牛頓三大定律及其關(guān)系分析

王大智

(石家莊市外國語學(xué)校 河北 石家莊 050022)

高中階段物理學(xué)習(xí)要求我們學(xué)生擁有相應(yīng)的邏輯性以及抽象思維的能力，所以，在學(xué)習(xí)牛頓三大定律的過程中不可以只是單純地理解簡單的概念和理論，必須要深入地研究和發(fā)現(xiàn)問題，同時(shí)還要將其合理地運(yùn)用到實(shí)踐過程當(dāng)中，結(jié)合生活中具體的問題進(jìn)行辯證分析，在牛頓三大定律專題訓(xùn)練過程中對于問題進(jìn)行分析和解決，進(jìn)而不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)．因此，下面將進(jìn)一步分析牛頓三大定律及其存在的關(guān)系．

1 簡述牛頓三大定律

我們通常將牛頓第一定律稱作是慣性定律，也就是所有物體均會(huì)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或者是靜止的狀態(tài)，只有在受到外力的作用下，才能夠改變這種狀態(tài)．想要真正地理解牛頓第一定律，必須要意識到下面幾點(diǎn)．運(yùn)動(dòng)是所有物體固定擁有的屬性，物體的運(yùn)動(dòng)在特定的條件下不需要力的作用，力是使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的根本原因，速度的提升也是由此產(chǎn)生的．由于牛頓第一定律成立的前提就是物體不受到外力的作用，因此，沒有辦法利用實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論．還有就是第一定律和第二定律二者存著相互依托的關(guān)系，其是第二定律合外力為零情況下的特例．通過牛頓第一定律能夠引出慣性這一概念，也就是物體保持之前的勻速直線運(yùn)動(dòng)和靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)．

牛頓第二定律：若對于一個(gè)物體一直施加合外力，那么這個(gè)物體的速度就會(huì)加快，物體加速度的方向和合外力的方向一致，并且和合外力的大小處于正比的狀態(tài)，和物體自身的質(zhì)量大小呈現(xiàn)反比的狀態(tài)，這就是牛頓第二定律的根本內(nèi)容．其描述的重點(diǎn)是力的效果，值得關(guān)注的就是在非慣性參考系當(dāng)中，牛頓的第二定律是無法成立的．

牛頓第三定律：兩個(gè)物體，比如物體1在對物體2施加作用力的過程中，同時(shí)也會(huì)受到物體2作用給物體1的反作用力．并且這兩個(gè)力的大小一樣，但是方向相反，同時(shí)處于同一條直線上，這就是牛頓第三定律，也是我們經(jīng)常聽到的力的作用是相互的．在生活當(dāng)中我們隨處可見牛頓第三定律，例如船靠岸的時(shí)候，人在跳上岸的時(shí)候，船會(huì)朝著岸邊相反的方向移動(dòng)，這就是牛頓第三定律在生活當(dāng)中經(jīng)常見到的使用場景．在求解物理問題進(jìn)行受力分析時(shí)，利用牛頓第三定律也可以給具體的問題帶來全新的思路．

2 牛頓三大定律之間的關(guān)系

牛頓三大定律雖然存在一定的差別，但是在邏輯上可以說是一致的，也就是說牛頓三大定律屬于一個(gè)力學(xué)的知識系統(tǒng)，也就是牛頓運(yùn)動(dòng)定律．

牛頓三大定律之間存在遞進(jìn)的關(guān)系，這種遞進(jìn)不僅體現(xiàn)在研究深入的情況方面，同時(shí)也體現(xiàn)在研究的對象身上．站在物理學(xué)術(shù)的視角去看，牛頓第一定律可以說是對于力學(xué)思維推斷和想象獲得的產(chǎn)物，其雖然沒有辦法單獨(dú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但是對于第二和第三定律發(fā)揮著十分關(guān)鍵的指導(dǎo)作用．第二定律經(jīng)過第一定律的指導(dǎo)，深入研究了單一物體的力學(xué)關(guān)系，并且弄清楚了單一物體在受到力的作用之后運(yùn)動(dòng)的問題．第三定律就是通過第一定律的指導(dǎo)和對第一定律研究的前提下，深入的拓展，把研究的對象個(gè)數(shù)增加到兩個(gè)或者是兩個(gè)以上，同時(shí)總結(jié)歸納了物體之間的相互作用，這也給物體運(yùn)動(dòng)的進(jìn)一步探索提供了極大的支持．

