位置矢量和运动方程教学文案.ppt

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1、一、时间和空间1.人类的“时空观念”即人类对时间和空间的认识。三个历史发展阶段牛顿的绝对时空观爱因斯坦的相对论时空观新宇宙学的宇宙时空观2.时间：时间本身具有单方向性，是一维的。时间的单位是秒，符号为s。3.空间：空间反映物质运动的广延性。空间中两点之间的距离称为长度。长度的单位是米，符号为m。物理量和量纲引入或定义一个物理量，必须：规定一种测量这个物理量的方法或标准，规定一个度量单位。国际上规定7个基本物理量——国际单位制，其他的单位均可由基本单位导出。量纲dimQ=LpMqTs量的名称单位名称单位符号长度米m质量千克Kg时间秒s电流安培A热力学温度开尔文K物质的量摩尔mol发光强

2、度坎德拉cd国际单位制（SI）只有量纲相同的物理量才能相加相减或者用等号相连接，量纲可以用来帮助记忆与推导公式。标量——计算遵从代数运算定则只有正值，如质量、速率、动能、频率既有正值，也有负值，如电流强度、电动势、功矢量——计算遵从平行四边形定则既有大小又有方向，如：力、位移、电场强度张量——计算遵从矩阵运算法则在一定坐标系下由若干个数值组成矩阵来表示的物理量，如各向异性的电介质的极化率、铁磁值的磁化率和弹性体的应力等。数量级：是指数量的尺度或大小的级别，每个级别之间保持固定的比例。研究的对象在空间尺度上属于不同的数量级，便可能属于不同的研究领域。某些时间间隔的数量级Z0粒子的寿命1

3、0-22sΣ0超子的寿命10-19sπ0介子的寿命10-16s子寿命10-6s钟摆的周期100s自由中子的寿命103s地球自转的周期105s地球公转的周期107s人类的寿命109s人类文明史1011s古人类出现至今1014s地球的年龄1017s宇宙的年龄1018s下面列出某些物体长度的数量级质子的半径10-15m原子的半径10-10m病毒的线度10-7m阿米巴变形虫的线度10-4m人的身长100m珠穆朗玛峰的高度104m地球半径107m太阳半径109m地球与最近恒星的距离1016m银河系的尺度1021m星系团1023m超星系团1024m可探测类星体的最远距离1026m二、质点定义：如

4、果物体的大小和形状可以忽略时，就可把物体当作是一个有一定质量的点，这样的点称为质点。1.质点是理想化的物理模型；2.平动物体可以作为质点；3.一个物体是否可以作为质点要视具体问题而定。例：地球的自传与公转问题：有人说：“地球很大不可以作为质点，原子很小可以作为质点。”这句话是否正确，为什么？质量的单位是千克(公斤)，符号为kg。*位矢的值为三、位置矢量确定质点P某一时刻在坐标系里的位置的物理量称位置矢量,简称位矢。单位矢单位矢单位矢四、运动方程分量式从中消去参数得轨迹方程质点做平抛运动时运动方程：消去参数t得运动轨迹：（此即位抛物线方程）0xyP例1-1湖中有一小船，岸边有人用绳子跨

5、过离水面高H的滑轮拉船靠岸，如图所示。设绳的原长为l0，人以匀速v0拉绳。试写出小船的运动学方程。O解：建立如图所示的坐标轴Ox初始时刻（t=0）滑轮至小船的绳长是l0某时刻t绳长减少到l0-v0t此刻船的位置坐标