大学物理课件ppt.ppt

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1、江西理工大学理学院江西理工大学理学院牛顿（16431727）1661 进入剑桥大学三一学院；16651666 伦敦瘟疫，牛顿回乡间潜心研究，发明微积分和发现万有引力；1669年任剑桥大学卢卡斯讲座教授（目前由著名残障物理学家霍金担任）1672 英国皇家学会会员1699 造币厂厂长1701 辞去剑桥大学教职1705 封爵（因改革币制有功）中年时期曾醉心炼金术，晚年则投注许多心力研究宗教著作：自然哲学之数学原理；光学江西理工大学理学院江西理工大学理学院木兰花慢木兰花慢送月送月（辛弃疾，（辛弃疾，1140114012071207）可怜今夕月，向何处、去悠悠？是别有人间，那可怜今夕月，向何处、去悠悠？

2、是别有人间，那边才见，光影东头？是天外空汗漫，但长风、浩边才见，光影东头？是天外空汗漫，但长风、浩浩送中秋？飞镜无根谁系？嫦娥不嫁谁留？浩送中秋？飞镜无根谁系？嫦娥不嫁谁留？江西理工大学理学院江西理工大学理学院牛顿告诉你：飞镜无根引力系，嫦娥不嫁速度留牛顿告诉你：飞镜无根引力系，嫦娥不嫁速度留英国诗人波谱歌颂牛顿的诗句英国诗人波谱歌颂牛顿的诗句英国诗人波谱歌颂牛顿的诗句英国诗人波谱歌颂牛顿的诗句:自然界和自然界的规律隐藏在黑暗中，自然界和自然界的规律隐藏在黑暗中，自然界和自然界的规律隐藏在黑暗中，自然界和自然界的规律隐藏在黑暗中，上帝说：上帝说：上帝说：上帝说：“让牛顿去吧让牛顿去吧让牛顿去吧

3、让牛顿去吧!”于是一切都成为光明。于是一切都成为光明。于是一切都成为光明。于是一切都成为光明。世间无牛顿，万古如长夜江西理工大学理学院江西理工大学理学院2.1惯惯 性性 inertia一、惯性定律一、惯性定律 law of inertial惯性惯性 任何物体所具有的保持其原有运动状态的特性任何物体所具有的保持其原有运动状态的特性 惯性定律惯性定律 若无外界作用，任何物体都将保持静若无外界作用，任何物体都将保持静止或匀速直线运动状态止或匀速直线运动状态二、惯性系二、惯性系 inertial frame一个惯性观察者使用的参考系叫惯性参考系；或者一个惯性观察者使用的参考系叫惯性参考系；或者说惯性参

4、考系就是使惯性定律严格成立的参考系说惯性参考系就是使惯性定律严格成立的参考系江西理工大学理学院江西理工大学理学院局部的惯性系局部的惯性系：在引力场中作自由运动的参考系。：在引力场中作自由运动的参考系。基本的惯性系基本的惯性系：固定在地面上的参考系。地面赤道处：固定在地面上的参考系。地面赤道处的向心加速度约为的向心加速度约为3.4102 m/s2.近似的惯性系近似的惯性系：地面、地球、太阳系、：地面、地球、太阳系、FK4 系等。系等。地球绕太阳公转的向心加速度约为地球绕太阳公转的向心加速度约为5.9103 m/s2.太阳系随银河系旋转的向心加速度约为太阳系随银河系旋转的向心加速度约为31010

5、m/s2.FK4 系系是以选定的是以选定的 1535 颗恒星的平均静止位形作为颗恒星的平均静止位形作为基准的参考系，它是目前最好的实用惯性系。基准的参考系，它是目前最好的实用惯性系。江西理工大学理学院江西理工大学理学院2.4 牛顿定律及其应用牛顿定律及其应用一 牛顿第一定律 任何物体都要保持任何物体都要保持静止或匀速直线运动状态静止或匀速直线运动状态，直到，直到外力迫使它改变运动状态为止外力迫使它改变运动状态为止牛顿第一定律。牛顿第一定律。二 牛顿第二定律 运动的变化与所加的动力成正比；并且发生在这力所沿的直线的方向上。物体的动量对时间的变化率与所加的外力成正比，并且发生在这外力所在的方向上。

