j质点运动学1-蓝背景.pptVIP

* 1.基础物理 陆果著 高教出版社 2.大学物理学 张三慧主编（并配有相应的习题解答 书，沈慧君，王虎珠编著） 清华大学出版社 3 .大学物理解题指导-王莱、陈宜生等编 4. ‥‥‥ 物理课相关选修辅导课程： 物理教学参考书： 2.大学物理学习指导，周三晚上（10-12节）401教室上课。 3-10周，1.5学分。 1.大学物理方法—参赛，针对12月份的北京市物理竞赛而开设的，周日晚上（7-9节） 314教室上课。5-15周, 2学分。 3.物理学习导论（双语教学）,周四晚上（10-12节）303教室上课，3-10周。1.5学分。 第一章 质点运动学 主要内容: 掌握概念：位置矢量、位移、速度和加速度； 会处理两类问题： （1）运动方程?速度和加速度 （2）加速度和初始条件?速度和运动方程 掌握圆周运动的角速度、角加速度、 切向加速度、法向加速度 了解相对运动 1—1 质点运动的描述 2、一个实际物体是否 可以看成一质点，要根据讨论的问题而定。例如：地球的自（公）转。 一.质点（particle)：具有一定质量，而其大小和形状可以被忽略的物体，就可被称作质点。 1、质点是一个理想化的概念。可用一点代表整个物体的运动。理想化的模型还有：点电荷、理想气体等。 二.参考系(reference frame)和坐标系(coordinate system) 运动是绝对的 ，但运动的描述是相对的 。 1．参考系：描述物体运动而选择的参照物叫参考系。参考系有两个特点： 任意性和相对性 如匀速运动的车厢中自由落体的描述。 2．要定量描述一物体的运动，还需建立一固定的坐标系：直角坐标系（常用）、自然坐标系、极坐标、球坐标、柱坐标。 * 位矢 的值为 质点P某一时刻t在坐标系里的位置 （即从O点指向P点的有向线段） 称为位置矢量, 简称位矢 . 三.位置矢量（位矢）( position vector) 位矢 的方向余弦 P P 四 . 位移与路程 B A 起点A 指向 终点B 的有向线段 AB 称为点 A 到 B 的位移矢量 . 位移矢量也简称位移. 1．位移 位移的大小为 若质点在三维空间中运动， 则在直角坐标系 中其位 移为 又 即为起点指向终点的有向线段的长度 B A 注意： 而： 故一般情况下： B A C 2.路程(distance of path)：质点实际运动的轨迹长度 如图：AB两点间的曲线长?s的大小就是质点在 时间所走过的路程。 B A 位移与路程 （C） 一般情况, 位移大小不等于路程. （D）什么情况 ？ 不改变方向的直线运动; 当 时 . 讨论 （B）P1P2 两点间的路程 是不唯一的, 可以是 或 而位移 是唯一的. （A）位移是矢量, 路程是标量. 五．运动方程(motion equation)和轨道方程 1.运动方程：质点运动时，位置矢量 随时间t变化的关系式称为质点的运动方程，运动方程可写成： 或 2.轨道方程(orbital equation)：由运动学方程消去t得到的x，y，z之间的关系式，称为轨道方程。 故轨道方程为： 例： 则有 是在z=0 平面内，以原点为圆心，半径为4的圆。 B A 六.速度和加速度 1.速度(velocity)：如图： 在?t时间内，质点从A点到B点。 （1）平均速度(average velocity)： 质点位移 与时间?t 的比值就称 为在?t 内的平均速度： 平均速度是矢量，方向为 方向。 （2）瞬时速度(instantaneous velocity)：当?t 无限减小而 趋于零时，平均速度的极限值；用 表示: 简称速度 速度是矢径对时间的一阶导数。 （3）速率(speed):速率是标量。分为两类： 当质点作曲线运动时，质点在某一点的速度方向就是沿该点曲线的切线方向。 讨论 一运动质点在某瞬时位于矢径 的端点处，其速度大小为 （A） （B） （B） （B） （C） （D） 2.加速度(acceleration) （1）平均加速度：单位时间内速度增量 方向和速度增量方向相同 （2）瞬时加速度：当 无限减 小而趋于零时，平均加速度的 极限值，简称加速度。 B A 加速度是矢径对时间的二阶导数。 对于