牛頓三大定律可以說是一個(gè)比較完整的理論體系，也是力學(xué)的根本原理．經(jīng)過深入分析牛頓三大定律，能夠發(fā)現(xiàn)，牛頓第一定律實(shí)際上決定了力的概念和屬性，同時(shí)明確說明了力和運(yùn)動(dòng)二者之間存在的關(guān)系，給之后的力學(xué)探索提供了理論方面的基礎(chǔ)．第二定律就是依據(jù)第一定律作為指導(dǎo)，對其進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)進(jìn)行實(shí)踐，讓力學(xué)理論在平時(shí)的生活當(dāng)中能夠

得到證實(shí)．第三定律就是在第二定律研究的前提條件下，進(jìn)一步研究平時(shí)生活當(dāng)中存在的十分復(fù)雜的力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的內(nèi)容．基于牛頓三大定律理論知識的基礎(chǔ)上，所有生活當(dāng)中的力學(xué)問題都能夠得到答案．運(yùn)動(dòng)定理和動(dòng)量守恒定律這些力學(xué)知識均是基在牛頓三大定律的前提條件下深入探索的．

舉例說明，例如，在學(xué)習(xí)圓周運(yùn)動(dòng)和萬有引力相關(guān)知識的過程中，應(yīng)該把其當(dāng)做運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在規(guī)定的曲線當(dāng)中運(yùn)動(dòng)，其實(shí)機(jī)械能和動(dòng)量也是力學(xué)當(dāng)中的重要內(nèi)容，功和能這部分概念雖然是通過力學(xué)引入的，但是在高中物理學(xué)當(dāng)中也有涉及．無論是物體還是粒子的運(yùn)動(dòng)，均使用能量守恒定律．在平時(shí)學(xué)習(xí)過程中也能夠發(fā)現(xiàn)，大部分知識都可以找到牛頓三大定律的影子，這也證明了牛頓三大定律在高中物理學(xué)習(xí)當(dāng)中占據(jù)重要的地位．牛頓三大定律可以說是物理力學(xué)知識當(dāng)中的核心內(nèi)容，想要學(xué)好物理，必須要準(zhǔn)確把握同時(shí)學(xué)會(huì)利用牛頓三大定律思考問題，這是十分關(guān)鍵的，作為學(xué)生，在平時(shí)的學(xué)習(xí)過程中一定要善于抓住知識的主干，利用牛頓三大定律解決高中物理當(dāng)中的力學(xué)問題，弄清楚牛頓三大定律之間存在的關(guān)系，這對于高中物理力學(xué)的學(xué)習(xí)也是前提條件．

3 結(jié)束語

通過本文對牛頓三大定律及存在關(guān)系的進(jìn)一步分析和闡述，使我們了解到想要靈活的運(yùn)用牛頓三大定律，必須要對第一定律、第二定律、第三定律的概念和理論有一個(gè)全面的理解，弄清楚三者之間的關(guān)系，進(jìn)一步的分析和對比，同時(shí)還要根據(jù)實(shí)踐進(jìn)行應(yīng)用，只有這樣才能夠?qū)W好、用好牛頓三大定律，提高物理學(xué)習(xí)的效率和質(zhì)量．因此，希望通過本文的闡述，能夠給正在讀高中的學(xué)生在牛頓三大定律研究和學(xué)習(xí)方面提供一定的參考和幫助．