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* * 为了定量描述物体的运动，在选定的参考系上建立的带有标尺的数学坐标,简称坐标系。 物理ch1 物理ch1 物理ch1 大学 物理ch1 达到 物理ch1 大学 质点运动学 　研究物体（质点）的位置随时间而变化的规律 第一章 1-1 参考系 时间和空间的测量 一、参考系 坐标系 1、参考系 reference system 运动的绝对性和运动描述的相对性 ?参考系。 运动具有绝对性，而对运动的描述却是相对的。 　为了描述一个物体的运动，必须选择另一个物体作为参考，被选作参考的物体称为参考系。 2、坐标系 coordinates system 用以标定物体的空间位置而设置的坐标系统。 直角坐标系 极坐标系 球坐标系 柱坐标系 自然坐标系… 主要坐标系 z x y o P(x,y,z) 直角坐标系 ? 时间表征事件之间的先后顺序性和持续性 1967年，第十三届国际计量大会决定采用铯原子钟作为时间基准，定义1秒的长度等于铯133原子基态两个超精细能级之间跃迁相对应的辐射周期的9 192 631 770倍。 an Atomic Clock 精度达10-12 ~ 10-13 二、时间的测量 时标/s 1018 1017 1016 1015 1014 1013 1012 1011 1010 109 108 107 106 105 宇宙年龄 地球年龄 形成富氧大气层 恐龙灭绝 出现古人类 人类文明史 古树的年龄 人类的寿命 地球公转周期(年) 月球周期(月) 104 103 102 101 100 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10 地球自转周期(日) 中子的寿命 百米赛跑世界纪录 钟摆的周期 市电的周期 超快速摄影曝光时间 ?子的寿命 ??介子的寿命 10-11 10-12 10-13 10-14 10-15 10-16 10-17 10-18 10-19 10-20 10-21 10-22 10-23 10-24 10-25 ?子的寿命 共振态的寿命 ?0介子的寿命 ?0超子的寿命 Z0粒子的寿命 共计跨越了43个数量级 长度是空间中两点间的距离 1、空间反映物质运动的广延性。 1983年10月第十七届国际计量大会通过：米是光在真空中1 / 299 792 458秒的时间间隔内运行路程(distance)的长度。 三、长度的测量 2、在三维空间里的位置可由三个相互独立的坐标确定。 3、米(meter)的标准 宇宙学与粒子物理的奇妙衔接 最小 的细胞 原子 原子核 基本粒子 DNA长度 山 人 星系团 银河系 最近恒　星的距离 太阳系 哈勃半径 超星系团 太阳 物理学所涉及到的空间尺度： 1-2 质点运动的矢量描述 一、 质点 particle 物体：具有大小、形状、质量和内部结构的物质形态。 质点 没有大小和形状，只具有物体全部质量的一点。 理想化的物理模型 物体能否抽象为质点，视具体情况而定 　把物体当作质点是有条件的相对的： 物体的大小和形状对运动没有影响或影响可以忽略。 二、位矢 运动方程和轨迹方程 1、位置矢量 在坐标系中，用来确定质点所在位置的矢量，叫做位置矢量，简称位矢(position vector)。 直角坐标系中，位置矢量可表为： 位矢 的方向余弦 3、轨道方程 参数方程 参数方程消去t： —— 轨道方程 随时间变化的函数 称为质点的运动方程。 2、 运动学方程 equation of motion x P y 4 2 Q -2 O 轨迹图： 解：先写参数方程 例题：已知质点的运动方程 消去 t 得 轨迹方程 求该质点的轨迹方程。 1、位移 displacement 称为点A到点B的位移 三、速度 加速度 z y x O B A 描述质点位置改变的物理量 方向： A ? B 大小： 路程：质点运动所经历路径的长度，用?s表示 位移与路程的区别与联系 位移的物理意义 1) 确切反映物体在空间位置的变化，与路径无关，只决定于质点的始末位置。 2) 反映了运动的矢量性和叠加性。 位移是质点在某段时间内，始、末位置变动的总效果。 不改变方向的直线运动 什么情况 ？ 2、速度 velocity 描述质点运动的快慢和方向的物理量 B A 在?t时间内, 质点从点A 运动到点 B, 其位移为 ?t 时间内, 质点的平均速度 平均速度 与 同方向 当?t?0 时平均速度的极限值叫做瞬时速度， 简称速度。 速度的方向： 　质点所在处轨迹的切线指向前