牛顿第一定律、第二定律和第三定律的关系 (1)
牛顿第一定律、第二定律和第三定律的关系
牛顿第一定律、第二定律和第三定律的关系一、牛顿第一定律：牛顿第一定律奠定了整个牛顿力学的根底，它定义了两个概念——惯性和力，指出了惯性和力怎样影响着物体的运动：惯性是一切物体都具有的一种本性——抵抗速度改变的性质；力是改变物体速度的原因——即产生加速度的原因；物体不受力时，由于惯性，物体的自然运动是速度不变的运动——匀速直线运动〔或者保持静止〕；物体受力时，物体的速度就要变化，不过，此时惯性仍然有表现——它抵抗速度的改变，使得物体的速度只能渐变，不能突变。
注意：不受力，不包括所受合力为零的情况，详细解释见牛顿第二定律。
二、牛顿第二定律牛顿第一定律定义了惯性和力的概念，定性指出了惯性和力对物体速度的影响；牛顿第二定律在此根底上进一步定量的定义了惯性的大小和力的大小，定量的指出了惯性大小和力的大小对物体运动〔详细化为加速度〕的影响。
惯性大小——惯性质量的定义，是牛顿第二定律给出的，这是大多数中学教师所不知道的；大学教材中惯性质量的操作定义是这样的——两个孤立物体互相作用，经过一段时间，两个物体的速度该变量分别为Δv1和Δv2，那么两个物体的惯性质量大小之比就是m1/m2=Δv2/Δv1，即m1/m2=〔Δv2/Δt)/(Δv1/Δt)，即m1/m2=a1/a2。
详细请参见大学教材“动量守恒〞一章。
力的大小，是在惯性质量大小定义的根底上，由F=ma来定义的，即力是由加速度来定义的。
从力的定义可以看出来，牛顿第二定律首先是一个定义式；但是牛顿第二定律之所以称之为定律，是因为实验发现，不仅仅对标准物体，a∝F，而且对任何物体，也有a∝F——此处的F的大小是用标准物体来定义的。
牛顿第二定律a=F/m。
这个表达式是和牛顿第一定律协调的，当F=0时，a=0，即物体由于惯性做匀速直线运动，当F≠0时，由于任何物体的质量都不为零，因此物体加速度并不是无穷大，有运动学知识可知，物体的速度就只能随着时间逐渐变化，而不能突变。
牛顿运动定律
er
m1
Fr m2
重力 P mg 矢量式 P mg
g 重力加速度
比 萨 斜 塔
重力加速度和质量无关
F
G
Mm
R2
P mg
g
G
M R2
9.80m/s2
讨论：
万有引力公式只适用于两 质点。
一般物体万有引力很小， 但在天体运动中却起支配 作用。
二、弹性力 (elastic force) 物体发生弹性变形后，内部产生欲恢复形变的力。 常见的有：弹簧的弹力、绳索间的张力、压力、支
a
F 1 a1
aF22aF3 3
Fi ai
4.此式为矢量关系，通常要用分量式：
Fx ma x
Fy ma y
F ma
Fn man
三、牛顿第三定律 (Newton’s Third Law)
作用力与反作用力总是大小相等、
方向相反，作 用在同一条直线上。 F12 F21
★已做和待做的工作：
• 弱、电统一：1967年温伯格等提出理论 1983年实验证实理论预言
• 大统一(弱、电、强 统一)： 已提出一些理论，因目前加速器能量不够
而无法实验证实。
• 超大统一：四种力的统一
电弱相互作用
强相互作用
“超大统一”（尚待实现）
万有引力作用
2.4 牛顿定律的应用举例
应用牛顿定律解题的基本方法
动量为 mv 的质点，在合外力的作用下，其动量
随时间的变化率等于作用于物体的合外力。
表达式：
F合外
dp dt
或： F合外 ma
当
牛顿第一定律第二定律第三定律公式
牛顿第一定律第二定律第三定律公式牛顿的三大定律，真是经典中的经典！咱们先聊聊第一定律，也就是那句听起来很酷的“物体会保持静止或匀速直线运动，除非有外力作用”。
这句话简单得不能再简单了，换句话说，就是如果你在沙发上窝着，看电视，一点儿不动，那就是因为你懒得动。
