,往往容易产生错觉。

   〖注意〗

  

  (1)牛顿第一定律并不是在所有的参照系里都成立,实际上它只在惯性参照系里才成立。因此常常把牛顿第一定律是否成立,作为一个参照系是否惯性参照系的判据。

  (2)牛顿第一定律是通过分析事实,再进一步概括、推理得出的。我们周围的物体,都要受到这个力或那个力的作用,因此不可能用实验来直接验证这一定律。但是,从定律得出的一切推论,都经受住了实践的检验,因此,牛顿第一定律已成为大家公认的力学基本定律之一。

   〖发现及总结〗

  

  300多年前,伽利略对类似的实验进行了分析,认识到:运动物体受到的阻力越小,他的运动速度减小得就越慢,他运动的时间就越长。他还进一步通过进一步推理得出,在理想情况下,如果水平表面绝对光滑,物体受到的阻力为零,它的速度讲不会减慢,这是将以恒定不变的速度永远运动下去。

  伽利略曾经专研过这个问题,牛顿曾经说过:“我是站在巨人的肩膀上才成功的。”这句话就是针对伽利略的。所以牛顿概括了前人的研究结果,总结出了著名的牛顿第一定律。 [编辑本段]【牛顿第二运动定律】  〖内容〗 物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。

  〖表达式〗 ΣF=ma或F合=ma

  〖说明〗

  (1)牛顿第二定律是力的瞬时作用规律。力和加速度同时产生、同时变化、同时消逝。

  (2)F=ma是一个矢量方程,应用时应规定正方向,凡与正方向相同的力或加速度均取正值,反之取负值,一般常取加速度的方向为正方向。

  (3)根据力的独立作用原理,用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时,可将物体所受各力正交分解,在两个互相垂直的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式:Fx=max,Fy=may列方程。

  〖牛顿第二定律的五个性质〗

  (1)同体性:F合、m、a对应于同一物体。

  (2)矢量性:力和加速度都是矢量,物体加速度方向由物体所受合外力的方向决定。牛顿第二定律数学表达式∑F = ma中,等号不仅表示左右两边数值相等,也表示方向一致,即物体加速度方向与所受合外力方向相同。

  (3)瞬时性:当物体(质量一定)所受外力发生突然变化时,作为由力决定的加速度的大小和方向也要同时发生突变;当合外力为零时,加速度同时为零,加速度与合外力保持一一对应关系。牛顿第二定律是一个瞬时对应的规律,表明了力的瞬间效应。

  (4)相对性:自然界中存在着一种坐标系,在这种坐标系中,当物体不受力时将保持匀速直线运动或静止状态,这样的坐标系叫惯性参照系。地面和相对于地面静止或作匀速直线运动的物体可以看作是惯性参照系,牛顿定律只在惯性参照系中才成立。

  (5)独立性:作用在物体上的各个力,都能各自独立产生一个加速度,各个力产生的加速度的失量和等于合外力产生的加速度。

  〖适用范围〗

  (1)只适用于低速运动的物体(与光速比速度较低)。

  (2)只适用于宏观物体,牛顿第二定律不适用于微观原子。

  (3)参照系应为惯性系。 [编辑本段]【牛顿第三运动定律】  〖内容〗 两个物体之间的作用力和反作用力,在同一条直线上,大小相等,方向相反。(详见牛顿第三运动定律)

  〖表达式〗 F=-F'

  (F表示作用力,F'表示反作用力,负号表示反作用力F'与作用力F的方向相反)

  〖说明〗 要改变一个物体的运动状态,必须有其它物体和它相互作用。物体之间的相互作用是通过力体现的。并且指出力的作用是相互的,有作用必有反作用力。它们是作用在同一条直线上,大小相等,方向相反。

  〖注意〗

  1.

  ①力的作用是相互的。同时出现,同时消失。

  ②相互作用力一定是相同性质的力

  ③作用力和反作用力作用在两个物体上,产生的作用不能相互抵消。

  ④作用力也可以叫做反作用力,只是选择的参照物不同

  ⑤作用力和反作用力因为作用点不在同一个物体上,所以不能求合力

  2.相互作用力和平衡力的区别

  ①相互作用力是大小相等、方向相反、作用在两个物体上、且在同一直线上的力;两个力的性质是相同的。

  ②平衡力是作用在同一个物体上的两个力,大小相同、方向相反,并且作用在同一直线上。两上力的性质可以是不同的。

  ③相互平衡的两个力可以单独存在,但相互作用力同时存在,同时消失

  例如:物体放在桌子上,对于物体所受重力与支持力,二者属于平衡力,将物体拿走后支持力消失,而重力依然存在.

