第1章_大學(xué)物理.

1、大學(xué)物理大學(xué)物理教材：教材：物理學(xué)物理學(xué)（第五版）上、下冊(cè)（第五版）上、下冊(cè) 東南大學(xué)等七所工科院校編東南大學(xué)等七所工科院校編 馬文蔚等改編馬文蔚等改編/spires 斯坦福大學(xué)網(wǎng)站斯坦福大學(xué)網(wǎng)站兩個(gè)重要的網(wǎng)站資源：兩個(gè)重要的網(wǎng)站資源： 維基百科維基百科免費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)百科全書(shū)，免費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)百科全書(shū)，有中文翻譯，可查一般評(píng)述和年代久遠(yuǎn)的文章。有中文翻譯，可查一般評(píng)述和年代久遠(yuǎn)的文章。物理學(xué)：探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)科。物理學(xué)：探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)科。物質(zhì)探源：分子物質(zhì)探源：分子原子原子電子和原子核，電子和原子核， 原子核

2、原子核質(zhì)子和中子質(zhì)子和中子夸克夸克.不同層次的物質(zhì)有不同層次的規(guī)律：不同層次的物質(zhì)有不同層次的規(guī)律：原子模型，原子核模型，夸克模型，宇宙大爆炸模型原子模型，原子核模型，夸克模型，宇宙大爆炸模型自然界的基本規(guī)律非常簡(jiǎn)單，自然界所展示出的這種設(shè)計(jì)美自然界的基本規(guī)律非常簡(jiǎn)單，自然界所展示出的這種設(shè)計(jì)美表現(xiàn)在物理定律的表現(xiàn)在物理定律的“簡(jiǎn)單性、對(duì)稱(chēng)性和和諧性簡(jiǎn)單性、對(duì)稱(chēng)性和和諧性”。物理學(xué)包括：力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)以及物理學(xué)包括：力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)以及相對(duì)論、量子力學(xué)、核物理和粒子物理、天文學(xué)等。相對(duì)論、量子力學(xué)、核物理和粒子物理、天文學(xué)等。物理學(xué)簡(jiǎn)要?dú)v史：物理學(xué)簡(jiǎn)要?dú)v史：17世

3、紀(jì)，牛頓在開(kāi)普勒、伽利略等人的基礎(chǔ)上建立了完整的世紀(jì)，牛頓在開(kāi)普勒、伽利略等人的基礎(chǔ)上建立了完整的經(jīng)典力學(xué)理論。經(jīng)典力學(xué)理論。18-19世紀(jì)，卡諾、焦耳、開(kāi)爾文、克勞修斯等人建立了宏觀(guān)世紀(jì)，卡諾、焦耳、開(kāi)爾文、克勞修斯等人建立了宏觀(guān)熱力學(xué)理論；麥克斯韋、克勞修斯、玻爾茲曼等人建立了熱熱力學(xué)理論；麥克斯韋、克勞修斯、玻爾茲曼等人建立了熱現(xiàn)象的微觀(guān)理論現(xiàn)象的微觀(guān)理論分子動(dòng)理論。分子動(dòng)理論。與此同時(shí)，庫(kù)侖、奧斯特、安培、法拉第、麥克斯韋等人建立與此同時(shí)，庫(kù)侖、奧斯特、安培、法拉第、麥克斯韋等人建立經(jīng)典電磁學(xué)。經(jīng)典電磁學(xué)。20世紀(jì)初，愛(ài)因斯坦創(chuàng)立相對(duì)論；普朗克、愛(ài)因斯坦、玻爾、世紀(jì)初，愛(ài)因斯坦創(chuàng)立相對(duì)

4、論；普朗克、愛(ài)因斯坦、玻爾、徳徳布羅意、海森堡、薛定諤等人創(chuàng)立量子力學(xué)，這是現(xiàn)代物理布羅意、海森堡、薛定諤等人創(chuàng)立量子力學(xué)，這是現(xiàn)代物理學(xué)兩大支柱。學(xué)兩大支柱。物理學(xué)兩大特點(diǎn)：物理學(xué)兩大特點(diǎn)：1）數(shù)學(xué)是物理的語(yǔ)言。）數(shù)學(xué)是物理的語(yǔ)言。要將問(wèn)題簡(jiǎn)化，去掉和所研究問(wèn)題無(wú)關(guān)的屬性，只保留那要將問(wèn)題簡(jiǎn)化，去掉和所研究問(wèn)題無(wú)關(guān)的屬性，只保留那些關(guān)鍵的屬性，然后將其量化些關(guān)鍵的屬性，然后將其量化模型建立的過(guò)程。模型建立的過(guò)程。建模思想的本質(zhì)就是建模思想的本質(zhì)就是簡(jiǎn)化簡(jiǎn)化的思想的思想任何學(xué)科通用的解任何學(xué)科通用的解決問(wèn)題的思路。決問(wèn)題的思路。但自然現(xiàn)象并不是主動(dòng)呈現(xiàn)出它的數(shù)學(xué)特征。但自然現(xiàn)象并不是主動(dòng)呈現(xiàn)出