6、三、三、三、三、牛顿第三定律（作用力和反作用力定律）牛顿第三定律（作用力和反作用力定律）牛顿第三定律（作用力和反作用力定律）牛顿第三定律（作用力和反作用力定律）当物体当物体A以力以力 作用在物体作用在物体B上时，物体上时，物体B也必也必定定同时同时以力以力 作用在物体作用在物体A上，两力作用在同上，两力作用在同一直线上，大小相等，方向相反。一直线上，大小相等，方向相反。江西理工大学理学院江西理工大学理学院直角坐标系牛顿定律表达式自然坐标系江西理工大学理学院江西理工大学理学院四四 牛顿定律的应用牛顿定律的应用1、万有引力gravitation说明：说明：（1）一般物体的万有引力通常很小，可忽略不

7、计。）一般物体的万有引力通常很小，可忽略不计。（2）一个质量均匀分布的球体或质量呈球对称分布的物）一个质量均匀分布的球体或质量呈球对称分布的物体与一个质点相互作用的引力可将球对称分布的物体质量体与一个质点相互作用的引力可将球对称分布的物体质量集中于球心当作一个质点处理，再用上式计算。集中于球心当作一个质点处理，再用上式计算。m1m2r力学中常见的几种力力学中常见的几种力（3）重力）重力P(gravity)-地面附近的物体所受的地球引力地面附近的物体所受的地球引力江西理工大学理学院江西理工大学理学院2、弹性力、弹性力(elastic force)物体因形变而产生欲使其恢复原来形状的力称为弹性力。

8、物体因形变而产生欲使其恢复原来形状的力称为弹性力。常见的弹性力有：常见的弹性力有：弹簧被拉伸或压缩时产生的弹性力；弹簧被拉伸或压缩时产生的弹性力；绳索被拉紧时产生的张力；绳索被拉紧时产生的张力；重物放在支承面上产生的正压力和支持力等。重物放在支承面上产生的正压力和支持力等。胡克定律胡克定律：在弹性限度内，弹性力的大小与弹簧的伸长量成在弹性限度内，弹性力的大小与弹簧的伸长量成正比，方向指向平衡位置正比，方向指向平衡位置江西理工大学理学院江西理工大学理学院两个物体相互接触，由于有相对运动或者相对运动的趋势，两个物体相互接触，由于有相对运动或者相对运动的趋势，在接触面处产生的一种阻碍物体运动的力，叫

9、做摩擦力。在接触面处产生的一种阻碍物体运动的力，叫做摩擦力。1)静摩擦力静摩擦力(static frictional force)最大静摩擦力最大静摩擦力2)滑动摩擦力滑动摩擦力(sliding frictional force)物体有相对运动，滑动摩擦力与正压力成正比物体有相对运动，滑动摩擦力与正压力成正比物体没有相对运动，但有相对运动的趋势物体没有相对运动，但有相对运动的趋势3)流体阻力流体阻力(resistence in fluid)：固体与液体（或气体）及液体固体与液体（或气体）及液体之间或气体之间和液气之间的阻碍相对运动的作用力，其大小之间或气体之间和液气之间的阻碍相对运动的作用力，

10、其大小与相对速度有关；也称粘滞力。与相对速度有关；也称粘滞力。3、摩擦力、摩擦力(frictional force)江西理工大学理学院江西理工大学理学院例、质量为例、质量为m的小球，用轻绳连接，如图所示，求剪断的小球，用轻绳连接，如图所示，求剪断绳绳AB前后的瞬间前后的瞬间BC绳中的张力比绳中的张力比T：TABCmgTxy解：剪断前，小球受力如图，建立直角坐标系解：剪断前，小球受力如图，建立直角坐标系水平方向水平方向竖直方向竖直方向mg剪断后，小球受力如下图，用自然坐标系剪断后，小球受力如下图，用自然坐标系法线方向法线方向切线方向切线方向初始条件初始条件TABT江西理工大学理学院江西理工大学理学院 习题集习题集p6p6题题2 2、在倾角为、在倾角为3030的固定光滑斜面的固定光滑斜面上放一质量为上放一质量为M M的楔形滑块，其上表面与水平面的楔形滑块，其上表面与水平面平行，在其上放一质量为平行，在其上放一质量为m m的小球（如图），的小球（如图），M M与与m m间无摩擦，且间无摩擦，且M=2mM=2m，试求小球的加速度及楔试求小球的加速度及楔形滑块对斜面的作用力。形滑块对斜面的作用力。解：受力分析如图：解：受力分析如图：（7）（1）（2）（3）（4）（5）（6）江西理工大学理学院江西理工大学理学院将将M2m；代入得：代入得：解得：解得：