最新-大學物理(祝之光)1-1-課件

質(zhì)點運動時間空間第一章機械運動物體在空間的位置隨時間變化的運動稱為機械運動。1質(zhì)點運動時間空間第一章機械運動物體在空間的位置隨日心系ZXY地心系o

為了描述一個物體的運動，必須選擇另一個物體作為參考，被選作參考的物體稱為參照系。地面系一運動描述的相對性1參考系與坐標系2日心系ZXY地心系o為了描述一個物體的運動，注意參照系不一定是靜止的。3注意參照系不一定是靜止的。3

對于同一種運動，由于參照系選擇的不同而有不同的描寫。運動描述的相對性坐標系——為了定量地確定質(zhì)點在空間的位置而固定在參照系上的一個框架。常用坐標系：直角坐標系（x,y,z）；球坐標系（r,θ,

）柱坐標系（,,z）；自然坐標系(s)4對于同一種運動，由于參照系選擇的不同而有不同的描寫。2質(zhì)點---理想(物理)模型質(zhì)點沒有大小和形狀，只具有全部質(zhì)量的一點?？梢詫⑽矬w簡化為質(zhì)點的兩種情況：物體不變形，不作轉(zhuǎn)動(此時物體上各點的速度及加速度都相同，物體上任一點可以代表所有點的運動).即平動物體.物體本身線度和它活動范圍相比小得很多(此時物體的變形及轉(zhuǎn)動顯得并不重要)。52質(zhì)點---理想(物理)模型質(zhì)點沒有大小和形狀，只具有二描述質(zhì)點運動的物理量1位置矢量*位矢的值為

確定質(zhì)點P某一時刻在坐標系里的位置的物理量稱位置矢量,簡稱位矢.式中、、分別為x、y、z

方向的單位矢量.6二描述質(zhì)點運動的物理量1位置矢量*位矢的值位矢的方向余弦PP2運動方程分量式從中消去參數(shù)得軌跡方程

7位矢的方向余弦PP2運動方程分量式從中消去例1-2：已知質(zhì)點的運動方程是式中R、是常數(shù).解：1)運動學方程的分量式是:由中消去時間參量t，求:1)質(zhì)點軌道方程；得到軌跡方程8例1-2：已知質(zhì)點的運動方程是3位移BABA經(jīng)過時間間隔后,質(zhì)點位置矢量發(fā)生變化,由始點A指向終點B的有向線段AB稱為點A到B的位移矢量.位移矢量也簡稱位移.93位移BABA經(jīng)過時間間隔

位移的大小為BA所以位移

若質(zhì)點在三維空間中運動，則在直角坐標系中其位移為又10位移的大小為BA所以位移若質(zhì)點在三維空間中位移的物理意義A)

確切反映物體在空間位置的變化,與路徑無關(guān)，只決定于質(zhì)點的始末位置.B）反映了運動的矢量性和疊加性.注意位矢長度的變化11位移的物理意義A)確切反映物體在空間位置位移與路程（B）

一般情況,位移大小不等于路程.

（D）位移是矢量,路程是標量.（C）什么情況？不改變方向的直線運動;當時.討論4路程（）:質(zhì)點實際運動軌跡的長度.（A）P1P2

兩點間的路程是不唯一的,可以是或而位移是唯一的.12位移與路程（B）一般情況,位移（D）位移三速度描寫物體運動快慢和方向的物理量。

1平均速度在

時間內(nèi),質(zhì)點從點A運動到點B,其位移為時間內(nèi),質(zhì)點的平均速度平均速度與

同方向.平均速度大小或BA13三速度描寫物體運動快慢和方向的物理量。1

對于變速曲線運動的物體，速度大小與方向都在隨時間改變，①.無限分割路徑；②.以直代曲；③以不變代變；用平均速度代替變速度；④令取極限。AB2瞬時速度14對于變速曲線運動的物體，速度大小與方向都在隨時間改

當質(zhì)點做曲線運動時,質(zhì)點在某一點的速度方向就是沿該點曲線的切線方向.