而如果有一天有人敲门，你不得不站起来，那就是外力作用了，哈哈！所以，咱们生活中总是被外力推着走，不管是工作、学习，还是爱情，都是这样。
要不，你怎么会突然想去健身，或者决定学习一门新技能呢？第二定律，哦，太有意思了！这就是“加速度等于作用力除以质量”，也就是常说的F=ma。
听起来像是在上数学课，但其实这就告诉我们，想要快速移动，就得使出浑身解数。
比如说，想让你的车子飞起来，那可得加足马力，不能指望风儿来帮忙。
质量越大，越难推哦，真的是“欲速则不达”。
你试试把一块大石头推到一边，肯定是力不从心，嘿嘿。
所以，生活中的事情也是一样，做事得讲究方法，不能光靠蛮力，聪明的方式才能事半功倍。
最后来聊聊第三定律，听着就让人想笑，什么“作用力与反作用力大小相等，方向相反”。
这就意味着你推我一下，我就会推你一下，简直是“你来我往”的节奏。
想象一下，两个人在沙滩上打水仗，水花四溅，这就是最好的例子。
你推我，我推你，玩的不亦乐乎。
生活中也是，越是对别人好，别人回馈你就越多。
就像交朋友一样，真心付出才能换来真心回报。
不过，有时候反作用力也会让你哭笑不得，比如说，你闹着要减肥，结果别人请你吃好吃的，那可真是叫人伤脑筋！牛顿的定律不只是公式，它们其实都隐藏在我们生活的点滴中。
你在追公交的时候，那种急速奔跑的感觉，恰好就是第一和第二定律在发挥作用。
而且当你在排队等餐时，也许就在感受第三定律带来的默契。
生活就像一场实验，不断探索与尝试。
你会发现，每一个行动都有它的理由，每一个结果也都在提醒你，别忘了那些小道理。
回想起小时候上科学课，老师教我们这些定律，觉得有点遥远，但长大后才明白，这些其实和我们的生活紧紧相连。
牛顿第一、二、三定律的关系
牛顿第一、二、三定律的关系作者：袁伟来源：《中学课程辅导·教学研究》2018年第04期摘要：牛顿的第一、二、三定律并不是分立的，而是有着紧密联系的，本文通过分析牛顿第一定律与牛顿第二定律的联系、牛顿第二定律与牛顿第三定律的联系，并且通过案例分析来具体的说明牛顿第一、二、三的联系。
关键词：牛顿定律；“一、二、三”的联系一、牛顿第一、二定律的关系牛顿第二定律是对牛顿第一定律的进一步说明，因为牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因，物体受到合外力时，它的运动状态就会发生改变，物体的运动状态就是物体速度，也就是物体受到合外力时，物体的速度就发生了改变。
而牛顿第二定律说明了合外力是怎样改变物体的运动状态的，由牛顿第二定律的表达式F=ma可知，当物体受到的合外力不为零时，就会产生一个加速度，有了加速度，物体的速度必然发生改变，所以牛顿第二定律说明了力是怎样改变物体的运动状态的。
比如，一支笔房子桌子上面保持静止状态，当给它一个推力时，它就会移动起来，并且当撤去外力时，它还在运动，运动一段时间后，它又会停下来保持静止状态。
可以用牛顿第一定律解释这样一个过程，笔放在桌子上面保持静止状态是由于它受到的合外力为零；当给它施加一个外力时，由于力会改变物体的运动状态，所以它运动了；由于在运动过程中，它还受到了摩擦力的作用，摩擦力又会改变笔在运动的这种状态，所以最后它又停下来了。
利用牛顿第二定律可以对这个例子进一步的解释，笔放在桌子上面，由于受到合外力为零，所以笔没有加速度，它将保持原有的速度（静止状态）；当受到一个外力时，它就会产生一个加速度，物体的速度就发生改变，它就由静止开始运动；运用过程中受到了摩擦力的作用，它就会产生一个与运动发现相反的加速度，迫使它做减速运动，所以它最后停下来了。
二、牛顿第二定律与牛顿第三定律的关系利用牛顿第三定律可以更好的运用牛顿第一、二定律，牛顿第二定律说明了力是怎样改变物体的运动状态的，所以要分析一个物体的运动状态就必须明确物体的受力情况，对于只有一个物体的研究对象来说，在分析它的受力时是比较简单的，直接把所有的力合成即可，但是对于多个物体组成的体系，若要研究其中一个物体时，就要采用隔离法进行研究，而在研究物体的相互作用力时，采用牛顿第三定律就比较方便，因此，牛顿第三定律可以使牛顿第一、二定律运用起来更加方便。