5、它的數(shù)學(xué)特征。股市期權(quán)定價(jià)模型股市期權(quán)定價(jià)模型量化經(jīng)濟(jì)學(xué)量化經(jīng)濟(jì)學(xué)建模的思想體現(xiàn)了一個(gè)觀(guān)點(diǎn)：事物遠(yuǎn)比它們表面上看起來(lái)建模的思想體現(xiàn)了一個(gè)觀(guān)點(diǎn)：事物遠(yuǎn)比它們表面上看起來(lái)的簡(jiǎn)單。的簡(jiǎn)單。2）物理學(xué)是一門(mén)實(shí)踐檢驗(yàn)的學(xué)科。）物理學(xué)是一門(mén)實(shí)踐檢驗(yàn)的學(xué)科。物理學(xué)所探討的是用儀器和雙手接觸到的自然世界，它的物理學(xué)所探討的是用儀器和雙手接觸到的自然世界，它的一切結(jié)論都可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)一切結(jié)論都可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)實(shí)證主義學(xué)科。實(shí)證主義學(xué)科。非實(shí)證主義科學(xué)非實(shí)證主義科學(xué)空想類(lèi)學(xué)科，像神學(xué)等?？障腩?lèi)學(xué)科，像神學(xué)等。兩個(gè)基本假設(shè)：兩個(gè)基本假設(shè)：1）絕對(duì)時(shí)空觀(guān)：空間和時(shí)間的測(cè)量不因觀(guān)測(cè)者的）絕對(duì)時(shí)空觀(guān)：空間和時(shí)間的測(cè)量不

6、因觀(guān)測(cè)者的不同而不同；不同而不同；2）一切觀(guān)測(cè)量原則上都可以無(wú)限精確地確定。）一切觀(guān)測(cè)量原則上都可以無(wú)限精確地確定。經(jīng)典力學(xué)經(jīng)典力學(xué)適用范圍：低速適用范圍：低速vc和宏觀(guān)現(xiàn)象和宏觀(guān)現(xiàn)象。古希臘哲學(xué)家亞里士多德提出關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的觀(guān)點(diǎn)。古希臘哲學(xué)家亞里士多德提出關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的觀(guān)點(diǎn)。16世紀(jì)后，人們開(kāi)始通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)力和天體現(xiàn)象進(jìn)行研究，世紀(jì)后，人們開(kāi)始通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)力和天體現(xiàn)象進(jìn)行研究，包括哥白尼、布魯諾、伽利略、開(kāi)普勒等。包括哥白尼、布魯諾、伽利略、開(kāi)普勒等。英國(guó)物理學(xué)家牛頓總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)，提出力學(xué)三定律和萬(wàn)有引英國(guó)物理學(xué)家牛頓總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)，提出力學(xué)三定律和萬(wàn)有引力定律，建立經(jīng)典力學(xué)體系。力定律，

7、建立經(jīng)典力學(xué)體系。楊振寧：楊振寧：“如果一定要選出某一天作為近代科學(xué)誕生的標(biāo)志，那如果一定要選出某一天作為近代科學(xué)誕生的標(biāo)志，那么我選牛頓的么我選牛頓的自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理在在1687年出版的那一天年出版的那一天”。之后人們將牛頓力學(xué)推廣到剛體、流體運(yùn)動(dòng)、天體問(wèn)題等，之后人們將牛頓力學(xué)推廣到剛體、流體運(yùn)動(dòng)、天體問(wèn)題等，并將動(dòng)力學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為靜力學(xué)問(wèn)題，提出達(dá)朗貝爾原理。并將動(dòng)力學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為靜力學(xué)問(wèn)題，提出達(dá)朗貝爾原理。19世紀(jì)初經(jīng)典力學(xué)這一宏偉建筑巍然矗立，無(wú)論外部造型世紀(jì)初經(jīng)典力學(xué)這一宏偉建筑巍然矗立，無(wú)論外部造型之雅致，還是內(nèi)部藏品之精美，在當(dāng)時(shí)的科學(xué)建筑群中都是之雅致，還是

