最新-大學(xué)物理(祝之光)1-1-課件

質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)間空間第一章機(jī)械運(yùn)動(dòng)物體在空間的位置隨時(shí)間變化的運(yùn)動(dòng)稱為機(jī)械運(yùn)動(dòng)。1質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)間空間第一章機(jī)械運(yùn)動(dòng)物體在空間的位置隨日心系ZXY地心系o

為了描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，必須選擇另一個(gè)物體作為參考，被選作參考的物體稱為參照系。地面系一運(yùn)動(dòng)描述的相對(duì)性1參考系與坐標(biāo)系2日心系ZXY地心系o為了描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，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(duì)于同一種運(yùn)動(dòng)，由于參照系選擇的不同而有不同的描寫。運(yùn)動(dòng)描述的相對(duì)性坐標(biāo)系——為了定量地確定質(zhì)點(diǎn)在空間的位置而固定在參照系上的一個(gè)框架。常用坐標(biāo)系：直角坐標(biāo)系（x,y,z）；球坐標(biāo)系（r,θ,

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

確定質(zhì)點(diǎn)P某一時(shí)刻在坐標(biāo)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(diǎn)運(yùn)動(dòng)的物理量1位置矢量*位矢的值位矢的方向余弦PP2運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)方程分量式從中消去例1-2：已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程是式中R、是常數(shù).解：1)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的分量式是:由中消去時(shí)間參量t，求:1)質(zhì)點(diǎn)軌道方程；得到軌跡方程8例1-2：已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程是3位移BABA經(jīng)過時(shí)間間隔后,質(zhì)點(diǎn)位置矢量發(fā)生變化,由始點(diǎn)A指向終點(diǎn)B的有向線段AB稱為點(diǎn)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(shí)間間隔

位移的大小為BA所以位移

若質(zhì)點(diǎn)在三維空間中運(yùn)動(dòng)，則在直角坐標(biāo)系中其位移為又10位移的大小為BA所以位移若質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)的始末位置.B）反映了運(yùn)動(dòng)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(biāo)量.（C）什么情況？不改變方向的直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)時(shí).討論4路程（）:質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長度.（A）P1P2

兩點(diǎn)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(yùn)動(dòng)快慢和方向的物理量。

1平均速度在

時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B,其位移為時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)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(yùn)動(dòng)快慢和方向的物理量。1

對(duì)于變速曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度大小與方向都在隨時(shí)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(shí)速度14對(duì)于變速曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度大小與方向都在隨時(shí)間改

當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向就是沿該點(diǎn)曲線的切線方向.

當(dāng)時(shí)平均速度的極限值叫做瞬時(shí)速度,簡稱速度當(dāng)時(shí),15當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方瞬時(shí)速率：速度的大小稱為速率若質(zhì)點(diǎn)在三維空間中運(yùn)動(dòng),其速度為16瞬時(shí)速率：速度的大小稱為速率若質(zhì)平均速率BA瞬時(shí)速率討論

一運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某瞬時(shí)位于矢徑的端點(diǎn)處，其速度大小為（A）（B）（B）（B）（C）（D）17平均速率BA瞬時(shí)速率討論一運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)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(shí)間之比；為矢量。平均速率為物體經(jīng)過的路程與時(shí)間之比；為標(biāo)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(shí)2.速度與速率的區(qū)別速率為速度的大小，為標(biāo)量：速度為位矢對(duì)時(shí)間的一次導(dǎo)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(biāo)量：速度為位矢例1：

一質(zhì)點(diǎn)沿x軸作直線運(yùn)動(dòng)，其位置坐標(biāo)與時(shí)間的關(guān)系為x=10+8t-4t2,求：（1）質(zhì)點(diǎn)在第一秒、第二秒內(nèi)的平均速度。（2）質(zhì)點(diǎn)在t=0、1、2秒時(shí)的速度。解：20例1：一質(zhì)點(diǎn)沿x軸作直線運(yùn)動(dòng)，其位置坐標(biāo)與時(shí)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(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度，并求后者的大小和方向。例2:設(shè)質(zhì)點(diǎn)做二維運(yùn)動(dòng)：方向：大?。?2解：求t=0秒及t=2秒時(shí)質(zhì)點(diǎn)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(shí)間內(nèi)的速度增量即平均加速度2）（瞬時(shí)）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(diǎn)作三維運(yùn)動(dòng)時(shí),在直角坐標(biāo)系中加速度為加速度方向25加速度大小質(zhì)點(diǎn)作三維運(yùn)動(dòng)時(shí),在直角坐標(biāo)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?yàn)樗远齽蛩俾蕡A周運(yùn)動(dòng)所以27O問嗎求導(dǎo)求導(dǎo)積分積分質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)兩類基本問題

一由質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程可以求得質(zhì)點(diǎn)在任一時(shí)刻的位矢、速度和加速度；

