自然和自然规律隐藏在黑暗之中，上帝说“让牛顿降生吧”，一切就有了光明；并且，光明并不久长，魔鬼又出现了，上帝咆哮说：“让爱因斯坦降生吧”，就恢复到如今这个样子。三百年前，牛顿站在巨人的大腿上牛顿第一定律在质点系内成立吗，构建了动力学三大定理和万有引力定理。显然，没有前者就不能充分显示后者的光辉。海王星的发觉，把牛顿热学推上荣耀的顶峰。魔鬼的乌云并没有把牛顿热学推跨，她在愈加坚实的基础上确立了自己的使用范围。宇宙时代，给牛顿热学带来了又一个繁花似锦的夏天。（’sLaws恩格斯说：“牛顿因为发觉了万有引力定理而成立了天文学，因为进行光的分解而成立了科学的光学，因为成立了二项式定律和无限理论而成立了科学的语文，因为认识了热学的本性而成立了科学的热学。”牛顿是美国伟大的化学学家、数学家、天文学家。牛顿在自然科学领域里作了奠基的贡献，可谓科学巨匠。牛顿出生于法国南部林肯郡的一个农户家庭。1661年考上剑桥学院特里尼蒂分校，1665年结业。这年正赶上疟疾，牛顿回去避疫五年。在这期间他几乎考虑了一生中所研究的各个方面，非常是他一生中的几个重要贡献：万有引力定理、经典热学、微积分和光学。万有引力定理：总结了伽利略和开普勒的理论和经验，用物理方式完美地描述了天体运动的规律。
牛顿运动三大定理：《自然科学的物理原理》中富含牛顿运动三条定理和万有引力定理，以及质量、动量、力和加速度等概念。光学贡献：牛顿发觉色散、色差及牛顿环，他还提出了光的微粒说。在亚里士多德的《物理学》中有一条原理：“凡运动着的事物必然都有促进者在推进着它运动。”这个论断在几乎两千年的时间里，被觉得是无可怀疑的精典。一、牛顿第一定理和惯性参考系伽利略用一个理想实验证明了亚里士多德的错误，他曾做过一系列小球沿斜面下降的实验。力的概念似乎出现得很早，然而关于力和运动关系的正确认识，却相当晚才得到。伽利略的正确推论隔了一代人之后由牛顿总缔结动力学的一条最基本的定理：这便是一般所说的牛顿第一定理牛顿第一定理给出了惯性的概念。物体在不受外力作用时，保持静止或匀速直线运动状态的性质称为惯性。牛顿第一定理又称惯性定理任何物体，只要没有外力作用于它，便会永远保持静止或匀速直线运动的状态。惯性定理（）正确阐明了维持物体的运动不须要力的作用，而是靠物体本身的惯性。惯性定理还阐明了力和运动的关系，即力是使受作用的物体改变运动状态的诱因。惯性是任何物体都具有的固有属性。牛顿第一定理叙述的只是一种理想情况，难以用实验直接验证。
它的正确性主要在于它所推出的结果和实验事实相符合。从牛顿第一定理可引入惯性参照系的概念一定存在着这样的参照系，相对于它，所有不受外力作用的物体都保持自己的速率，这类特殊的参照系称为惯性系（）10牛顿第一定理在其中创立的参照系称为惯性参牛顿第一定理在其中创立的参照系称为惯性参照系（惯性系）照系（惯性系）一个参照系是不是惯性系要借助观测和实验来判别。实验证明，月球不是一个精确的惯性系，但因为它旋转得较慢，只要我们所讨论的问题不是象大气或海洋环流那样，牵连空间范围较大、时间间隔较长的过程，固定在地面上的参照系（基本参照系或实验室参照系）可看成近似程度相争当的惯性系。换句话说换句话说《原理》扉页11二、牛顿第二定理运动的变化与所加的动力成反比；而且发生在该力所沿的直线上。在精典热学中，觉得质点质量保持恒定所以12三、牛顿第三定理1221这就是牛顿第三定理对于每一个作用，总有一个反作用与之相反；或则说两个物体对各自对方的互相作用总是相等的牛顿第一定律在质点系内成立吗，并且指向相反方向。13四、自然界中基本的力我们在日常生活中会碰到各类各样的力，如重力、绳中的张力、摩擦力、地面的支撑力、空气的阻力，等等。