8、內(nèi)部藏品之精美，在當(dāng)時(shí)的科學(xué)建筑群中都是無(wú)與倫比的。直到現(xiàn)在，經(jīng)典力學(xué)所取得的成就仍讓人驚嘆。無(wú)與倫比的。直到現(xiàn)在，經(jīng)典力學(xué)所取得的成就仍讓人驚嘆。力學(xué)體系的總動(dòng)量和總能量扮演至關(guān)重要的角色！力學(xué)體系的總動(dòng)量和總能量扮演至關(guān)重要的角色！任何一個(gè)孤立的體系，無(wú)論經(jīng)歷任何過(guò)程，其總動(dòng)量和總能量任何一個(gè)孤立的體系，無(wú)論經(jīng)歷任何過(guò)程，其總動(dòng)量和總能量都是守恒的。這種守恒性質(zhì)至今仍沒(méi)有發(fā)現(xiàn)違背的現(xiàn)象。都是守恒的。這種守恒性質(zhì)至今仍沒(méi)有發(fā)現(xiàn)違背的現(xiàn)象。經(jīng)典力學(xué)是人類(lèi)第一次以科學(xué)理性的眼光看待他們所處的經(jīng)典力學(xué)是人類(lèi)第一次以科學(xué)理性的眼光看待他們所處的世界，代表了人類(lèi)最初理性的萌芽。世界，代表了人類(lèi)最初理性

9、的萌芽。相關(guān)歷史人物：相關(guān)歷史人物：1）亞里士多德：古希臘人，哲學(xué)家。認(rèn)為：天體都是物質(zhì)的）亞里士多德：古希臘人，哲學(xué)家。認(rèn)為：天體都是物質(zhì)的實(shí)體，地球是球形的，是宇宙的中心。地球上的物體由水火土實(shí)體，地球是球形的，是宇宙的中心。地球上的物體由水火土氣四種元素組成，天體由第五種元素氣四種元素組成，天體由第五種元素“以太以太”組成（五行組成（五行論）論） 。代表了力學(xué)早期認(rèn)識(shí)的最高水平。代表了力學(xué)早期認(rèn)識(shí)的最高水平。2）尼古拉）尼古拉哥白尼：波蘭人哥白尼：波蘭人。對(duì)地球形狀的理性思考：海上。對(duì)地球形狀的理性思考：海上船只返航時(shí)為什么不能一下子看到整只船呢？船只返航時(shí)為什么不能一下子看到整只船呢？

10、但如果地球是球形的，為什么海洋沒(méi)有飛散？如果地球在旋轉(zhuǎn)，但如果地球是球形的，為什么海洋沒(méi)有飛散？如果地球在旋轉(zhuǎn)，為什么人們沒(méi)有感覺(jué)到呢？為什么人們沒(méi)有感覺(jué)到呢？在認(rèn)識(shí)不足的情況下，直覺(jué)的判斷很重要：海洋、大地有相同在認(rèn)識(shí)不足的情況下，直覺(jué)的判斷很重要：海洋、大地有相同的重心，地球自轉(zhuǎn)帶動(dòng)著海水和地面上的一切物體旋轉(zhuǎn)。的重心，地球自轉(zhuǎn)帶動(dòng)著海水和地面上的一切物體旋轉(zhuǎn)。謙虛：謙虛：“在許多問(wèn)題上，我的說(shuō)法和前人大不相同，但我的知識(shí)在許多問(wèn)題上，我的說(shuō)法和前人大不相同，但我的知識(shí)得歸功于他們，也得歸功于那些最先為這門(mén)學(xué)科開(kāi)辟道路的人得歸功于他們，也得歸功于那些最先為這門(mén)學(xué)科開(kāi)辟道路的人”3）伽利略：