牛顿第一、二、三定律及应用
牛顿第一、二、三定律及应用2023年了，我们依旧需要牛顿的三个定律。
这三个定律是物理学的基石，无论是在科学实验室还是在日常生活中，它们都会起到至关重要的作用。
首先介绍一下牛顿第一定律，即牛顿惯性定律。
这个定律给我们提供了一种解释物体为什么会保持静止或匀速运动不变的运动状态。
简单来说，任何一个物体都会一直保持它原来的状态，除非外部力强制将其改变。
这个定律对于我们理解万物的运动规律非常重要。
这个定律的实际应用非常广泛，比如说，在车辆行驶中，车内乘客不带安全带会因为车辆急停而继续向前运动，这就是牛顿第一定律的应用。
牛顿第二定律即受力定律。
它告诉我们一个物体受到的加速度与其所受力的大小和方向成正比。
即F=ma，其中F代表物体所受的力，m 代表物体的质量，a代表物体加速度的大小和方向。
这个定律也是非常重要的。
我们知道，我们平时做的任何事情都是靠我们所受到的力来驱动的。
而这个定律告诉我们如何计算物体所受的力量大小和方向，从而使我们更好地理解自然界运动的规律。
比如说，在钓鱼时，我们可以利用这个定律，调整杆的倾斜角度，并选择不同的浮子和鱼饵，以控制杆子上钓的鱼的大小和数量。
牛顿第三定律即作用反作用定律。
这个定律告诉我们，任何一个物体施加的力都会引起同等大小且相反方向的力。
这个定律应用非常广泛，例如在运动中摩擦力的作用是不可忽视的，特别是在各种运动场合中，如汽车刹车，保持剧烈转向和过弯等。
在这些情况下，我们需要注意平衡和控制摩擦力的大小和方向，以确保安全和顺利的运动。
总之，牛顿三定律的应用范围非常广泛，在各种环境和领域，几乎无处不在。
它们无疑是科学和工程领域的基石，通过依赖于这三个基本定律，我们能够更好地了解自然界中的物理现象，开发出更有效的技术和解决方案，使我们的世界变得更加美好。
高中物理牛顿三大定律公式及内容
牛顿三大定律公式：
1，牛顿第一定律(惯性定律）：
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。
2，牛顿第二定律公式：
F合=ma或a=F合/m
a由合外力决定，与合外力方向一致。
3，牛顿第三定律公式：
F= -F;
负号表示方向相反，F、-F为一对作用力与反作用力，各自作用在对方。
4，共点力的受力平衡公式：
F合=0
二力平衡则满足公式F1=-F2
请注意，二力平衡与作用力与反作用力是不一样的。
二力平衡的研究对象，是同一个物体；而作用力与反作用力，研究对象是两个不同的物体。
5，超重与失重的公式：
超重满足：N>G
失重满足：N<G
N为支持力，G为物体所受重力，不管失重还是超重，物体所受重力是不变的。
牛顿三大定律的内容：
1、牛顿第一定律：一切物体总是保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
（定性的描述了力与运动的关系，物体的运动不需要力维持，但改变物体的运动一定需要力，牛顿第一定律也叫惯性定律）
2、牛顿第二定律：物体加速度的大小跟它所受的作用力成正比、跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。
（定量的计算力与运动的关系，F=ma）
3、牛顿第三定律：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。
（说明了力的作用是相互的）。
牛顿第一、二、三定律解析
牛顿第一、二、三定律解析牛顿第一定律：惯性定律牛顿第一定律，也被称为惯性定律，是牛顿力学的基础。