  而物体在桌子上,物体所受的支持力与桌面所受的压力,二者为一对作用力与反作用力.物体拿走后,二者都消失. [编辑本段]【牛顿运动定律适用范围】  牛顿运动定律是建立在绝对时空以及与此相适应的超距作用基础上的所谓超距作用,是指分离的物体间不需要任何介质,也不需要时间来传递它们之间的相互作用。也就是说相互作用以无穷大的速度传递。

  除了上述基本观点以外,在牛顿的时代,人们了解的相互作用。如万有引力、磁石之间的磁力以及相互接触物体之间的作用力,都是沿着相互作用的物体的连线方向,而且相互作用的物体的运动速度都在常速范围内。

  在这种情况下,牛顿从实验中发现了第三定律。“每一个作用总是有一个相等的反作用和它相对抗;或者说,两物体彼此之间的相互作用永远相等,并且各自指向其对方。”作用力和反作用力等大、反向、共线,彼此作用于对方,并且同时产生,性质相同,这些常常是我们讲授这个定律要强调的内容。而且,在一定范围内,牛顿第三定律与物体系的动量守恒是密切相联系的。

  但是随着人们对物体间的相互作用的认识的发展,19世纪发现了电与磁之间的联系,建立了电场、磁场的概念;除了静止电荷之间有沿着连线方向相互作用的库仑力外,发现运动电荷还要受到磁场力即洛伦兹力的作用;运动电荷又将激发磁场,因此两个运动电荷之间存在相互作用。在对电磁现象研究的基础上,麦克斯韦(1831-1879)在1855~1873年间完成了对电磁现象及其规律的大综合、建立了系统的电磁理论,发现电磁作用是通过电磁场以有限的速度(光速c)来传递的,后来为电磁波的发现所证实。

  物理学的深入发展,暴露出牛顿第三定律并不是对一切相互作用都是适用的。如果说静止电荷之间的库仑相互作用是沿着二电荷的连线方向,静电作用可当作以“无穷大速度”传递的超距作用,因而牛顿第三定律仍适用的话,那么,对于运动电荷之间的相互作用,牛顿第三定律就不适用了。如图所示,运动电荷B通过激发的磁场作用于运动电荷A的力为 (并不沿AB的连线),而运动电荷A的磁场在此刻对B电荷却无作用力(图中未表示它们之间的库仑力)。由此可见,作用力在此刻不存在反作用力,作用与反作用定律在这里失效了。

  实验证明:对于以电磁场为媒介传递的近距作用,总存在着时间的推迟。对于存在推迟效应的相互作用,牛顿第三定律显然是不适用的。实际上,只有对于沿着二物连线方向的作用(称为有心力),并可以不计这种作用传递时间(即可看做直接的超距作用)的场合中,牛顿第三定律才有效。

  但是在牛顿力学体系中,与第三定律密切相关的动量守恒定律,却是一个普遍的自然规律。在有电磁相互作用参与的情况下,动量的概念应从实物的动量扩大到包含场的动量;从实物粒子的机械动量守恒扩大为全部粒子和场的总动量守恒,从而使动量守恒定律成为普适的守恒定律。

牛顿第一定律

牛顿一共总结了三大定律:惯性(第一)定律、加速度(第二)定律,作用与反作用(第三)定律,以下是牛一定律的内容。

牛顿第一运动定律 百科名片

牛顿牛顿第一运动定律,又称惯性定律,它科学地阐明了力和惯性这两个物理概念,正确地解释了力和运动状态的关系,并提出了一切物体都具有保持其运动状态不变的属性——惯性,它是物理学中一条基本定律。

定律内容

英文名称:Newton's First law of Motion 任何物体在不受任何外力的作用下,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。 由于物体保持运动状态不变的特性叫做惯性,所以牛顿第一定律也叫惯性定律[1]。 惯性是一切物体固有的属性,无论是固体、液体或气体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性。 英文名称:Newton's first law

