牛顿三大定律是什么

一、牛顿三大定律

牛顿三定律一般指牛顿运动定律。

牛顿运动定律包括牛顿第一运动定律、牛顿第二运动定律和牛顿第三运动定律三条定律，其中：

第一定律说明了力的含义：力是改变物体运动状态的原因；

第二定律指出了力的作用效果：力使物体获得加速度；

第三定律揭示出力的本质：力是物体间的相互作用。

牛顿运动定律中的各定律互相独立，且内在逻辑符合自洽一致性。其适用范围是经典力学范围，适用条件是质点、惯性参考系以及宏观、低速运动问题。牛顿运动定律阐释了牛顿力学的完整体系，阐述了经典力学中基本的运动规律，在各领域上应用广泛。

二、牛顿三大定律公式

牛顿第一定律内容：一切物体在任何情况下，在不受外力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。

牛顿第二定律定律内容：物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。公式：F合=ma

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。表达式：F1=F2，F1表示作用力，F2表示反作用力。

万有引力定律定律内容：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。用公式表示为：

F=GM1M2/（RR） （G=667×10^-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。

三、牛顿三大定律特点

牛顿运动定律的内在逻辑符合自洽一致性，即三定律顺承逻辑相容构成有机整体：

牛顿运动定律在研究对象上呈递进关系。第一、第二定律只研究单一物体（可以只有一个物体，也可以从众多物体中隔离出一个物体来作为研究对象），解决其不受力或受很多力作用后的运动问题；第三定律扩展了研究对象，至少研究是两个物体之间的相互作用，这种相互作用制约或影响了研究对象或研究对象以外的其它物体的运动。

只有把第一、第二和第三定律有机结合才能解决全部的复杂动力学问题，由质点的动力学出发去解决质点系、刚体、流体、振动、波动等的力学问题。牛顿运动定律都只在第一定律确定的惯性参考系成立。

牛顿的绝对时空观中的惯性系虽然存在逻辑循环（或称逻辑同一）之难，但是在动力学的力的语言表达中是理论体系必不可少的。一切动力学问题确定了惯性系便能解决。

由于任何科学都不可能做到绝对真理，力学也是一门近似程度比较高的科学，绝对的惯性系不存在，但近似的惯性系是始终存在。牛顿运动定律只在惯性系中适用，说明了三定律的一致性。

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牛顿三大定律即牛顿运动定律，包括牛顿第一运动定律、牛顿第二运动定律和牛顿第三运动定律。 

1、牛顿第一运动定律，又称惯性定律。第一定律说明了力的含义：力是改变物体运动状态的原因。表述为：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。

2、牛顿第二运动定律：第二定律指出了力的作用效果：力使物体获得加速度。表述是：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，且与物体质量的倒数成正比；加速度的方向跟作用力的方向相同。

3、牛顿第三运动定律：第三定律揭示出力的本质：力是物体间的相互作用。表述是：相互作用的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。

扩展资料

公元前5世纪，古希腊哲学家德谟克利特、伊壁鸠鲁认为：“当原子在虚空里被带向前进而没有东西与他们碰撞时，它们一定以相等的速度运动。”这只是猜测或推想的结果。

公元前4世纪，古希腊哲学家亚里士多德指出：静止是物体的自然状态，如果没有作用力就没有运动（力是维持物体运动的原因）。第一次提出了力与运动间存在关系，为力学发展做出了一定贡献。

14世纪，法国哲学家布里丹、阿尔伯特、尼克尔·奥里斯姆等人提出“冲力理论”，这一理论为意大利物理学家伽利略·伽利雷和英国物理学家艾萨克·牛顿开辟了道路。 

17世纪，伽利略在其的著作中多次提出类似于惯性原理的说法。打破了自亚里士多德以来约一千三百年间“力是维持物体运动的原因”的陈旧观念，但仍未摆脱其影响。该结论很接近惯性定律（牛顿第一运动定律又称惯性定律，其首先是由伽利略发现的）。

1644年，法国物理学家勒内·笛卡尔在《哲学原理》中弥补了伽利略的不足。笛卡儿的最大贡献在于他第一个认识到：力是改变物体运动状态的原因。他的思想对牛顿对此类定律之后的总结产生了一定的影响。 

1664年，牛顿受到对碰撞问题研究较早的笛卡尔的影响，也开始研究二个球形非弹性刚体的碰撞问题。1665—1666年，牛顿又研究了二个球形刚体的碰撞问题。

艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中总结提出牛顿运动定律。阐释了牛顿力学的完整体系，阐述了经典力学中基本的运动规律。

参考资料：

-牛顿第一运动定律

-牛顿第二运动定律

-牛顿第三运动定律

牛顿三大运动定律是牛顿第一定律 牛顿第二定律 和 牛顿第三定律

牛顿第一定律

内容：一切物体在任何情况下,在不受外力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态

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保持原有运动状态不变的性质称为惯性(inertia)所以牛顿第一定律也称为惯性定律(law of inertia)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：