惯性定律表述如下：一个物体若没有受到外力的作用，它将保持静止状态或匀速直线运动状态。
这条定律揭示了物体运动状态的保持性。
也就是说，在没有外力作用的情况下，物体的运动状态不会发生变化。
惯性定律可以从两个方面来理解：1.静止状态的保持：一个静止的物体，在没有外力作用的情况下，将一直保持静止状态。
2.匀速直线运动状态的保持：一个做匀速直线运动的物体，在没有外力作用的情况下，将继续保持这一运动状态。
惯性定律也引入了一个重要的概念——惯性参考系。
惯性参考系是指一个相对于其他物体没有加速度的参考系。
在这个参考系中，牛顿第一定律总是成立的。
牛顿第二定律：加速度定律牛顿第二定律是牛顿力学中关于力和运动关系的核心定律，表述如下：一个物体的加速度与作用在它上面的外力成正比，与它的质量成反比，加速度的方向与外力的方向相同。
牛顿第二定律的数学表达式为：[ F = m a ]其中，( F ) 表示作用在物体上的外力，( m ) 表示物体的质量，( a ) 表示物体的加速度。
从牛顿第二定律，我们可以得出以下几点：1.力的作用：力是引起物体加速度变化的原因。
如果一个物体受到了外力，它的运动状态（静止或匀速直线运动）将会发生改变。
2.质量：质量是物体对加速度的抵抗程度。
质量越大，物体对加速度的抵抗越大，即相同的力作用在质量大的物体上，其加速度会比质量小的物体小。
3.加速度方向：加速度的方向与外力的方向相同。
这意味着，如果外力改变了方向，加速度也会相应地改变方向。
牛顿第三定律：作用与反作用定律牛顿第三定律是关于力的相互作用定律，表述如下：任何两个物体之间都存在相互作用的力，且这些力大小相等、方向相反。
牛顿第三定律揭示了力的相互作用性。
对于任何两个相互作用的物体，它们之间的力都是大小相等、方向相反的。
例如，当我们用手推墙时，我们的手感受到了墙的推力，而墙也感受到了我们手的推力。
力与牛顿三大定律的联系
第三定律 对于每一个作用，总有一个相等的反作用与之相反；或者说，两个物体对
各自对方的相互作用总是相等的，而且指向相反的方向。
力与牛顿第一定律
• 惯性（inertia)是一个物体内的力，以避免其状态易于被一个外力所改变。（《论流体的重 力和平衡》，1668）
•
“物质固有的力，是每个物体按其一定的量而存在于其中的一种抵抗能力，在这种力的作用
定量地解出在给定形式的力的作用下质点运动状态的变化 光有动力学方程而不知道力的表示就无法求解，因此要建立力的定律
力与牛顿第三定律
• 是把一个物体受到的力与其他物体受到的力联系起来的桥梁（补充牛一牛二）。
• 在受力分析过程中，由一个物体的受力情况过渡到另一个物体的受力情况，在对物
体的受力分析上建立起“量”的联系。
力与牛顿第一定律
定性地定义了“力”
把物体受力与不受力从性质上区分开来 凡不是匀速直线运动的物体必然有“力”作用在它上面
强调力对于物体来说是外来的，因而包含了物质和运动分离的思想（机械论运动观）
定性地指出力与运动的关系 定义了惯性参考系
指明所谓“静止”和“运动”是相对于什么物体而言，这样才可以判断一个物体是否处于“静 止”/“运动”状态。——牛二的前提
力与牛顿第二定律
“运动” = 物体（质点）质量和速度的乘积 “变化” = 对时间的变化率
牛顿当时认为，m是与v无关的常量
力与牛顿第二定律
给出了“力”的定量度量
力是用物体的加速度来度量的，力和加速度之间只差一个比例系数，这就是质量
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。
基本的动力学方程
下物体保持其原来静止的状态或者在以直线上等速运动的状态，这种力总是同具有这种力的 物质的量成正比的，它和物质的惯性没有什么差异，只是说法上的不同而已……外加力是一 种为了改变一个物体的静止或等速直线运动状态而加于其上的作用力。”（《自然哲学的数 学原理》，1687）
