牛顿第一定律(物体在不受力时怎样运动)

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。

牛顿三定律牛顿第一定律一切物体在没有受到力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态牛顿第一运动定律（Newton's first law of motion）表明，除非有外力施加，物体的运动速度不会改变。

根据这定律，假设没有任何外力施加或所施加的外力之和为零，则运动中物体总保持匀速直线运动状态，静止物体总保持静止状态。

物体所显示出的维持运动状态不变的这性质称为惯性。

所以，这定律又称为惯性定律。

中文名称牛顿第一运动定律外文名称Newton's First law of Motion提出者牛顿应用学科物理别名惯性定律适用领域范围力和运动状态的关系牛顿第一定律表明，一切物体在没有受到力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。

换句话说，假若施加于物体的合外力为零，则物体的运动速度为常数。

根据这定律，静止的物体会保持静止，除非有合外力施加于这物体。

运动中的物体不会改变其速度，除非有合外力施加于这物体。

注意到速度是个矢量，物体运动速度的大小与方向都不会改变。

英国著名物理学家牛顿在伽利略等科学家研究的基础上，对大量的实验事实进行深入探究，总结出一条定律：一切物体在不受外力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态后人称之为牛顿第一定律。

在高中课本是这样描述的：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态（因为不受力的物体是不存在的）。

当描述物体运动时，只有相对于特定的物体、观察者或者时空坐标，才能确实显示出其物理行为。

这些特定的标识称为参考系。

假若选择了不适当的参考系，则相关的运动定律可能会比较复杂，在惯性参考系中，力学定律会展现出最简单的形式。

从惯性参考系观察，任何呈匀速直线运动的参考系，也都是惯性参考系，否则是“非惯性参考系”。

换句话说，牛顿定律满足伽利略不变性，即在所有惯性参考系里，牛顿定律都保持不变。

牛顿阐述第一定律的方式很值得一提，他将第一定律建立在一个所谓的绝对时空——不依赖于外界任何事物而独自存在的参考系。

简述牛顿第一定律内容
牛顿第一运动定律内容：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。

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。

物体的这种性质称为惯性。

所以牛顿第一定律也称为惯性定律。

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：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。

惯性不能说成惯性力或惯性作用一、“惯性定律”是指“牛顿第一定律”。

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。

这个结论是间接推出的，它虽然不能用实验直接证明，但由它所得的结论和实验事实相符合而得到证明。

同学们在理解时应注意以下几点：1、定律中的“一切物体”可分为“静止物体”和“运动物体”两类，故定律可分述为：静止物体在没有受到外力作用时总保持静止状态；运动物体在没有受外力作用的时候总保持匀速直线运动状态。

2、对于“惯性定律”，一方面可认为：物体原来没有受到外力作用，后来也没有受到外力作用，则物体后来将保持原来的运动状态——静止状态或匀速直线运动状态。

另一方面可认为：物体原来受到外力作用，后来没有受到外力作用，则物体后来仍保持原来的运动状态。

(这里的“原来”是有特定时限的，下面的4可进一步说明)3、所谓“不受外力作用”是一种理想情况，在实际问题中是指在平衡力的作用下：静止物体将保持静止状态；运动物体将保持匀速直线运动状态。

4、如果物体在平衡力作用下处于静止状态或匀速直线运动状态，假设在某一时刻撤销所有的外力，物体仍将保持静止状态或匀速直线运动状态；即使物体在非平衡力作用下做变速运动，假设在某一时刻撤销所有的外力，物体将保持撤销外力时刻当时的速度大小和方向做匀速直线运动。

5、“惯性定律”间接地告诉我们：“力是使物体的运动状态发生改变的原因”。

此结论真正含义并不是说“有力作用在物体上，物体的运动状态一定发生改变”，而是说“物体的运动状态发生改变了，它一定受到力的作用。

”“惯性定律”还间接地告诉我们：物体保持静止状态或匀速直线运动状态的条件是：不受外力作用或受平衡力作用。

二、惯性指的是：物体保持运动状态不变的性质。

这里的“物体”可分为“静止物体”和“运动物体”两类，则这里的“运动状态”是指“静止状态”和“匀速直线运动状态”，所以“惯性”可分述为：静止物体有保持静止状态的性质；运动物体有保持匀速直线运动状态的性质。

