牛顿三大定律和万有引力定律的内容是什么?牛顿学说的产生有何意义?
牛顿三大定律是力学中重要的定律,它是研究经典力学的基础。
1.牛顿第一定律
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。
2.牛顿第二定律
内容:物体在受到合外力的作用会产生加速度,加速度的方向和合外力的方向相同,加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。
第二定律定量描述了力作用的效果,定量地量度了物体的惯性大小。它是矢量式,并且是瞬时关系。
要强调的是:物体受到的合外力,会产生加速度,可能使物体的运动状态或速度发生改变,但是这种改变是和物体本身的运动状态有关的。
真空中,由于没有空气阻力,各种物体因为只受到重力,则无论它们的质量如何,都具有的相同的加速度。因此在作自由落体时,在相同的时间间隔中,它们的速度改变是相同的。
3.牛顿第三定律
内容:两个物体之间的作用力和反作用力,在同一条直线上,大小相等,方向相反。
说明:要改变一个物体的运动状态,必须有其它物体和它相互作用。物体之间的相互作用是通过力体现的。并且指出力的作用是相互的,有作用必有反作用力。它们是作用在同一条直线上,大小相等,方向相反。
另需要注意:
(1)作用力和反作用力是没有主次、先后之分。同时产生、同时消失。
(2)这一对力是作用在不同物体上,不可能抵消。
(3)作用力和反作用力必须是同一性质的力。
(4)与参照系无关。
定律内容:
自然界种任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小与两物体的质量的乘积成正比,与两物体间距离的平方成反比。
万有引力定律
公式表示:
F=G*M1M2/(R*R) (G=6.67×10^-11N•m^2/kg^2) 可以读成F等于G乘以M1M2除以R的平方商
F: 两个物体之间的引力
G: 万有引力常数
m1: 物体1的质量
m2: 物体2的质量
r: 两个物体之间的距离
依照国际单位制,F的单位为牛顿(N),m1和m2的单位为千克(kg),r 的单位为米(m),常数G近似地等于6.67 × 10−11 N m2 kg−2(牛顿米的平方每千克的平方)。
可以看出排斥力F一直都将不存在,这意味着净加速度的力是绝对的。(这个符号规约是为了与库仑定律相容而订立的,在库仑定律中绝对的力表示两个电子之间的排斥力。)
意义:
万有引力定律的发现,是17世纪自然科学最伟大的成果之一。它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来,对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。它第一次解释了(自然界中四种相互作用之一)一种基本相互作用的规律,在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。
万有引力定律揭示了天体运动的规律,在天文学上和宇宙航行计算方面有着广泛的应用。它为实际的天文观测提供了一套计算方法,可以只凭少数观测资料,就能算出长周期运行的天体运动轨道,科学史上哈雷彗星、海王星、冥王星的发现,都是应用万有引力定律取得重大成就的例子。利用万有引力公式,开普勒第三定律等还可以计算太阳、地球等无法直接测量的天体的质量。牛顿还解释了月亮和太阳的万有引力引起的潮汐现象。他依据万有引力定律和其他力学定律,对地球两极呈扁平形状的原因和地轴复杂的运动,也成功的做了说明。
10.什么是运动技能?并简述运动技能学习过程的变化特征。
又称“动作技能”。指人体运动中掌握和有效地完成专门动作的一种能力。包括大脑皮质调节下不同肌肉群间的协调性.即指在空间内正确运用肌肉工作的能力。按条件反射学说的观点,是一种复杂的一个动作接连一个动作的肌肉所感觉的运动条件反射。它的形成要经历肌肉感觉不明、分化、巩固稳定和自动化的过程,而这几个过程前后相联,在运动条件反射形成过程中逐渐过渡。运动技能的形成和发展受许多因素的影响.如教学训练的方法、运动员的训练程度、学习目的性和自觉积极性,以及身体健康程度。 运动技能形成的阶段性 一、运动技能形成的不同阶段 运动技能的形成是有阶段性的,不同的阶段具有不同的特点,通常把运动技能的形成划分为三个阶段。 (一)动作的认知阶段 在技能学习的初期,练习者的神经过程处于泛化(或类化)(generalization)阶段:内抑制过程尚未精确建立起来;注意范围比较狭窄;知觉的准确性较低;动作之间的联系不协调,特别是肌肉的紧张与放松配合不好;多余的动作较多,整个动作显得忙乱紧张,完成的动作在空间、时间上都不精确;能初步利用结果的反馈信息,但只能利用非常明显的线索;意识的参与较多。在此阶段,练习者主要是通过视觉观察示范动作并进行模仿练习,较多地利用视觉来控制动作。因此,动觉的感受性较差,对于动作的控制力不强,难以发现自己动作的缺点和错误。 (二)动作的联系阶段 练习者经过一定的练习之后,初步掌握了一系列局部动作,并开始把个别动作联系起来。这时,练习者的神经过程逐渐形成了分化性抑制(或差别抑制)(differentialinhibition),即只有条件刺激才能引起条件反射性反应,而近似刺激具有抑制作用,不引起条件反射性反应。近似刺激在相应皮质细胞内形成的抑制过程叫分化性抑制。在动作的联系阶段兴奋和抑制过程在空间和时间上更加准确,内抑制过程加强,分化、延缓及消退抑制都得到发展;注意的范围有所扩大;紧张程度有所减少,动作之间的干扰减少;多余动作趋向消除,动作的准确性提高;识别错误动作的能力也有所加强;初步形成了一定的技能,但在动作之间的衔接处常出现间断、停顿和不协调现象。在此阶段,练习者的注意主要指向技能的细节,通过思维分析,概括动作的本质特征,逐步完善地意识到整个动作,把若干个别动作结合成为整体。这时视知觉虽然起一定作用,但已不起主要作用,肌肉运动感觉逐渐清晰明确,可以根据肌肉运动感觉来分析判断。 (三)动作的完善阶段 在这个阶段,练习者的动作已在大脑中建立起巩固的动力定型,神经过程的兴奋与抑制更加集中与精确,掌握的一系列动作已经形成了完整的有机系统,各动作都能以连锁的形式表现出来,自动化程度扩大,意识只对个别动作起调节作用。此时,练习者的注意范围扩大,主要用于对环境变化信息的加工上,对动作本身的注意很少;视觉控制(controlbyvision)作用减弱,动觉控制(controlbykinestheia)作用加强,能及时发现和纠正动作的错误。