简介

该定律说明力并不是维持物体运动的条件,而是改变物体运动状态的原因。牛顿第一定律又称惯性定牛顿第一运动定律律,它科学地阐明了力和惯性这两个物理概念,正确地解释了力和运动状态的关系,并提出了一切物体都具有保持其运动状态不变的属性——惯性,它是物理学中一条基本定律。上述定律主要是从天文观察中,间接推导而来,是抽象概括的结论,不能单纯按字面定义而用实验直接验证。和实际情况较接近的说法是:任何物体在所受外力的合力为零时,都保持原有的运动状态不变。即原来静止的继续静止,原来运动的继续作匀速直线运动。物体的惯性实质是物体相对于平动运动的惯性,其大小即为惯性质量。物体相对于转动也有惯性,但它跟第一定律所说的惯性不是一回事,它的大小为转动惯量。惯性质量和转动惯量都用来表示惯性,但它们是不同的物理量,中学物理不出现转动惯量的名词,可不必提两者的区别。物体在没有受到外力作用或所受合外力为零的情况下,究竟是静止还是作匀速直线运动,这除了和参考系有关外,还要看初始时的运动状态。 牛顿第一定律说明了两个问题:⑴它明确了力和运动的关系。物体的运动并不是需要力来维持,只有当物体的运动状态发生变化,即产生加速度时,才需要力的作用。在牛顿第一定律的基础上得出力的定性英文名称:Newton's first law定义:力是一个物体对另一个物体的作用,它使受力物体改变运动状态。⑵它提出了惯性的概念。物体之所以保持静止或匀速直线运动,是在不受力的条件下,由物体本身的特性来决定的。物体所固有的、保持原来运动状态不变的特性叫惯性。物体不受力时所作的匀速直线运动也叫惯性运动。牛顿在第一定律中没有说明静止或运动状态是相对于什么参照系说的,然而,按牛顿的本意,这里所指的运动是在绝对时间过程中的相对于绝对空间的某一绝对运动。牛顿第一定律成立于这样的参照系。通常把牛顿第一定律成立的参照系成为惯性参照系,因此这一定律在实际上定义了惯性参照系这一重要概念。牛顿第一定律是作为牛顿力学体系一条规律,它具有特殊意义,是三大定律中不可缺少的独立定律。不能将第一定律看作牛顿第二定律的特例。注意:力不是产生速度的原因,而是产生加速度的原因!

定律形成

伽利略的研究和科学想象

同一小车从同一斜面上的同一位置由静止开始滑下,(这是为了保证每次小车到达水平面时有相同的速度)。第一次在水平面上铺上毛巾,小车在毛巾上滑行很短的距离就停下了(如图甲);第二次在水平面铺上较光滑的棉布,小车在棉布上滑行的距离较远(如图乙);第三次是光滑的木板,小车滑行的距离最远(如图丙)。 伽利略认为,是平面对小车的阻力使小车停下,平面越光滑小车滑行就越远。表明阻力越小,小车滑行就越远.伽利略科学地想象:要是能找到一块十分光滑的平面,阻力为零,小车的滑行速度将不会减慢。

笛卡尔的补充

笛卡尔等人又在伽利略研究的基础上进行了更深入的研究,他认为:如果运动物体,不受任何力的作用,不仅速度大小不变,而且运动方向也不会变,将沿原来的方向匀速运动下去。

牛顿的伟大贡献

英国的伟大科学家牛顿,总结了伽利略等人的研究成果;从而概括出一条重要的物理定律:一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。这就是牛顿第一定律。

牛顿第一定律的发现及总结

300多年前,伽利略对类似的实验进行了分析,认识到:运动物体受到的阻力越小,他的运动速度减小得牛顿就越慢,他运动的时间就越长。他还进一步通过进一步推理得出,在理想情况下,如果水平表面绝对光滑,物体受到的阻力为零,它的速度将不会减慢,这是将以恒定不变的速度永远运动下去。 伽利略曾经专研过这个问题,牛顿曾经说过:“我是站在巨人的肩膀上才成功的。”这句话就是针对伽利略的。所以牛顿概括了前人的研究结果,总结出了著名的牛顿第一定律。 牛顿第一定

牛顿三大定律各是什么?