物理著名的17个定理
1.牛顿第一定律：物体在没有外力作用时，其运动状态保持不变；
2.牛顿第二定律：物体受到外力作用时，其加速度与外力成正比；
3.牛顿第三定律：物体之间互相作用时，产生的力是相互等量的；
4.牛顿第四定律：物体受到外力作用时，其受力点的力矩与外力成正比；
5.欧姆定律：电路中电流与电压之间的关系；
6.拉普拉斯定律：电场的强度与电荷的密度成反比；
7.佩里定律：电荷的移动速度与电场强度成正比；
8.费米定律：电荷的移动速度与电场强度的平方成正比；
9.费米-约瑟夫定律：电荷的移动速度与电场强度的立方成正比；
10.赫兹定律：电容器中电压与电容量之间的关系；
11.摩擦定律：摩擦力与摩擦面积成正比；
12.摩尔定律：电子在半导体中的迁移率与温度成反比；
13.费曼定律：电子在半导体中的迁移率与电场强度成正比；
14.费曼-赫兹定律：电子在半导体中的迁移率与电容量之间的关系；
15.费曼-拉普拉斯定律：电子在半导体中的迁移率与电荷密度之间的关系；
16.费曼-佩里定律：电子在半导体中的迁移率与电场强度成正比；
17.费曼-费米定律：电子在半导体中的迁移率与电场强度的平方成正比。

牛顿定律全部公式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：牛顿定律是描述物体运动规律的基本定律，由英国物理学家牛顿提出。

牛顿定律共有三条，分别是惯性定律、运动定律和作用-反作用定律。

这三条定律描述了物体在受力作用下的运动规律，是现代物理学的基石。

下面我们来具体介绍一下牛顿定律的全部公式。

第一条定律，惯性定律，也称作牛顿第一定律。

它阐述了物体在没有外力作用下的运动状态：若一个物体受力均为零，则该物体将保持匀速直线运动或静止状态。

其表达式为F=0，其中F表示合力，为零表示没有外力作用。

第二条定律，运动定律，也称作牛顿第二定律。

它给出了物体在受力作用下的加速度与作用力之间的关系：物体的加速度与作用在其上的合力成正比，与物体的质量成反比。

其数学表达式为F=ma，其中F为合力，m为物体的质量，a为物体的加速度。

第三条定律，作用-反作用定律，也称作牛顿第三定律。

它说明了任意两个物体之间的相互作用：对一个物体施加的力，同样会有一个大小相等、方向相反的反作用力作用在另一个物体上。

其表达式为F12=-F21，其中F12为物体1对物体2施加的力，F21为物体2对物体1施加的反作用力。

以上就是关于牛顿定律全部公式的介绍。

这三条定律贯穿物理学各个领域，被广泛应用于工程、航天、地球科学等领域。

牛顿定律的提出，极大地推动了物理学的发展，为现代科学的进步打下了坚实的基础。

希望通过对牛顿定律的深入理解，可以更好地探索自然界的规律，为人类的科学进步做出更大的贡献。

第二篇示例：牛顿定律是物理学基础知识之一，被认为是现代物理学的开端。

它由英国科学家艾萨克·牛顿于17世纪提出，包括三条基本定律。

这些定律描述了物体运动的规律，为我们理解自然界提供了极为重要的基础。

在此文章中，我们将详细介绍牛顿三大定律的公式表达及其应用。

第一定律，也称为惯性定律，它提出了一个简单的概念：如果物体没有受到外力作用，它将保持静止或匀速直线运动。

这个定律可以用公式表示为：ΣF = 0这里ΣF是合力，表示作用在物体上的所有力的矢量和。

牛顿力学现在已经成为科学的基础，是学习物理的基础理论。

它由三个运动定律构成。

长久以来人们习惯了以牛顿三大定律作为推导的基础，几乎没有人去怀疑。

但这不代表它就是真理。

牛顿第一定律也被称作惯性定律，其内容为：一切物体在没有受到外力作用时总保持静止状态或匀速直线运动状态。

也可以表述为,一切物体要么保持匀速直线运动状态要么保持静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。

牛顿第一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[1]。

爱因斯坦曾经这样批评：“经典力学想要说明一个物体不受外力，必须证明它是具有惯性的，想要说明一个物体是惯性的，又必须证明它不受外力。

”因此牛顿第一定律有循环论证的嫌疑。

此外，牛顿无法解释行星绕太阳作公转运动，除了遵守万有引力定律外，还具有同向性，轨道共面性，公转周期都大于太阳的自转周期，牛顿对此只能归因于上帝的安排[2]。

同时，牛顿力学不能解决引力波问题，并且与达尔文的生物进化论、热力学第二定律相矛盾。

由奥斯特电流磁效应可知，电荷静止存在电场，匀速运动还产生磁场；中性物体静止和匀速运动为什么一样？1 牛顿第一定律的公理性作为力学的第一条命题——牛顿第一定律，它就必定会含有“逻辑循环”的性质，它是不可能通过物理学的其他定义或定律，也不可能通过直接的物理实验得到证明的。

牛顿第一定律具有公理性，只能依靠以它为出发点所推出的大量结论与无数实验事实的符合得到验证。

在第一运动定律中，物体不受力与物体作惯性运动（相对于惯性系作匀速直线运动）互为因果。

于是问题产生了：怎样知道物体是否受力作用呢？看该物体相对于惯性系是否作匀速直线运动；又怎样确知判断运动状态的参考系是不是惯性系？又要求对在这个参考系中静止或作匀速直线运动的物体作出“不受力”的判断。