1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牛顿第一定律是通过分析事实,再进一步概括、推理得出的我们周围的物体,都要受到这个力或那个力的作用,因此不可能用实验来直接验证这一定律但是,从定律得出的一切推论,都经受住了实践的检验,因此,牛顿第一定律已成为大家公认的力学基本定律之一

牛顿第二定律

定律内容：物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同

公式：F合=ma

几点说明：

（1）牛顿第二定律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

（2）F=ma是一个矢量方程,应用时应规定正方向,凡与正方向相同的力或加速度均取正值,反之取负值,一般常取加速度的方向反正方向

（3）根据力的独立作用原理,用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时,可将物本所受各力正交分解,在两个互相垂直的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式：Fx=max,Fy=max列方程

牛顿第二定律的三个性质：

（1）矢量性：力和加速度都是矢量,物体加速度方向由物体所受合外力的方向决定牛顿第二定律数学表达式∑F = ma中,等号不仅表示左右两边数值相等,也表示方向一致,即物体加速度方向与所受合外力方向相同

（2）瞬时性：当物体（质量一定）所受外力发生突然变化时,作为由力决定的加速度的大小和方向也要同时发生突变；当合外力为零时,加速度同时为零,加速度与合外力保持一一对应关系牛顿第二定律是一个瞬时对应的规律,表明了力的瞬间效应

（3）相对性：自然界中存在着一种坐标系,在这种坐标系中,当物体不受力时将保持匀速直线运动或静止状态,这样的坐标系叫惯性参照系地面和相对于地面静止或作匀速直线运动的物体可以看作是惯性参照系,牛顿定律只在惯性参照系中才成立

适用范围：

（1）只适用于低速运动的物体（与光速比速度较低）

（2）只适用于宏观物体,牛顿第二定律不适用于微观原子

（3）参照系应为惯性系

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

表达式：F1=F2,F1表示作用力,F2表示反作用力

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

适用范围：

牛顿运动定律是建立在绝对时空以及与此相适应的超距作用基础上的所谓超距作用,是指分离的物体间不需要任何介质,也不需要时间来传递它们之间的相互作用．也就是说相互作用以无穷大的速度传递．

除了上述基本观点以外,在牛顿的时代,人们了解的相互作用．如万有引力、磁石之间的磁力以及相互接触物体之间的作用力,都是沿着相互作用的物体的连线方向,而且相互作用的物体的运动速度都在常速范围内．

在这种情况下,牛顿从实验中发现了第三定律．“每一个作用总是有一个相等的反作用和它相对抗；或者说,两物体彼此之间的相互作用永远相等,并且各自指向其对方．”作用力和反作用力等大、反向、共线,彼此作用于对方,并且同时产生,性质相同,这些常常是我们讲授这个定律要强调的内容．而且,在一定范围内,牛顿第三定律与物体系的动量守恒是密切相联系的．

但是随着人们对物体间的相互作用的认识的发展,19世纪发现了电与磁之间的联系,建立了电场、磁场的概念；除了静止电荷之间有沿着连线方向相互作用的库仑力外,发现运动电荷还要受到磁场力即洛伦兹力的作用；运动电荷又将激发磁场,因此两个运动电荷之间存在相互作用．在对电磁现象研究的基础上,麦克斯韦（1831－1879）在1855～1873年间完成了对电磁现象及其规律的大综合、建立了系统的电磁理论,发现电磁作用是通过电磁场以有限的速度（光速c）来传递的,后来为电磁波的发现所证实．

物理学的深入发展,暴露出牛顿第三定律并不是对一切相互作用都是适用的．如果说静止电荷之间的库仑相互作用是沿着二电荷的连线方向,静电作用可当作以“无穷大速度”传递的超距作用,因而牛顿第三定律仍适用的话,那么,对于运动电荷之间的相互作用,牛顿第三定律就不适用了．如图所示．运动电荷B通过激发的磁场作用于运动电荷A的力为 （并不沿AB的连线）,而运动电荷A的磁场在此刻对B电荷却无作用力（图中未表示它们之间的库仑力）．由此可见,作用力 在此刻不存在反作用力,作用与反作用定律在这里失效了．

实验证明：对于以电磁场为媒介传递的近距作用,总存在着时间的推迟．对于存在推迟效应的相互作用,牛顿第三定律显然是不适用的．实际上,只有对于沿着二物连线方向的作用（称为有心力）,并可以不计这种作用传递时间（即可看做直接的超距作用）的场合中,牛顿第三定律才有效．

但是在牛顿力学体系中,与第三定律密切相关的动量守恒定律,却是一个普遍的自然规律．在有电磁相互作用参与的情况下,动量的概念应从实物的动量扩大到包含场的动量；从实物粒子的机械动量守恒扩大为全部粒子和场的总动量守恒,从而使动量守恒定律成为普适的守恒定律．