11、意大利人，近代實(shí)驗(yàn)物理學(xué)鼻祖。上課喜歡質(zhì)疑，）伽利略：意大利人，近代實(shí)驗(yàn)物理學(xué)鼻祖。上課喜歡質(zhì)疑，喜歡觀(guān)察自然現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)（教堂的吊燈）單擺的周期和擺幅、喜歡觀(guān)察自然現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)（教堂的吊燈）單擺的周期和擺幅、擺重?zé)o關(guān)，只與擺長(zhǎng)有關(guān)。擺重?zé)o關(guān)，只與擺長(zhǎng)有關(guān)。由此聯(lián)想到自由落體的速度應(yīng)該和物體的重量無(wú)關(guān)。由此聯(lián)想到自由落體的速度應(yīng)該和物體的重量無(wú)關(guān)。研究自由落體過(guò)程中為提高測(cè)量精度，設(shè)計(jì)了斜面實(shí)驗(yàn)，讓物研究自由落體過(guò)程中為提高測(cè)量精度，設(shè)計(jì)了斜面實(shí)驗(yàn)，讓物體在斜面上下滑代替自由落體體在斜面上下滑代替自由落體 替代的思想。替代的思想。引入了引入了“加速度加速度”的概念，為人們研究物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)打開(kāi)了一扇的

12、概念，為人們研究物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)打開(kāi)了一扇大門(mén)。羅素說(shuō)：大門(mén)。羅素說(shuō)：“加速度的基本重要性，也許是伽利略所有發(fā)加速度的基本重要性，也許是伽利略所有發(fā)現(xiàn)中最具永久價(jià)值和最有效果的一個(gè)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)中最具永久價(jià)值和最有效果的一個(gè)發(fā)現(xiàn)”。4）牛頓：英國(guó)物理學(xué)家。白光組成：白光通過(guò)三棱鏡呈現(xiàn)一條）牛頓：英國(guó)物理學(xué)家。白光組成：白光通過(guò)三棱鏡呈現(xiàn)一條彩帶，當(dāng)時(shí)認(rèn)為這是白光和三棱鏡發(fā)生作用的結(jié)果，白光本身是彩帶，當(dāng)時(shí)認(rèn)為這是白光和三棱鏡發(fā)生作用的結(jié)果，白光本身是一種純粹的物質(zhì)。牛頓發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎么轉(zhuǎn)動(dòng)三棱鏡，形成的彩帶中一種純粹的物質(zhì)。牛頓發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎么轉(zhuǎn)動(dòng)三棱鏡，形成的彩帶中色彩的順序都不變。色彩的順序都不變。牛頓意識(shí)到白

13、光有可能就是由七色光組成的。牛頓讓三棱鏡形成牛頓意識(shí)到白光有可能就是由七色光組成的。牛頓讓三棱鏡形成的彩帶中的一束顏色的光通過(guò)第二個(gè)三棱鏡，發(fā)現(xiàn)光束只是變寬的彩帶中的一束顏色的光通過(guò)第二個(gè)三棱鏡，發(fā)現(xiàn)光束只是變寬了，沒(méi)有再分解出其他色光。了，沒(méi)有再分解出其他色光。命運(yùn)在每個(gè)人面前都是公平的。牛頓也有他的不幸。一天清晨牛命運(yùn)在每個(gè)人面前都是公平的。牛頓也有他的不幸。一天清晨牛頓去教堂做禮拜，回來(lái)時(shí)痛苦地發(fā)現(xiàn)書(shū)桌上的手稿全部被蠟燭焚頓去教堂做禮拜，回來(lái)時(shí)痛苦地發(fā)現(xiàn)書(shū)桌上的手稿全部被蠟燭焚毀。毀。光學(xué)光學(xué)基本完成了，基本完成了，化學(xué)化學(xué)是他多年心血的結(jié)晶。后重是他多年心血的結(jié)晶。后重寫(xiě)光學(xué)，寫(xiě)光學(xué)，