从最基本的层次看上述各类力属于两大范畴引力（这儿重力是惟一的反例）电磁力（所有其它的力）14不要以为只有磨擦过的胶木棍吸引沙参球、磁石吸铁才是电磁力，虽然绳中的张力、摩擦力、地面的支撑力、空气的阻力等，从微观上看，无不是原子、分子间电磁互相作用的宏观表现。除引力、电磁力外，目前我们只晓得自然界还有另外两种基本的力：弱力（与个别放射性衰变有关）强力（将原子核内质子和中子胶合在一起的力，以及强子内部更深层次的力）。因为后两种力的力程太紧了，我们的感官不可能直接感遭到它们。在学院化学课程里，我们只涉及上面列出的那几种常见的力。15几种基本的力万有引力电磁力长程力10-17m近程力10-15m近程力硬度*10-3410-2互相作用物体一切物体之间一切带电粒子之间多数粒子之间强子之间核子介子其他特征大尺度范围内起决定作用(天体)主要发生在粒子衰变及掳获过程中传递媒介*引力子(仍未发觉)光子中间玻骰子W,Z0(1983年发觉)已被间接确认仍未被分离下来16瞬时性：方程两侧的状态量对应同一时刻矢量性：定理表达式为矢量关系在应用时要写成投影式叠加性：是作用在质点上外力的矢量和五、牛顿第二定理进一步说明普遍组建的方式：17根据运动学数学量的定义这是我们最感兴趣的方式，它除了能表明质点运动状态的变化，并且能描述运动过程。
我们把这个等式合称为牛顿运动微分等式。其解为一组空间轨迹。18直角座标：自然座标:投影式由一组微分多项式来描述质点的运动是牛顿的卓越贡献，我们将来会看见，麦克斯韦的电磁场理论是由一组微分等式建立的；微观粒子的运动规律也是由微分等式描述的。19基本解题步骤：分解不在坐进行受力剖析构建座标系求解构建多项式（投影式）*牛顿定理只适用于质点模型，只在惯性系中创立。牛顿定理的应用确定研究对象20牛顿多项式的通常处理方式21一小钢球，从静止开始自光滑圆锥形轨道的顶点下降。求：小球脱轨时的角度θ。取自然座标受力剖析建牛顿多项式对切向多项式作恒等变换22（分离变量）质量为m的小球，在水底的压强为常力B为常数）。求：小球在水底竖直沉降的速度v与时间t的关系作受力图。建牛顿多项式分离变量扫尾速度（）实际上为足够长时间2526如图，链条厚实，桌面光滑,开始静止。试求：当链条全部脱离桌午时的速率。27在这个例题中，链条已不能视为质点，我们是把它分割为两个对象来看待的。这两个对象组成链条系统（二质点系统）。牛顿运动定理是精典热学的基础，尽管牛顿定理通常是对质点而言的，但这并不限定定理的广泛适用性，由于复杂的物体在原则上可看作是质点的组合。
可见，在第一章中提出的质点模型，其意义还不仅仅在于能否简化问题。从牛顿运动定理出发，借助质点系模型，可以导入质心、流体、弹性体等的运动规律，进而构建起整个精典热学的体系。28均质链条长l，在水平面内绕一端以匀速率ω旋转，求其对轴处的斥力。建牛顿多项式：受力剖析相当于全部质量集中于链条中心的一个质点遭到的向心力。积分，得减号意为向心力沿座标反向，指向o讨论结果的数学意义：链条对轴处的斥力与这个向心力等大反向。30，宽度L，估算对自身延长线上距杆端为a的一小球m的万有引力。建座标取质量元31积分结果表明，在这个问题中，不能将杆视为质量集中与刚体的质点来估算它对小球的引力！根本缘由是，前例中向心力与r成反比，是线性关系，这儿的引力是非线性的平方正比关系。1984.4.7日本从航天客机上发射一颗鞭毛通讯卫星，结果其在轨道上摇摆不定，最后舍弃。就是由于重心考虑错误。刚体重心一桶水，随桶绕竖直中心轴匀角速ω旋转，请证明：此时湖面形状为抛物面。在海面附近取质量元dm建座标z-r受力剖析：N为表面张力对dm的合力，沿法向。由法向支撑力N的水平投影提供向心力建牛顿多项式：这是海面投影曲线上dm所在点的切线分离变量
