牛頓第一定律（慣性定律）

伽利略首先發現

内容：任何物體如果沒有力作用在它上面，都将保持靜止的或作勻速直線運動的狀态。

理解：

1. 實驗定律?

通過思想實驗, 運用想像力, 歸納得到，找不到無力的環境。

2. 定義了慣性參考系

第一定律内容邏輯上隐含了參考系

靜止或運動相對誰? 慣性系存在

又有一層含義：不是慣性系的參考系也存在。假設世界上隻存在慣性系，那也就沒必要定義這個名詞了。

比如：一列火車相對于E（地面）以加速度a向右勻加速運動，物體和車廂之間沒有摩擦（假想實驗）。

在E看來物體保持靜止狀态，在S系（火車）看來，物體是以相反方向大小a的加速度運動，狀态改變了，所以火車不是慣性系。

牛頓第一定律在邏輯上成立于慣性系中，牛頓第一定律成立的參考系稱為慣性系。

實際的慣性系：（近似的慣性系）

地面參考系 自轉 a ~ 3.4 cm/s2

地心參考系 公轉 a ~ 0.6 cm/s2

太陽參考系 繞銀河系 a ~ 310-8cm/s2

遙遠的恒星參考系, 接近理想的慣性系

天文觀測, 用更好的慣性系

3.定性了力

沒有力, 物體運動狀态不改變（力的性質，）

4. 揭示了物體的自然屬性: 慣性

沒有力為什麼物體運動狀态就不改變呢，沒人知道，命為自然屬性。但是在牛頓第一定律之前人們是不知道物質的這種屬性的，是牛頓第一定律第一次揭示了這種屬性。

第一定律陳述方式似乎模糊，其實邏輯自洽：牛頓第一定律成立的參考系是慣性系，牛頓第一定律在慣性系中才成立。概念的開放性。

物理學的理論體系都是邏輯自洽的體系。

牛頓第一定律的理論體系是完善的。慣性系沒有施加限度，現代對慣性系的理解已經遠遠深于當時。

牛頓第二定律

物體的加速度跟它受到的作用力成正比，跟它的質量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。

公式 F=ma

理解

在實際情況中F表示物體所受的合力，a為合力F産生的加速度。

矢量性

加速度a的方向和合外力F的方向相同

瞬時性

加速度a與合外力F是同時産生，同時消失。

因果性

a（結果），F（原因）

所以隻能說加速度和力成正比；不能說力和加速度成正比。

應用

物體受到兩個以上的力的作用而産生加速度時，常用正交分解法解題。

1、正交分解求物體受力問題

把力正交分解在沿加速度方向和垂直于加速度方向上，在沿加速度的方向列方程Fx＝ma，在垂直于加速度方向列方程Fy＝0求解。

2、分解加速度求物體受力問題

分析物體受力，建立直角坐标系，将加速度a分解為ax和ay，根據牛頓第二定律得Fx＝max，Fy＝may求解。

分析瞬時狀态前後的受力及運動狀态

1、剛性繩（或接觸面）

剪斷(或脫離)後，其彈力立即消失，不需要形變恢複的時間。

2、彈簧（或橡皮繩）

形變量大，恢複形變需要較長時間，分析瞬時問題時彈力的大小可以看成不變。

牛頓第二定律的臨界問題

當物體的運動變化到某個特定狀态時，有關物理量發生突變，該物理量的值叫臨界值，該特定狀态為臨界狀态。

需要在給定的物理情境中求解物理量的上限或下限，關鍵點①臨界狀态的由來②臨界狀态時物體的受力、運動狀态的特征。

力學單位制

選定幾個物理量，能夠利用物理量之間的關系推導出其它物理量的單位，這些選定的物理量叫做基本量，它們的單位叫做基本單位。例如長度，質量，時間是基本量，它們的單位米，千克，秒就是基本單位。

由基本量根據物理關系推導出來的其他物理量的單位，例如：速度，加速度的單位，叫做導出單位。

基本單位和導出單位一起組成了單位制。

牛頓第三定律

1．力是物體對物體的作用，一個力一定存在着受力物體和施力物體。

2．力的作用總是相互的，物體間相互作用的這一對力互稱作用力和反作用力。

3．實驗探究

如下圖所示，把兩個彈簧測力計A和B連接在一起，用手拉A。結果發現兩個彈簧測力計的示數是相等的。改變拉力，彈簧測力計的示數也都随之改變，但兩個示數總相等，這說明作用力和反作用力大小相等，方向相反。

4．牛頓第三定律

(1)内容：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。

(2)表達式：F＝－F′.(負号表示方向相反)

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1．對作用力和反作用力的理解

(1)三個特征：

①等值，即大小總是相等的。

②反向，即方向總是相反的。

③共線，即二者總是在同一直線上。

(2)四種性質：

①異體性，即作用力和反作用力是分别作用在彼此相互作用的兩個物體上。

②同時性，即作用力和反作用力同時産生，同時變化，同時消失。

③相互性，即作用力和反作用力總是相互的、成對出現的。

④同性性，即二者性質總是相同的。

2．牛頓第三定律的适用範圍：

牛頓第三定律是個普遍定律，所闡明的作用力與反作用力的關系不僅适用于靜止的物體之間，也适用于相對運動的物體之間，這種關系與作用力性質、物體質量大小、作用方式(接觸還是不接觸)、物體運動狀态及參考系的選擇均無關。

3．作用力和反作用力與平衡力的區别

物體的受力分析

1．受力分析

把指定物體(研究對象)在特定的物理環境中受到的所有力找出來，并畫出受力示意圖，這就是受力分析。受力分析時隻分析物體受到的力，而不分析它對其他物體施加的力，但可以通過分析施力情況而确定受力情況。

2．力學中三種常見作用力

(1)重力：任何物體都受重力，方向豎直向下。

(2)彈力：兩個相互接觸的物體相互擠壓，就會産生彈力，其方向與接觸面垂直。

(3)摩擦力：當接觸面粗糙且發生相對運動或具有相對運動趨勢時，接觸面處就會産生滑動摩擦力或靜摩擦力，其方向與接觸面相切。

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1．受力分析的一般順序

一般先分析重力；再分析彈力，環繞物體一周，找出跟研究對象接觸的物體，并逐個分析這些物體對研究對象是否有彈力作用；然後分析摩擦力，對凡有彈力作用處逐一進行分析；最後是其他力。

2．受力分析常用的方法

(1)整體法與隔離法

(2)假設法：在受力分析時，若不能确定某力是否存在，可先對其作出存在或不存在的情況假設，然後再就該力存在與否對物體運動狀态影響的不同來判斷該力是否存在。

3．受力分析的步驟

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