當時平均速度的極限值叫做瞬時速度,簡稱速度當時,15當質(zhì)點做曲線運動時,質(zhì)點在某一點的速度方瞬時速率：速度的大小稱為速率若質(zhì)點在三維空間中運動,其速度為16瞬時速率：速度的大小稱為速率若質(zhì)平均速率BA瞬時速率討論

一運動質(zhì)點在某瞬時位于矢徑的端點處，其速度大小為（A）（B）（B）（B）（C）（D）17平均速率BA瞬時速率討論一運動質(zhì)點在某瞬注意1.平均速度與平均速率的區(qū)別平均速度為物體發(fā)生的位移與時間之比；為矢量。平均速率為物體經(jīng)過的路程與時間之比；為標量。AB18注意1.平均速度與平均速率的區(qū)別平均速度為物體發(fā)生的位移與時2.速度與速率的區(qū)別速率為速度的大小，為標量：速度為位矢對時間的一次導數(shù)，為矢量：192.速度與速率的區(qū)別速率為速度的大小，為標量：速度為位矢例1：

一質(zhì)點沿x軸作直線運動，其位置坐標與時間的關(guān)系為x=10+8t-4t2,求：（1）質(zhì)點在第一秒、第二秒內(nèi)的平均速度。（2）質(zhì)點在t=0、1、2秒時的速度。解：20例1：一質(zhì)點沿x軸作直線運動，其位置坐標與時間的關(guān)解：20代入t=0,1,2得：21代入t=0,1,2得：21解：求t=0秒及t=2秒時質(zhì)點的速度，并求后者的大小和方向。例2:設(shè)質(zhì)點做二維運動：方向：大小：22解：求t=0秒及t=2秒時質(zhì)點的速度，并求后者的大小和方向。1）平均加速度B與同方向.（反映速度變化快慢的物理量）

單位時間內(nèi)的速度增量即平均加速度2）（瞬時）加速度四加速度A231）平均加速度B與同方向.（反映速度變化加速度加速度大小加速度方向24加速度加速度大小加速度方向24加速度大小質(zhì)點作三維運動時,在直角坐標系中加速度為加速度方向25加速度大小質(zhì)點作三維運動時,在直角坐標系中加速度為加速度方嗎？

討論在Ob上截取有速度方向變化速度大小變化26嗎？O問嗎？

討論因為所以而例勻速率圓周運動所以27O問嗎求導求導積分積分質(zhì)點運動學兩類基本問題

一由質(zhì)點的運動方程可以求得質(zhì)點在任一時刻的位矢、速度和加速度；

二已知質(zhì)點的加速度以及初始速度和初始位置,可求質(zhì)點速度及其運動方程.28求導求導積分積分質(zhì)點運動學兩類基本問題一2)將對時間求導例1-2：已知質(zhì)點的運動方程是式中R、是常數(shù).求：2)質(zhì)點的速度和加速度.292)將對時間求例1-3：設(shè)質(zhì)點沿x軸作勻變速直線運動，加速度不隨時間變化，初位置為x0，初速度為.試用積分法求出質(zhì)點的速度公式和運動方程.解：因為質(zhì)點做直線運動,所以對上式兩邊做積分運算,30例1-3：設(shè)質(zhì)點沿x軸作勻變速直線運動，加速度不隨時間變化由速度定義,有所以對上式兩邊積分運算:運動方程為:31由速度定義,有所以對上式兩邊積分運算:運動方程為:31質(zhì)點運動時間空間第一章機械運動物體在空間的位置隨時間變化的運動稱為機械運動。32質(zhì)點運動時間空間第一章機械運動物體在空間的位置隨日心系ZXY地心系o

為了描述一個物體的運動，必須選擇另一個物體作為參考，被選作參考的物體稱為參照系。地面系一運動描述的相對性1參考系與坐標系33日心系ZXY地心系o為了描述一個物體的運動，注意參照系不一定是靜止的。34注意參照系不一定是靜止的。3

對于同一種運動，由于參照系選擇的不同而有不同的描寫。運動描述的相對性坐標系——為了定量地確定質(zhì)點在空間的位置而固定在參照系上的一個框架。常用坐標系：直角坐標系（x,y,z）；球坐標系（r,θ,

）柱坐標系（,,z）；自然坐標系(s)35對于同一種運動，由于參照系選擇的不同而有不同的描寫。2質(zhì)點---理想(物理)模型質(zhì)點沒有大小和形狀，只具有全部質(zhì)量的一點?？梢詫⑽矬w簡化為質(zhì)點的兩種情況：物體不變形，不作轉(zhuǎn)動(此時物體上各點的速度及加速度都相同，物體上任一點可以代表所有點的運動).即平動物體.物體本身線度和它活動范圍相比小得很多(此時物體的變形及轉(zhuǎn)動顯得并不重要)。362質(zhì)點---理想(物理)模型質(zhì)點沒有大小和形狀，只具有二描述質(zhì)點運動的物理量1位置矢量*位矢的值為