也就是说，判别物体是否受力和判别所使用的参考系是不是惯性系，要同时靠物体是否在做惯性运动来决定。

所以，正如爱因斯坦所说：“惯性定律的弱点在于它含有这样一种循环论证：如果有一物体离开别的物体都足够远，那么它运动起来就没有加速度；而只是由于它运动起来没有加速度这一事实，我们才知道它离开别的物体是足够远的。

牛顿第一定律力与运动关系【学习目标】1、知道牛顿第一定律的内容；2、理解惯性是物质的一种属性，会解释常见的惯性现象；3、理解力与运动的关系。

【要点梳理】要点一、牛顿第一定律一切物体，在没有受到力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态，这就是牛顿第一定律。

要点诠释：对定律的理解：1、“一切〞说明该定律对于所有物体都适用，不是特殊现象。

2、“没有受到力的作用〞是定律成立的条件。

“没有受到力的作用〞有两层含义：一是该物体确定没有受到任何力的作用，这是一种理想化的情况(实际上，不受任何力的作用的物体是不存在的)；二是该物体所受合力为零，它的作用效果可以等效为不受任何力的作用时的作用效果。

3、“或〞指两种状态必居其一，不能同时存在，也就是说物体在不受力的作用时，原来静止的物体仍保持静止状态，原来运动的物体仍保持匀速直线运动状态。

4、牛顿第一定律的内涵：物体在不受力的情况下依旧可以保持原有的运动状态，说明力不是维持物体运动的原因，而是使物体运动状态发生改变的原因。

或者说：物体的运动不需要力来维持，要改变物体的运动状态，必须对物体施加力的作用。

5、牛顿第一定律不能用实验直接验证，而是在实验的根底上通过分析、概括、推理总结出来的。

6、牛顿第一定律是关于力与运动关系的规律，它反映了物体在不受力(或受合力为零)时的运动规律，在不受任何力时，物体要保持原有的运动状态不变。

要点二、惯性物体具有保持静止或匀速直线运动状态不变的性质，叫做惯性。

要点诠释：对惯性的理解。

1、一切物体都有惯性，一切物体是指无论是气体、液体、还是固体；无论是静止还是运动；无论受力还是不受力都具有惯性。

惯性是物体本身的一种属性。

2、惯性指物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质。

即静止的物体总要保持静止状态，运动的物体总要保持匀速直线运动状态。

3、惯性是物体的属性，不是力。

因此在提到惯性时，只能说“物体具有惯性〞，或“由于惯性〞，而不能说“受到惯性作用〞或“惯性力〞等。

高中物理重难点及高考题解牛顿运动定律一.牛顿第一定律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，又叫惯性定律。

这种保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性。

1.牛顿第一定律牛顿第一定律揭示了宇宙中一切物体(或物质)的存在形式，即一切物体在不受外力作用时处于匀速直线运动状态，或处于静止状态，并且运动是绝对的，而静止是相对的。

同时牛顿第一定律也说明了力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因。

2.惯性(1)惯性是物体本身的固有属性，不论物体处于怎样的运动状态，物体均具有惯性。

(2)质量是物体惯性大小的量度。

质量越大，惯性也就越大。

【难点突破】惯性是物体最基本的属性。

表现为：当物体不受外力或所受合外力为零时，惯性表现为物体运动状态不改变；当物体所受合外力不为零时，惯性表现为改变物体运动状态的难易程度。

【例题】如图所示，水平放置的小瓶内有水，其中有一气泡。

当瓶从静止状态突然向右运动时，小气泡在瓶内将向何方运动？(1)甲同学认为：在瓶内的小气泡由于惯性将向左运动，你认为这个结论正确吗？并说明理由。

(2)乙同学认为：瓶中的水由于惯性保持原来的静止状态，相对于瓶子来说向左运动，而瓶中的气泡就向右移动，你认为这个结论正确吗，请说明理由。

【分析】【题解】【答案】二.牛顿第二定律物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。

1.牛顿第二定律(1)牛顿第二定律揭示了物体的加速度跟它受到的合外力及物体本身质量之间的定量关系，其数学表达式为a ∝mF 式中各物理量取国际单位制中的单位后可以写为F 合=ma(2)牛顿第二定律反映了合外力的方向决定加速度的方向，而加速度的方向和速度改变量的方向一致，所以速度改变量的方向也就决定于合外力的方向。

(3)作用在物体上的每一个力都会使物体产生一个加速度，物体最终表现出来的加速度是这些加速度的矢量和，由此可以提供计算物体加速度的两条途径，即可以先求合外力，再求合外力产生的加速度；可以先求所有外力产生的加速度，再求这些加速度的矢量和。