14、12年后才發(fā)表。年后才發(fā)表。一門(mén)學(xué)科中，一個(gè)好概念的發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)比某個(gè)定律、定理的發(fā)現(xiàn)重要。一門(mén)學(xué)科中，一個(gè)好概念的發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)比某個(gè)定律、定理的發(fā)現(xiàn)重要。第一章第一章 運(yùn)運(yùn) 動(dòng)動(dòng) 學(xué)學(xué)質(zhì)點(diǎn)：有質(zhì)量的一個(gè)點(diǎn)。關(guān)鍵：質(zhì)點(diǎn)：有質(zhì)量的一個(gè)點(diǎn)。關(guān)鍵：忽略物體的大小和形狀忽略物體的大小和形狀。物體在什么情況適用質(zhì)點(diǎn)的概念？物體在什么情況適用質(zhì)點(diǎn)的概念？物體的大小和形狀和所研究的問(wèn)題無(wú)關(guān)時(shí)，如物體的大小和形狀和所研究的問(wèn)題無(wú)關(guān)時(shí)，如物體平動(dòng)，物體距離觀(guān)察者非常遠(yuǎn)。物體平動(dòng)，物體距離觀(guān)察者非常遠(yuǎn)。物理模型的內(nèi)在之美物理模型的內(nèi)在之美簡(jiǎn)潔之美簡(jiǎn)潔之美：把握所研究問(wèn)題的本質(zhì)：把握所研究問(wèn)題的本質(zhì)特征，而將非本質(zhì)特征加以舍棄

15、，進(jìn)行合理的抽象。特征，而將非本質(zhì)特征加以舍棄，進(jìn)行合理的抽象。庫(kù)珀說(shuō)：庫(kù)珀說(shuō)：“雖然物體本身可能很復(fù)雜，但當(dāng)我們研究這個(gè)物雖然物體本身可能很復(fù)雜，但當(dāng)我們研究這個(gè)物體的行為時(shí)，完全可以用一些簡(jiǎn)化的模型來(lái)代替它，而這些體的行為時(shí)，完全可以用一些簡(jiǎn)化的模型來(lái)代替它，而這些簡(jiǎn)化模型在具體情況下恰恰具有我們所感興趣的、并且在相簡(jiǎn)化模型在具體情況下恰恰具有我們所感興趣的、并且在相互作用過(guò)程中保持不變的性質(zhì)互作用過(guò)程中保持不變的性質(zhì)”。一個(gè)事物有很多方面的屬性，你關(guān)注哪方面的屬性，其它方一個(gè)事物有很多方面的屬性，你關(guān)注哪方面的屬性，其它方面的屬性就可以忽略面的屬性就可以忽略抽象的含義。抽象的含義。單獨(dú)任

16、何一個(gè)方面的屬性的基本規(guī)律都是簡(jiǎn)單的，所以任何單獨(dú)任何一個(gè)方面的屬性的基本規(guī)律都是簡(jiǎn)單的，所以任何學(xué)科都推崇簡(jiǎn)單、純粹的美。學(xué)科都推崇簡(jiǎn)單、純粹的美。美的畫(huà)卷和美的詩(shī)句展現(xiàn)出作者心中純粹的境界，不糅雜一美的畫(huà)卷和美的詩(shī)句展現(xiàn)出作者心中純粹的境界，不糅雜一點(diǎn)功利思想。點(diǎn)功利思想。美的人生應(yīng)該向美的人生應(yīng)該向幽窗小記幽窗小記中的對(duì)聯(lián)那樣：中的對(duì)聯(lián)那樣：“寵辱不驚，寵辱不驚，看庭前花開(kāi)花落；去留無(wú)意，望天空云卷云舒看庭前花開(kāi)花落；去留無(wú)意，望天空云卷云舒”，達(dá)到淡泊，達(dá)到淡泊名利、物我兩忘的境界。名利、物我兩忘的境界。美的東西都是純粹的。美的東西都是純粹的。一一 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程1、參考系：

17、描寫(xiě)物體的運(yùn)動(dòng)需要一個(gè)參照物，物體的位置由、參考系：描寫(xiě)物體的運(yùn)動(dòng)需要一個(gè)參照物，物體的位置由相對(duì)參照物的位置來(lái)確定，這個(gè)參照物稱(chēng)為參考系。相對(duì)參照物的位置來(lái)確定，這個(gè)參照物稱(chēng)為參考系。參考系就是該物體運(yùn)動(dòng)的觀(guān)察者。參考系就是該物體運(yùn)動(dòng)的觀(guān)察者。注意：同一個(gè)物體，參考系不同，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就不同注意：同一個(gè)物體，參考系不同，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就不同 稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性 。2、坐標(biāo)系：建立在參考系上的坐標(biāo)系，如直角坐標(biāo)系，球坐、坐標(biāo)系：建立在參考系上的坐標(biāo)系，如直角坐標(biāo)系，球坐標(biāo)系等。標(biāo)系等。1.1 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)描述位置矢量的方向位置矢量的方向: : 位置矢量的大?。何恢檬噶康?/p>