1、牛顿第一定律:任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止。

2、牛顿第二定律:物体在受到合外力的作用会产生加速度,加速度的方向和合外力的方向相同,加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。

3、牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力,在同一条直线上,大小相等,方向相反。

牛顿运动定律包括牛顿第一运动定律、牛顿第二运动定律和牛顿第三运动定律三条定律,由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中总结提出。 其中,第一定律说明了力的含义:力是改变物体运动状态的原因;第二定律指出了力的作用效果:力使物体获得加速度;第三定律揭示出力的本质:力是物体间的相互作用。

牛顿运动定律中的各定律互相独立,且内在逻辑符合自洽一致性。其适用范围是经典力学范围,适用条件是质点、惯性参考系以及宏观、低速运动问题。牛顿运动定律阐释了牛顿力学的完整体系,阐述了经典力学中基本的运动规律,在各领域上应用广泛。

扩展资料

牛顿运动定律是力学中重要的定律,是研究经典力学甚至物理学的基础,阐述了经典力学中基本的运动规律。 该定律的适用范围为由牛顿第一运动定律所给出惯性参考系,并使人们对物理问题的研究和物理量的测量有意义。

牛顿运动定律批驳了延续两千多年的亚里士多德等人关于力的概念的错误观点,为确立正确的力的概念奠定了基础。 该定律最早科学地给出了惯性质量、力等经典力学中的几个基本概念的定性定义,为由牛顿运动定律建立起来的质点力学体系原理奠定了概念基础。

牛顿运动定律中的第一定律是其它原理的前提和基础,奠定了经典力学的概念基础,从而使它处于理论系统中第一个原理的前提地位。 第二定律和动量定理、功能原理等,确定了物体运动状态的变化与外界作用的关系。 第三定律和动量守恒定律等,将有关物体的运动关联起来;和万有引力定律,开创了天体力学,使人们第一次对日、月、星辰的运行规律有了准确的了解;给出了对自然力的普遍陈述,揭示了两物体相互作用的规律,为解决力学问题、转换研究对象提供了理论基础。

参考资料牛顿运动定律_百度百科

牛顿第一运动定律的适用范围

牛顿第一定律只适用于惯性参考系。在质点不受外力作用时,能够判断出质点静止或作匀速直线运动的参考系一定是惯性参考系,因此只有在惯性参考系中牛顿第一运动定律才适用。

牛顿第一定律在非惯性参考系(即有加速度的系统)中不适用,因为不受外力的物体,在该参考系中也可能具有加速度,这与牛顿第一定律相悖。

当牛顿第一定律不成立时,即非惯性系中,要用非惯性系中的力学方程 求解力学问题。式中 为在惯性系中测得的物体受的合力, 为在非惯性系中测得的惯性力, 为非惯性系统的加速度。

牛顿第一定律又叫什么定律

牛顿第一运动定律又称惯性定律、惰性定律。

牛顿第一运动定律,简称牛顿第一定律。又称惯性定律、惰性定律。常见的完整表述:任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。

英国物理学家艾萨克·牛顿于1687年,在巨著《自然哲学的数学原理》里,提出了牛顿运动定律,牛顿第一运动定律就是其中一条定律 。

牛顿第一定律与牛顿第二、第三定律构成了牛顿力学的完整体系。

牛顿第一定律给出了惯性系的概念,第二、第三定律以及由牛顿运动定律建立起来的质点力学体系只对惯性系成立。因此,牛顿第一定律是不可缺少的,是完全独立的一条重要的力学定律。

扩展资料:

适用范围:

牛顿第一定律只适用于惯性参考系。在质点不受外力作用时,能够判断出质点静止或作匀速直线运动的参考系一定是惯性参考系,因此只有在惯性参考系中牛顿第一运动定律才适用。

牛顿第一定律在非惯性参考系(即有加速度的系统)中不适用,因为不受外力的物体,在该参考系中也可能具有加速度,这与牛顿第一定律相悖。

当牛顿第一定律不成立时,即非惯性系中,要用非惯性系中的力学方程

求解力学问题。式中为在惯性系中测得的物体受的合力,为在非惯性系中测得的惯性力,为非惯性系统的加速度。

参考资料:百度百科----牛顿第一运动定律

牛顿第一定律说明了什么

A、牛顿第一定律从另一个方面讲,说明力是改变物体运动状态的原因,故A正确.

B、牛顿第一定律,是牛顿在前人实验的基础上,根据逻辑推理得出的,是以实验为基础,但又不是完全通过实验得出,不可用实验来验证,故B错误;

C、任何物体在任何运动状态下均有惯性;故C错误;

D、牛顿第一定律给出了物体不受力作用时的运动规律,同时也说明了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因,故D错误;

故选:A.

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