二已知質(zhì)點(diǎn)的加速度以及初始速度和初始位置,可求質(zhì)點(diǎn)速度及其運(yùn)動(dòng)方程.28求導(dǎo)求導(dǎo)積分積分質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)兩類基本問題一2)將對(duì)時(shí)間求導(dǎo)例1-2：已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程是式中R、是常數(shù).求：2)質(zhì)點(diǎn)的速度和加速度.292)將對(duì)時(shí)間求例1-3：設(shè)質(zhì)點(diǎn)沿x軸作勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度不隨時(shí)間變化，初位置為x0，初速度為.試用積分法求出質(zhì)點(diǎn)的速度公式和運(yùn)動(dòng)方程.解：因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng),所以對(duì)上式兩邊做積分運(yùn)算,30例1-3：設(shè)質(zhì)點(diǎn)沿x軸作勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度不隨時(shí)間變化由速度定義,有所以對(duì)上式兩邊積分運(yùn)算:運(yùn)動(dòng)方程為:31由速度定義,有所以對(duì)上式兩邊積分運(yùn)算:運(yùn)動(dòng)方程為:31質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)間空間第一章機(jī)械運(yùn)動(dòng)物體在空間的位置隨時(shí)間變化的運(yùn)動(dòng)稱為機(jī)械運(yùn)動(dòng)。32質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)間空間第一章機(jī)械運(yùn)動(dòng)物體在空間的位置隨日心系ZXY地心系o

為了描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，必須選擇另一個(gè)物體作為參考，被選作參考的物體稱為參照系。地面系一運(yùn)動(dòng)描述的相對(duì)性1參考系與坐標(biāo)系33日心系ZXY地心系o為了描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，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(duì)于同一種運(yùn)動(dòng)，由于參照系選擇的不同而有不同的描寫。運(yùn)動(dòng)描述的相對(duì)性坐標(biāo)系——為了定量地確定質(zhì)點(diǎn)在空間的位置而固定在參照系上的一個(gè)框架。常用坐標(biāo)系：直角坐標(biāo)系（x,y,z）；球坐標(biāo)系（r,θ,

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

確定質(zhì)點(diǎn)P某一時(shí)刻在坐標(biāo)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(diǎn)運(yùn)動(dòng)的物理量1位置矢量*位矢的值位矢的方向余弦PP2運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)方程分量式從中消去例1-2：已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程是式中R、是常數(shù).解：1)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的分量式是:由中消去時(shí)間參量t，求:1)質(zhì)點(diǎn)軌道方程；得到軌跡方程39例1-2：已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程是3位移BABA經(jīng)過時(shí)間間隔后,質(zhì)點(diǎn)位置矢量發(fā)生變化,由始點(diǎn)A指向終點(diǎn)B的有向線段AB稱為點(diǎn)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(shí)間間隔

位移的大小為BA所以位移

若質(zhì)點(diǎn)在三維空間中運(yùn)動(dòng)，則在直角坐標(biāo)系中其位移為又41位移的大小為BA所以位移若質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)的始末位置.B）反映了運(yùn)動(dòng)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(biāo)量.（C）什么情況？不改變方向的直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)時(shí).討論4路程（）:質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長度.（A）P1P2

兩點(diǎn)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(yùn)動(dòng)快慢和方向的物理量。

1平均速度在

時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B,其位移為時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)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(yùn)動(dòng)快慢和方向的物理量。1

對(duì)于變速曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度大小與方向都在隨時(shí)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(shí)速度45對(duì)于變速曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度大小與方向都在隨時(shí)間改

當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向就是沿該點(diǎn)曲線的切線方向.

當(dāng)時(shí)平均速度的極限值叫做瞬時(shí)速度,簡稱速度當(dāng)時(shí),46當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方瞬時(shí)速率：速度的大小稱為速率若質(zhì)點(diǎn)在三維空間中運(yùn)動(dòng),其速度為47瞬時(shí)速率：速度的大小稱為速率若質(zhì)平均速率BA瞬時(shí)速率討論

一運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某瞬時(shí)位于矢徑的端點(diǎn)處，其速度大小為（A）（B）（B）（B）（C）（D）48平均速率BA瞬時(shí)速率討論一運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)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(shí)間之比；為矢量。平均速率為物體經(jīng)過的路程與時(shí)間之比；為標(biāo)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(shí)2.速度與速率的區(qū)別速率為速度的大小，為標(biāo)量：速度為位矢對(duì)時(shí)間的一次導(dǎo)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(biāo)量：速度為位矢例1：

一質(zhì)點(diǎn)沿x軸作直線運(yùn)動(dòng)，其位置坐標(biāo)與時(shí)間的關(guān)系為x=10+8t-4t2,求：（1）質(zhì)點(diǎn)在第一秒、第二秒內(nèi)的平均速度。（2）質(zhì)點(diǎn)在t=0、1、2秒時(shí)的速度。解：51例1：一質(zhì)點(diǎn)沿x軸作直線運(yùn)動(dòng)，其位置坐標(biāo)與時(shí)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(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度，并求后者的大小和方向。例2:設(shè)質(zhì)點(diǎn)做二維運(yùn)動(dòng)：方向：大?。?3解：求t=0秒及t=2秒時(shí)質(zhì)點(diǎn)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(shí)間內(nèi)的速度增量即平均加速度2）（瞬時(shí)）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(diǎn)作三維運(yùn)動(dòng)時(shí),在直角坐標(biāo)系中加