18、大?。簉zryrx cos ,cos , coskzjyixr位矢222zyxrr 3、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程：位矢關(guān)于時(shí)間的函數(shù)。、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程：位矢關(guān)于時(shí)間的函數(shù)。ktzjtyitxr)()()( 可以看成是三個(gè)分運(yùn)動(dòng)的疊加可以看成是三個(gè)分運(yùn)動(dòng)的疊加4 4、質(zhì)點(diǎn)軌跡方程：、質(zhì)點(diǎn)軌跡方程：描寫(xiě)質(zhì)點(diǎn)位置的三個(gè)坐標(biāo)之間滿(mǎn)足的方程。描寫(xiě)質(zhì)點(diǎn)位置的三個(gè)坐標(biāo)之間滿(mǎn)足的方程。)(),(),(tzztyytxx消去時(shí)間參數(shù)消去時(shí)間參數(shù)t，得到，得到x、y、z之間滿(mǎn)足的方程。之間滿(mǎn)足的方程。例、已知質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程為例、已知質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程為 ， 求其軌跡。求其軌跡。jir)6cos(3)6sin(3tt思考題：求下面質(zhì)點(diǎn)的

19、軌跡方程思考題：求下面質(zhì)點(diǎn)的軌跡方程jirjir)2( (2)42 (1)2tttt二二 位移和速度位移和速度1、位移：位置的移動(dòng)，或者位矢的改變，、位移：位置的移動(dòng)，或者位矢的改變，12rrr 位移矢量的大小位移矢量的大小222zyxr kzj yixr 注意注意: (1) 位移大小不等于位矢大小的增量位移大小不等于位矢大小的增量)| (|rrrrrr (2) 位移大小也不等于所走過(guò)的路程位移大小也不等于所走過(guò)的路程s,r一般。但但srdd 2 2、速度、速度: : 表示表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢及運(yùn)動(dòng)方向質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢及運(yùn)動(dòng)方向0 t令令 rrr 12 平均速度平均速度速度（瞬時(shí)速度）速度（瞬時(shí)速度）

20、trtrvddlim0t方向沿軌跡的切向，并指向前進(jìn)方向。方向沿軌跡的切向，并指向前進(jìn)方向。在直角坐標(biāo)系中：在直角坐標(biāo)系中：ktzjtyitxtrvdddddddd tzvtyvtxvzyxdd,dd,dd 定義：定義：trv kvjvivvzyx速度線(xiàn)性疊加原理速度線(xiàn)性疊加原理222zyxvvvvv 速度大小稱(chēng)為速率：速度大小稱(chēng)為速率：tstrvdddd位移和速度從時(shí)間屬性上看屬于兩種不同類(lèi)型的物理量：位移和速度從時(shí)間屬性上看屬于兩種不同類(lèi)型的物理量：過(guò)程量過(guò)程量：像位移，是在某個(gè)過(guò)程中累積發(fā)生的量，需要在：像位移，是在某個(gè)過(guò)程中累積發(fā)生的量，需要在一段時(shí)間內(nèi)才能生成，不能瞬間完成或瞬間具有

21、。一段時(shí)間內(nèi)才能生成，不能瞬間完成或瞬間具有。狀態(tài)量狀態(tài)量：像速度，不需要在一個(gè)過(guò)程中累積生成，瞬間就能：像速度，不需要在一個(gè)過(guò)程中累積生成，瞬間就能生成或者具有，通常會(huì)反映物體在這個(gè)瞬間的狀態(tài)。生成或者具有，通常會(huì)反映物體在這個(gè)瞬間的狀態(tài)。通常，某些過(guò)程量等于在這一過(guò)程中與之相聯(lián)系的某種狀通常，某些過(guò)程量等于在這一過(guò)程中與之相聯(lián)系的某種狀態(tài)量的改變。態(tài)量的改變。課前作業(yè)課前作業(yè)1：5、“加速度加速度”這個(gè)概念想描寫(xiě)什么？若已知物體的運(yùn)動(dòng)曲這個(gè)概念想描寫(xiě)什么？若已知物體的運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)，加速度的方向能確定嗎，為什么？線(xiàn)，加速度的方向能確定嗎，為什么？2、以、以“質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)”概念為例，說(shuō)明什么是物理學(xué)中