確定質(zhì)點P某一時刻在坐標系里的位置的物理量稱位置矢量,簡稱位矢.式中、、分別為x、y、z

方向的單位矢量.37二描述質(zhì)點運動的物理量1位置矢量*位矢的值位矢的方向余弦PP2運動方程分量式從中消去參數(shù)得軌跡方程

38位矢的方向余弦PP2運動方程分量式從中消去例1-2：已知質(zhì)點的運動方程是式中R、是常數(shù).解：1)運動學方程的分量式是:由中消去時間參量t，求:1)質(zhì)點軌道方程；得到軌跡方程39例1-2：已知質(zhì)點的運動方程是3位移BABA經(jīng)過時間間隔后,質(zhì)點位置矢量發(fā)生變化,由始點A指向終點B的有向線段AB稱為點A到B的位移矢量.位移矢量也簡稱位移.403位移BABA經(jīng)過時間間隔

位移的大小為BA所以位移

若質(zhì)點在三維空間中運動，則在直角坐標系中其位移為又41位移的大小為BA所以位移若質(zhì)點在三維空間中位移的物理意義A)

確切反映物體在空間位置的變化,與路徑無關(guān)，只決定于質(zhì)點的始末位置.B）反映了運動的矢量性和疊加性.注意位矢長度的變化42位移的物理意義A)確切反映物體在空間位置位移與路程（B）

一般情況,位移大小不等于路程.

（D）位移是矢量,路程是標量.（C）什么情況？不改變方向的直線運動;當時.討論4路程（）:質(zhì)點實際運動軌跡的長度.（A）P1P2

兩點間的路程是不唯一的,可以是或而位移是唯一的.43位移與路程（B）一般情況,位移（D）位移三速度描寫物體運動快慢和方向的物理量。

1平均速度在

時間內(nèi),質(zhì)點從點A運動到點B,其位移為時間內(nèi),質(zhì)點的平均速度平均速度與

同方向.平均速度大小或BA44三速度描寫物體運動快慢和方向的物理量。1

對于變速曲線運動的物體，速度大小與方向都在隨時間改變，①.無限分割路徑；②.以直代曲；③以不變代變；用平均速度代替變速度；④令取極限。AB2瞬時速度45對于變速曲線運動的物體，速度大小與方向都在隨時間改

當質(zhì)點做曲線運動時,質(zhì)點在某一點的速度方向就是沿該點曲線的切線方向.

當時平均速度的極限值叫做瞬時速度,簡稱速度當時,46當質(zhì)點做曲線運動時,質(zhì)點在某一點的速度方瞬時速率：速度的大小稱為速率若質(zhì)點在三維空間中運動,其速度為47瞬時速率：速度的大小稱為速率若質(zhì)平均速率BA瞬時速率討論

一運動質(zhì)點在某瞬時位于矢徑的端點處，其速度大小為（A）（B）（B）（B）（C）（D）48平均速率BA瞬時速率討論一運動質(zhì)點在某瞬注意1.平均速度與平均速率的區(qū)別平均速度為物體發(fā)生的位移與時間之比；為矢量。平均速率為物體經(jīng)過的路程與時間之比；為標量。AB49注意1.平均速度與平均速率的區(qū)別平均速度為物體發(fā)生的位移與時2.速度與速率的區(qū)別速率為速度的大小，為標量：速度為位矢對時間的一次導數(shù)，為矢量：502.速度與速率的區(qū)別速率為速度的大小，為標量：速度為位矢例1：

一質(zhì)點沿x軸作直線運動，其位置坐標與時間的關(guān)系為x=10+8t-4t2,求：（1）質(zhì)點在第一秒、第二秒內(nèi)的平均速度。（2）質(zhì)點在t=0、1、2秒時的速度。解：51例1：一質(zhì)點沿x軸作直線運動，其位置坐標與時間的關(guān)解：20代入t=0,1,2得：52代入t=0,1,2得：21解：求t=0秒及t=2秒時質(zhì)點的速度，并求后者的大小和方向。例2:設(shè)質(zhì)點做二維運動：方向：大?。?3解：求t=0秒及t=2秒時質(zhì)點的速度，并求后者的大小和方向。1）平均加速度B與同方向.（反映速度變化快慢的物理量）

單位時間內(nèi)的速度增量即平均加速度2）（瞬時）加速度四加速度A541）平均加速度B與同方向.（反映速度變化加速度加速度大小加速度方向55加速度加速度大小加速度方向24加速度大小質(zhì)點作三維運動時,在直角坐標系中加