2022公共基礎知識科技常識：科學家牛頓
在科技常識中，牛頓是一個經常出現的考察點，今天我們一起來總結牛頓有哪些著名成就。
一、人物簡介
艾薩克·牛頓，英國皇家學會會長，英國著名的物理學家、數學家，百科全書式的“全才”，著有《自然哲學的數學原理》、《光學》。
名言：“假如我能比別人瞭望得略微遠些，那是我站在巨人們的肩膀上?！?/span>
二、相關成就
(一)牛頓運動定律
牛頓運動定律包括牛頓第一定律、第二運動定律和牛頓第三運動定律三條定律，由艾薩克·牛頓在1687年于《自然哲學的數學原理》一書中總結提出。
1、牛頓第一運動定律：在沒有外力作用下孤立質點保持靜止或做勻速直線運動;
應用：汽車在高速行駛時緊急剎車，不是馬上停下來，而是滑行一段距離后停下來。
2、牛頓第二運動定律：物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質量成反比，且與物體質量的倒數成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。
3、牛頓第三運動定律：相互作用的兩個質點之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上;
應用：噴氣式飛機是一種使用噴氣發(fā)動機作為推進力來源的飛機。噴氣式飛機所使用的噴氣發(fā)動機靠燃料燃燒時產生的氣體向后高速噴射的反沖作用使飛機向前飛行，它可使飛機獲得更大的推力，飛得更快。
(二)萬有引力定律
萬有引力定律是艾薩克·牛頓于1687年在《自然哲學的數學原理》上所發(fā)表的一種自然規(guī)律。牛頓普適的萬有引力定律表述如下：
任何兩個質點都存在通過其連心線方向上的相互吸引的力。該引力大小與它們質量的乘積成正比與它們距離的平方成反比，與兩物體的化學組成和其間介質種類無關。
應用：樹上的蘋果是往下掉;
宇宙中的星體，都是處在萬有引力作用下的。天體運動是一種處于萬有引力作用下的典型的圓周運動。航天器要實現不同的環(huán)繞或逃逸狀態(tài)等,需要遵循相關的速度定律。
補充：三大宇宙速度是從研究兩個質點在萬有引力作用下的運動規(guī)律出發(fā)，人們通常把航天器達到環(huán)繞地球、脫離地球和飛出太陽系所需要的最小發(fā)射速度，分別稱為第一宇宙速度(牛頓稱之為環(huán)繞速度)、第二宇宙速度(脫離速度)和第三宇宙速度(太陽的逃逸速度)。
第一宇宙速度(又叫最小發(fā)射速度、最大環(huán)繞速度、近地環(huán)繞速度):
物體圍繞地球做勻速圓周運動所需要的最小發(fā)射速度，又稱環(huán)繞速度，其值為：7.9km/s。
第二宇宙速度(又叫逃逸速度)
當航天器超過第一宇宙速度達到一定值時，脫離地球的引力場而成為圍繞太陽運行的人造行星，其值為：11.2km/s。
第三宇宙速度
地球表面發(fā)射航天器，飛出太陽系，到浩瀚的銀河系中漫游所需要的最小發(fā)射速度，其值為：16.7km/s。
因此：當發(fā)射速度與宇宙速度分別有如下關系時，被發(fā)射物體的運動情況將有所不同：
當第一宇宙速度≤發(fā)射速度<第二宇宙速度時，被發(fā)射物體將環(huán)境地球運動，成為地球衛(wèi)星;
當第二宇宙速度≤發(fā)射速度<第三宇宙速度時，被發(fā)射物體將脫離地球束縛，成為環(huán)繞太陽運動的“人造行星”;
當發(fā)射速度≥第三宇宙速度時，被發(fā)射物體將從太陽系中逃逸，成為“人造彗星”。
(三)光的色散—三棱鏡實驗
牛頓認為白光是由各種不同顏色光組成的，玻璃對各種色光的折射率不同，當白光通過棱鏡時，各色光以不同角度折射，結果就被分開成顏色光譜。白光能分解成不同顏色的光，這些光已是單色的了，棱鏡不能再分解它們。
(四)微積分
德國科學家萊布尼茨和英國科學家牛頓先后獨立發(fā)現了微積分，后人以他們的名字命名了微積分基本定理——萊布尼茨公式，揭示了定積分與被積函數的原函數或者不定積分之間的聯(lián)系。
【試題練習】(判斷)
牛頓三大運動定律包括萬有引力定律。
【答案】錯誤【解析】牛頓三大運動定律，包括牛頓第一定律、牛頓第二定律和牛頓第三定律。不包括萬有引力定律，故題目表述錯誤。本題目答案為錯誤。
【試題練習】(單選)
一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，這一定律是( )。
A.萬有引力定律
B.牛頓第三定律
C.牛頓第二定律
D.牛頓第一定律
【答案】D【解析】牛頓第一運動定律強調在沒有外力作用下孤立質點保持靜止或做勻速直線運動。故本題答案為D。