22、的模型以概念為例，說(shuō)明什么是物理學(xué)中的模型以及模型的價(jià)值。及模型的價(jià)值。 1、理工學(xué)科注重具體的量化分析，但直覺(jué)同樣非常重要，、理工學(xué)科注重具體的量化分析，但直覺(jué)同樣非常重要，良好的直覺(jué)可以一下子抓住問(wèn)題的核心和整體趨勢(shì)，并良好的直覺(jué)可以一下子抓住問(wèn)題的核心和整體趨勢(shì)，并做出一個(gè)正確的判斷。舉你身邊或者你聽(tīng)說(shuō)的任何一個(gè)做出一個(gè)正確的判斷。舉你身邊或者你聽(tīng)說(shuō)的任何一個(gè)例子（不限物理學(xué)）說(shuō)明良好的直覺(jué)的重要性。例子（不限物理學(xué)）說(shuō)明良好的直覺(jué)的重要性。 3、什么是參考系？參考系不同，同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、什么是參考系？參考系不同，同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定相同嗎、舉例說(shuō)明。一定相同嗎、舉例說(shuō)明。4、

23、“過(guò)程量過(guò)程量”和和“狀態(tài)量狀態(tài)量”區(qū)別的關(guān)鍵在哪里？區(qū)別的關(guān)鍵在哪里？6、有必要再提出一個(gè)、有必要再提出一個(gè)“加加速度加加速度描寫(xiě)加速度變化的快慢描寫(xiě)加速度變化的快慢”的概念嗎？說(shuō)明原因。的概念嗎？說(shuō)明原因。7、理工學(xué)科中，運(yùn)動(dòng)或力通常按照直角分解原則進(jìn)行分解，、理工學(xué)科中，運(yùn)動(dòng)或力通常按照直角分解原則進(jìn)行分解，然后再分析。該方法（原則）有什么好處？舉例說(shuō)明。然后再分析。該方法（原則）有什么好處？舉例說(shuō)明。8、什么是自然坐標(biāo)系？此種坐標(biāo)系為什么沒(méi)有直角坐標(biāo)系通用？、什么是自然坐標(biāo)系？此種坐標(biāo)系為什么沒(méi)有直角坐標(biāo)系通用？但它的好處在哪里？它適用于描寫(xiě)哪種運(yùn)動(dòng)形式，為什么？但它的好處在哪里？它適

24、用于描寫(xiě)哪種運(yùn)動(dòng)形式，為什么？9、慣性是描寫(xiě)物體的什么屬性的？如何確定一個(gè)物體的慣性？、慣性是描寫(xiě)物體的什么屬性的？如何確定一個(gè)物體的慣性？什么是伽利略的慣性定律？伽利略根據(jù)他的兩個(gè)斜面的實(shí)驗(yàn)什么是伽利略的慣性定律？伽利略根據(jù)他的兩個(gè)斜面的實(shí)驗(yàn)提出了慣性定律，其成功的思維模式是什么？提出了慣性定律，其成功的思維模式是什么？10、幾個(gè)力同時(shí)作用到一個(gè)物體上的效果，和每個(gè)力單獨(dú)作、幾個(gè)力同時(shí)作用到一個(gè)物體上的效果，和每個(gè)力單獨(dú)作用到同一個(gè)物體上的效果之間是什么關(guān)系？用到同一個(gè)物體上的效果之間是什么關(guān)系？定義：平均加速度定義：平均加速度 = =tv zyxzyxtaaaktvjtvitvtvtvad

25、dddddddlim0瞬時(shí)加速度瞬時(shí)加速度: :1vvv 2 方向：方向： t t0 0 時(shí)時(shí) 的的極限方向極限方向。在曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，。在曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中， 總是指向曲線(xiàn)的總是指向曲線(xiàn)的凹側(cè)凹側(cè)。v 三、加速度：表示三、加速度：表示速度變化的快慢。速度變化的快慢?！凹铀俣燃铀俣取备拍畹囊饬x：概念的意義：1）使人們對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)有一個(gè)更全）使人們對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)有一個(gè)更全面、更準(zhǔn)確的了解；面、更準(zhǔn)確的了解；2）加速度和物體所受外力密切相關(guān)。）加速度和物體所受外力密切相關(guān)。好概念的重要性好概念的重要性讓人們一下子抓住問(wèn)題的本質(zhì)特征。讓人們一下子抓住問(wèn)題的本質(zhì)特征。海森堡說(shuō)：海森堡說(shuō)：“為了理解現(xiàn)象，首先要引入適

