高中物理描述運(yùn)動(dòng)的基本物理量

同學(xué)們好！實(shí)物的運(yùn)動(dòng)規(guī)律質(zhì)點(diǎn)和剛體參考系坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng)的描述運(yùn)動(dòng)學(xué)兩類基本問(wèn)題相對(duì)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的描述重點(diǎn)：1.模型:

質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系、剛體、2.概念：位矢、位移、速度、加速度；角位置、角位移、角速度、角加速度；慣性系、非慣性系；3.計(jì)算:

運(yùn)動(dòng)學(xué)的兩類基本問(wèn)題難點(diǎn):相對(duì)運(yùn)動(dòng)參考系和坐標(biāo)系要點(diǎn)運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，運(yùn)動(dòng)的描述是相對(duì)的。

參考系

——

為了描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)而選定的另一個(gè)作為參考的物體，叫參考系。任何實(shí)物物體均可被選作參考系。

坐標(biāo)系——

為了定量的描述物體的運(yùn)動(dòng)，在選定的參考系上建立的帶有標(biāo)尺的數(shù)學(xué)坐標(biāo),簡(jiǎn)稱坐標(biāo)系。坐標(biāo)系是固結(jié)于參考系上的一個(gè)數(shù)學(xué)抽象。我們把牛頓第一定律在其中成立的參考系叫做慣性系,牛頓第一定律在其中不成立的參考系叫做非慣性系。*

慣性系和非慣性系xyzopr直角坐標(biāo)極坐標(biāo)系O極軸徑向角向P自然坐標(biāo)系OP常見(jiàn)的坐標(biāo)系：直角坐標(biāo)系，極坐標(biāo)系，柱坐標(biāo)系，球坐標(biāo)系，自然坐標(biāo)…...要解決任何具體力學(xué)問(wèn)題,首先應(yīng)選取一個(gè)適當(dāng)?shù)膮⒖枷?并建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,否則就無(wú)從討論物體的運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)的描述一.描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的基本物理量及其直角坐標(biāo)描述二.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的自然坐標(biāo)描述三.圓周運(yùn)動(dòng)的角量描述四.剛體的運(yùn)動(dòng)

定義：從參考點(diǎn)O指向空間P點(diǎn)的有向線段叫做P點(diǎn)的位置矢量，簡(jiǎn)稱位矢或矢徑。表示為：

運(yùn)動(dòng)的描述一.描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的基本物理量及其直角坐標(biāo)描述1.描述質(zhì)點(diǎn)在空間的位置——

位置矢量OP

直角坐標(biāo)描述單位矢量：直角坐標(biāo)中位矢的表達(dá)式大小：方向：由式寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的參數(shù)方程：消去參數(shù)

t質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡方程在直角坐標(biāo)系中，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程的具體形式為：隨時(shí)間變化的函數(shù)稱為質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程。

質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡方程例1:

OA=BA=AC,OA

以角速度

繞O旋轉(zhuǎn),

B、C

分別沿y、x

軸運(yùn)動(dòng),現(xiàn)有一點(diǎn)P,已知

BP=a,PC=b,

求P點(diǎn)的軌跡方程。思路：

(1)確定P的位置(2)寫(xiě)出參數(shù)方程

(3)消去t,得到軌跡方程

yOxBACP(x,y)

r解：以O(shè)A與x軸重合時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)則：

=

t運(yùn)動(dòng)方程：

消去t得軌跡方程：

參數(shù)方程：

橢圓規(guī)原理

yOxBACP(x,y)

r解：(1)先寫(xiě)參數(shù)方程消去t

得軌跡方程：(2)位置矢量：

t=0時(shí)，x=0y=2t=2時(shí)，x=4y=-2例2.已知：質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程求：(1)質(zhì)點(diǎn)的軌跡；

(2)t=0s及t=2s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的位置矢量。拋物線位置矢量的大?。何恢檬噶康姆较颍簅yxQP2-242.

描述質(zhì)點(diǎn)位置變動(dòng)的大小和方向——

位移矢量△rABOrBrA定義：質(zhì)點(diǎn)沿曲線運(yùn)動(dòng)

時(shí)間內(nèi)位置變化的凈效果：末位矢初位矢位矢增量位移矢量直角坐標(biāo)表示（以二維情況為例）：△rABO討論O何時(shí)取等號(hào)？位移：是矢量，表示質(zhì)點(diǎn)位置變化的凈效果，與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡無(wú)關(guān)，只與始末點(diǎn)有關(guān)。路程：是標(biāo)量，是質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的實(shí)際路徑的長(zhǎng)，與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡有關(guān)。直線直進(jìn)運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)比較位移和路程△rAB平均速度：物理思想？△rABOrArB粗略描述：位移：變速運(yùn)動(dòng)總效果相同的勻速直線運(yùn)動(dòng)類比3.描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢和方向——

速度矢量精確描述：速度是位矢對(duì)時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)，其方向沿軌道上質(zhì)點(diǎn)所在處的切線，指向前進(jìn)的一側(cè)。注意速度的矢量性和瞬時(shí)性。瞬時(shí)速度：當(dāng)△t趨于0時(shí)，B點(diǎn)趨于A

點(diǎn)，平均速度的極限表示質(zhì)點(diǎn)在t時(shí)刻通過(guò)A

點(diǎn)的瞬時(shí)速度，簡(jiǎn)稱速度。表示為：在直角坐標(biāo)系中：速度的大小：平均速率瞬時(shí)速率討論（1）（2）（3）速度與速率的關(guān)系速率是標(biāo)量（1）

平均速度的大小不等于平均速率（2）速度的大小等于速率。O（3）例4：已知:求:

2秒末速度的大小解一：解二：判斷正誤并說(shuō)明理由思考4.描述質(zhì)點(diǎn)速度大小、方向變化的快慢

——加速度矢量物理思想？用可粗略描述質(zhì)點(diǎn)速度改變快慢和方向,稱為平均加速度。表示為：AB平均加速度——質(zhì)點(diǎn)在A

，B兩點(diǎn)的速度分別是在△t時(shí)間內(nèi)從A

運(yùn)動(dòng)到B速度改變?yōu)?。物理思?變速運(yùn)動(dòng)總效果相同的勻變速運(yùn)動(dòng)類比瞬時(shí)加速度

——當(dāng)△t

趨于0時(shí)，求得平均加速度的極限，表示質(zhì)點(diǎn)通過(guò)A

點(diǎn)的瞬時(shí)加速度，簡(jiǎn)稱加速度。表示為：加速度等于速度對(duì)時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù),或位移對(duì)時(shí)間的二階導(dǎo)數(shù)。直角坐標(biāo)系表示：例4：已知:求: