大学物理学(上)(中国石油大学出版社)第1章课件.pptVIP

切向（tangential）单位矢量 法向（normal）单位矢量 1.3.1、自然坐标系 1.3 平面曲线运动 其方向都是随位置（时间）变化的 在质点运动的轨迹上任取一点O作为自然坐标系的原点，沿轨迹规定一个弧长正方向,则可以用由原点到质点所在位置的狐长s来描述质点的位置 在自然坐标系中弧长s是可正可负的坐标量，当质点P 位于O点狐长正方向一侧时取正值，处于O点另一侧时去负值。 称为切向加速度 称为法向加速度 速度矢量表示为 加速度矢量表示为 1.3.2、质点作圆周运动时的切向加速度和法向加速度 由加速度的定义 是矢量，方向垂直于 并指向圆心，与 的方向一致。 的长度等于1，于是有 由于 质点速率变化的快慢 质点速度方向变化的快慢 切向加速度 法向加速度 加速度的大小 1.3.4、圆周运动的角量描述 1、角位置（angular position）：θ 3、角位移(angular displacement)：△θ 1.3.3 一般平面曲线运动中的切向加速度和法向加速度 曲线上任一点P的附近极短的一段曲线上，可用与它相切处曲率半径为ρ的圆弧来代替,则一般平面曲线运动的切向加速度和法向加速度 2、运动方程 （瞬时）角速度 4、角速度(angular velocity) 平均角速度 5、角加速度(angular acceleration) 平均角加速度 （瞬时）角加速度 角速度是矢量，其方向垂直于质点运动的平面，指向由右手螺旋法则确定：当四指沿运动方向弯曲时，大拇指的指向就是角速度的方向。 当质点作匀速率圆周运动时，角速度是恒量，角加速度为零；当质点作变速率圆周运动时，角速度不是恒量，角加速度一般也不是恒量。当角加速度是恒量时，质点作匀变速圆周运动。 在匀速率圆周运动中的角位置、角速度和角加速度间的关系与匀加速直线运动中的位移、速度和加速度间的关系形式上完全类似，它可写为 1.3.5、角量与线量的关系 规定角速度矢量的方向由右手螺旋法则确定，即右手四指沿质点运动方向弯曲时，大拇指的方向规定为角速度的方向。 w 由加速度的定义 切向加速度 法向加速度 运动学中的两类问题 1、已知质点的运动学方程求质点的速度、加速度等问题常称为运动学第一类问题． 2、由加速度和初始条件求速度方程和运动方程的问题称为运动学的第二类问题． 微分 积分 圆周运动的第二类运动学问题 积分 积分 切向加速度 at 和初始条件 速率方程和自然坐标表示的运动方程 角加速度 β 和初始条件 角速度方程和以角量表示的运动方程 解 （1）由角速度和角加速度的定义，得 把 t = 2s代入运动方程、角速度和角加速度方程，可得 例题1-6 一质点作半径为 R=1.0m的圆周运动，其运动方程为 θ=2t3+3t，其中 θ 以 rad 计，t 以 s 计。 试求：（1）t = 2s时质点的角位置、角速度和角加速度。 （2） t = 2s时质点的切向加速度、法向加速度和加速度。 （2）根据线量与角量的关系，可得 加速度 加速度的大小 设加速度与法向加速度的夹角为α，则 大学物理（2-1） 大学物理（2-1） 64学时 第1章质点运动学 4学时 第2章牛顿运动定律 4学时 第3章功和能 2学时 第4章动量和角动量 6学时 第5章刚体力学基础 4+2学时 第6章狭义相对论 4学时 第7章气体动理论 4学时 第8章热力学基础 4+2学时 第9章机械振动和机械波 8+2学时 第10章波动光学 10+2学时 第11章几何光学 2学时 其中：运动会:0学时；期中考试:2学时；机动:2学时. 期中考试时间:估计五一前，具体时间另行通知。 重点章节、内容： 力学：三个守恒定律，角动量和转动问题为难点 相对论：时空变换、动力学 热学：第一定律及应用 振动波动：简谐振动、简谐波 波动光学：干涉、衍射 要求上助教网： 在网上寻找石大 ，有关进入请参看助教网学生手册，该手册已放入公用信箱： ,密码： ，以后有关课件等教学材料都可在此信箱下载。 绪 论 1.什么是物理学? 由于物理学所研究的物质运动具有普遍性，所以物理学在自然科学中占有重要地位，成为自然科学和工程科学的基础。 物理学所研究的是物质运动最基本最普遍的形式，包括机械运动、分子热运动、电磁运动、原子和原子内部的运动等。 物理学是探讨物质结构和运动基本规律的学科。