26、當(dāng)?shù)母拍?。只有為了理解現(xiàn)象，首先要引入適當(dāng)?shù)母拍?。只有借助正確的概念，我們才能真正知道觀(guān)察到了什么借助正確的概念，我們才能真正知道觀(guān)察到了什么”。問(wèn)題：有必要再提出一個(gè)問(wèn)題：有必要再提出一個(gè)“加加速度加加速度”的概念嗎？的概念嗎？運(yùn)動(dòng)按加速度分類(lèi)：運(yùn)動(dòng)按加速度分類(lèi)：變加速運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)勻加速直線(xiàn)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或靜止/)(0taCa質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題分為兩大類(lèi)：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題分為兩大類(lèi)：1）已知運(yùn)動(dòng)方程，求速度和加速度，用微分方法求解；）已知運(yùn)動(dòng)方程，求速度和加速度，用微分方法求解；例例1、已知質(zhì)點(diǎn)在、已知質(zhì)點(diǎn)在Oxy平面做運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方程為：平面做運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方程為： （SI單位），求（單位），求（1）質(zhì)

27、點(diǎn)從）質(zhì)點(diǎn)從1s到到2s內(nèi)內(nèi)的位移；（的位移；（2）軌跡方程；（）軌跡方程；（3）2s時(shí)的速度和加速度。時(shí)的速度和加速度。jtitr)15(22例例2、質(zhì)點(diǎn)以加速度、質(zhì)點(diǎn)以加速度a（a為常量）沿為常量）沿x軸運(yùn)動(dòng)，開(kāi)始軸運(yùn)動(dòng)，開(kāi)始t=0時(shí)位于時(shí)位于x0 位置，速度為位置，速度為v0 ，求質(zhì)點(diǎn)在任一時(shí)刻的位置和速度。，求質(zhì)點(diǎn)在任一時(shí)刻的位置和速度。2）已知加速度和初始條件，求運(yùn)動(dòng)方程，用積分方法求解。）已知加速度和初始條件，求運(yùn)動(dòng)方程，用積分方法求解。1.2 勻加速運(yùn)動(dòng)勻加速運(yùn)動(dòng)定義：定義：恒矢量a若已知若已知t=0時(shí)的時(shí)的，和00vrtavtavvt000d2000000021d)(dtatv

28、rttavrtvrrtt不一定在一條直線(xiàn)和其中av0不在一條直線(xiàn)上和）勻加速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在一條直線(xiàn)上和）勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由此分類(lèi)：avav0021如平拋運(yùn)動(dòng)，可理解成物體同時(shí)參與了兩個(gè)互相垂直的分運(yùn)如平拋運(yùn)動(dòng)，可理解成物體同時(shí)參與了兩個(gè)互相垂直的分運(yùn)動(dòng)動(dòng)水平的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和豎直的自由落體運(yùn)動(dòng)。水平的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和豎直的自由落體運(yùn)動(dòng)。oxyv0 g2021tgtvr建立如圖直角坐標(biāo)系建立如圖直角坐標(biāo)系2021gtytvx運(yùn)動(dòng)的垂直分解：把運(yùn)動(dòng)沿互相垂直的方向進(jìn)行分解，得到運(yùn)動(dòng)的垂直分解：把運(yùn)動(dòng)沿互相垂直的方向進(jìn)行分解，得到各個(gè)方向上的分運(yùn)動(dòng)，即建立直角坐標(biāo)系，求坐標(biāo)分量。各個(gè)方向上的分運(yùn)動(dòng)，即建立直角坐標(biāo)系，求坐標(biāo)分量。垂直分解原則垂直分解原則：互相垂直的分運(yùn)動(dòng)彼此獨(dú)立，互不影響，可：互相垂直的分運(yùn)動(dòng)彼此獨(dú)立，互不影響，可分別進(jìn)行研究分別進(jìn)行研究簡(jiǎn)化分析。簡(jiǎn)化分析。1.3 圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)一一 兩種描述：兩種描述：1）角量：轉(zhuǎn)過(guò)的角度，角速度）角量：轉(zhuǎn)過(guò)的角度，角速度2）線(xiàn)量：走過(guò)的路程，線(xiàn)速度）線(xiàn)量：走過(guò)的路程，線(xiàn)速度tsvtddddRtRvdd2T周期tdd角加速度自然坐標(biāo)系：以運(yùn)動(dòng)軌跡上