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牛顿第一定律、第二定律和第三定律的关系
1、牛顿第一定律：
牛顿第一定律奠定了整个牛顿力学的基础，它定义了两个概念——惯性和力，指出了惯性和力怎样影响着物体的运动：
惯性是一切物体都具有的一种本性——抵抗速度改变的性质；力是改变物体速度的原因——即产生加速度的原因；
物体不受力时，由于惯性，物体的自然运动是速度不变的运动——匀速直线运动（或者保持静止）；物体受力时，物体的速度就要变化，不过，此时惯性仍然有表现——它抵抗速度的改变，使得物体的速度只能渐变，不能突变。
注意：不受力，不包括所受合力为零的情况，具体解释见牛顿第二定律。
2、牛顿第二定律
牛顿第一定律定义了惯性和力的概念，定性指出了惯性和力对物体速度的影响；牛顿第二定律在此基础上进一步定量的定义了惯性的大小和力的大小，定量的指出了惯性大小和力的大小对物体运动（具体化为加速度）的影响。
的；大学教材中惯性质量的操作定义是这样的——两个孤立物体相互作用，经过一段时间，两个物体的速度该变量分别为Δv1和Δv2，则两个物体的惯性质量大小之比就是
m1/m2=Δv2/Δv1，即m1/m2=（Δv2/Δt)/(Δv1/Δt)，即m1/m2=a1/a2。
具体请参见大学教材“动量守恒”一章。
力的大小，是在惯性质量大小定义的基础上，由F=ma来定义的，即力是由加速度来定义的。
从力的定义可以看出来，牛顿第二定律首先是一个定义式；但是牛顿第二定律之所以称之为定律，是因为实验发现，不仅仅对标准物体，a∝F，而且对任何物体，也有a∝F——此处的F的大小是用标准物体来定义的。
牛顿第二定律a=F/m。
这个表达式是和牛顿第一定律协调的，当F=0时，a=0，即物体由于惯性做匀速直线运动，当F≠0时，由于任何物体的质量都不为零，因此物体加速度并不是无穷大，有运动学知识可知，物体的速度就只能随着时间逐渐变化，而不能突变。
中学阶段的题目常常涉及到轻质物体，其质量忽略不计，因此它们的速度是可以突变的。
当物体收到了力却做匀速直线运动或保持静止时，即受了力加速度却为0，由牛顿第二定律，可知物体所受合力为0。
显然物体所受合力大小为0，实际上是由加速度为0定义出来的，因此，物体所受合力为零，是牛顿第二定律的结果，而非牛顿第一定律的内容。
牛顿第一定律中的自然运动，是严格不受力时的情况。
三、牛顿第三定律
牛顿第一定律和第二定律定义了力的概念和计算测量方法，但是并没有指出力的来源和性质。
力可以由引力质量产生，可以由物体形变产生，可以由接触物体之间的相对运动产生…这些力具有些什么特性？这是牛顿第一、二定律所不能完全解决的问题。
力的特性，是矢量性、独立性和相互性，其中矢量性和独立性（力的独立作用原理）已经由牛顿第二定律解决；力的相互性，则用牛顿第三定律确定了下来——当然，牛顿第三定
律不仅仅指出了力是相互的，而且指出了作用力与反作用力的大小关系和方向关系，这就确保了动量守恒、能量守恒、角动量守恒等守恒定律的成立。
牛顿第三定律是确定力的性质的定律，是独立于第一、第二定律之外的，又是对第一、第二定律的重要补充——它使动力学的研究对象不限于单个质点，而且还能够用于多个质点或者不能视为质点的物体……它指出了自然界物体运动是相互联系在一起的，而不是彼此孤立的……
四、牛顿定律在牛顿力学中的地位
牛顿力学是一套完备的动力学理论体系，其最初建立，是参考了欧几里得几何学的；欧氏几何是一个完备的公理体系，基于几条基本假设——公理，借助一些定义和逻辑演绎的力量，即可导出一系列定理、推论……牛顿力学的三条公理就是牛顿三大定律。
如果有兴趣，去读一读《自然哲学的数学原理》，你会看到明显的欧氏几何的写作风格。