第1章 质点运动学(09)ppt课件.ppt

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1、绪论一、什么是物理学?物理学就是探讨自然界的物质结构和物质运动基本规律的学科，大到宇宙，小到微小粒子，都是物理学研究的领域。机械运动分子热运动电磁运动原子运动物质基本运动形式:物理学年代的划分：经典物理：近代物理：1543年~1900年以牛顿为代表的经典物理学1900年至今以相对论和量子论为代表的近代物理学。二、物理学的适用范围：经典物理学:宏观低速相对论物理学:宏观高速微观高速相对论量子物理学:⒈低速既远远小于光速;高速既接近光速;⒉宏观与微观界限大约是以原子半径10-10m为界；⒊近年来由于材料科学的进步,在介于宏观和微观

2、的尺度之间发展出研究宏观量子现象的一门新兴学科---介观物理学。微观低速量子物理学:注意:三、学习物理学的意义：⒈物理学是自然科学许多领域和工程技术的基础。⒉物理学是科学技术和社会发展的巨大动力。四、如何学好物理学：首先，不能仅仅掌握一些概念、定律和公式,还应在学会物理学的思想和解决问题方法。两个基本要点—物理意义和数学表达对新的概念、定义、公式中的符号和公式本身的含义用自己的语言陈述出来。对于定理的证明、公式的推导，最好在了解了基本思路之后，自己背着书本把它们演算出来。这样才能对它们成立的条件、关键的步骤、推演的技巧等有深刻

3、的理解。注意：与中学物理的区别标量→矢量恒量→变量定性→定量认真完成作业，选做典型习题，举一反三，深思多问。五、本门课程要求：1.课前预习；2.上课认真听讲，作好笔记——抓住“重点”，突出“物理思路”；不要无故旷课（抽查）3.课后及时复习独立完成作业。4.作业要求：(2)思路清晰，完整展现解题思路；(3)书写、作图工整认真规范，步骤完整；(4)每周交一次作业，不准抄袭，不准缺交、拖欠作业，按时完成。(1)写明已知求解；在各种形态的物质运动中，最简单的一种是物体的位置随时间变化的运动，既相对位置的变化的运动-------机械运动

4、力学的研究对象：第一册力学力学分类：注意：运动学只描述物体的运动，不涉及引起运动和改变运动的原因。运动学、动力学。物体的机械运动。力学-----研究机械运动的规律的学科第1章质点运动学日心系ZXY地心系o为了描述一个物体的运动，必须选择另一个物体作为参考，被选作参考的物体称为参考系。地面系一、参考系和坐标系§1.1质点运动学的基本概念坐标系——为了定量地确定质点在空间的位置而在参考系上选定的一个框架。常见的坐标系：直角坐标、球坐标、极坐标、柱面坐标等参考系与坐标系的区别参考系选定后，选用不同的坐标系对运动的描写是相同的。对物

5、体运动的描写决定于参考系而不是坐标系。对于同一种运动，由于参考系选择的不同而有不同的描写。运动描述的相对性质点没有大小和形状，只具有物体全部质量的一点。是理想化的物理模型。可以将物体简化为质点的两种情况：二、质点1.物体做平动；ABABAB2.物体做转动时，转动半径远远大于物体本身的线度。太阳地球RdR>>d质点的空间位置可以用它在坐标系中的坐标来表示。P点坐标(x,y,z)P点矢径位置矢量(位矢)P点矢径方向P点矢径大小单位：米rP(x,y,z)轨道O三、位置的描述-----位置矢量注意质点的位矢既具有大小又具有方向。位矢是

6、矢量表达式：单位矢量位矢位矢随时间的某种函数关系质点的运动方程(函数）直角坐标系中分量表示四、运动方程消去t，得到轨道方程f(x,y,z)=0例：圆例1：一质点在XY平面上运动，其运动函数为：求：⑴质点的运动函数矢量式⑵质点的轨道方程⑶在1~2秒内的位移例题⑴运动函数矢量式;⑵质点的轨道方程;解:⑸加速度⑷速度函数时间内位置变化有向线段t时间内的位移yoxABr1r2Δr一、位移表达式：直角坐标系中：§1.2质点的位移和速度注意位移是矢量，有大小和方向r与的区别s与的区别s为路程(轨道长度)，是标量元位移的大小元路程

7、ra)为标量，为矢量b)Sr1r2xyzBAor例1：一质点在XY平面上运动，其运动函数为：求：⑴质点的运动函数矢量式⑵质点的轨道方程⑶在1~2秒内的位移例题⑴运动函数矢量式;⑵质点的轨道方程;⑶在1~2秒内的位移解:位移大小：⑸加速度⑷速度函数1.平均速度r2r1rBAoΔS·t时间内，完成的位移平均速度矢量大小方向与同向平均速度的大小和方向与所取时间间隔有关，表述时必须指明是哪一段时间间隔内的平均速度。单位：米/秒二、速度2.瞬时速度(简称速度)速度等于位置矢量对时间的一阶导数速度方向时，的极限方向在A点的切线并指

8、向质点运动方向直角坐标系中速度大小质点运动路程s与时间t的比值称为t时间内的平均速率质点运动的路程对时间的一阶导数(瞬时)速率注意速度是矢量，速率是标量。一般情况单向直线运动情况3.速率单位：米/秒平均速率瞬时速率等于瞬时速度的大小例1：一质点在XY平面上运动，其运动函