《大學物理簡明教程》全套教學課件

《大學物理簡明教程》第1章

基礎(chǔ)知識第2章

質(zhì)點運動學第3章

質(zhì)點動力學第4章

剛體力學第5章

靜電場第6章

熱力學全套可編輯PPT課件

第1章

基礎(chǔ)知識/01目

錄1.1國際單位制1.2矢量基礎(chǔ)及運算1.3微積分基礎(chǔ)本課件是可編輯的正常PPT課件

本章介紹物理學的基礎(chǔ)知識，包括國際單位制及數(shù)學知識。國際單位制在物理學中具有至關(guān)重要的作用，它為物理量的測量和表達提供了一個統(tǒng)一的標準。物理學與數(shù)學是自然科學中最為基礎(chǔ)且緊密相連的兩個學科，在探索自然界的過程中，數(shù)學不僅是物理學的語言，更是解決物理問題的關(guān)鍵工具。本章介紹的數(shù)學知識有兩部分：矢量基礎(chǔ)和微積分基礎(chǔ)。本章導讀本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.1國際單位制1.1.1SI基本單位及定義物理量名稱單位名稱單位符號長度米m質(zhì)量千克kg時間秒s電流安培A熱力學溫度開爾文K物質(zhì)的量摩爾mol發(fā)光強度坎德拉cdSI的基本單位

國際單位制(InternationalSystemofUnit,SI)是由國際計量大會采納和推薦的一種一貫單位制。本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.1國際單位制(1)

長度單位——米(m)米（meter）的定義起源于法國，1米的長度最初定義為通過巴黎的子午線上從地球赤道到北極點距離的千萬分之一，并與隨后確定了國際米原器。隨著人們對計量學認識的加深，米的定義幾經(jīng)修改，1983年第17屆國際計量大會對米的定義更新為：米等于光在真空中1/299792458s時間間隔內(nèi)所經(jīng)路徑的長度。(2)質(zhì)量單位——千克(kg)千克（kilogram）是質(zhì)量單位，等于國際千克原器的質(zhì)量。國際千克原器由一種鉑合金制成，即90%鉑及10%銥（按質(zhì)量比），然后把這種合金用機器造成39.17mm的直立圓柱體。2018年第26屆國際計量大會重新將1kg被定義為“對應普朗克常數(shù)為6.62607015×10-3?J·s時的質(zhì)量單位”，其原理是將移動質(zhì)量1kg物體所需機械力換算成可用普朗克常數(shù)表達的電磁力，再通過質(zhì)能轉(zhuǎn)換公式算出質(zhì)量。本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.1國際單位制(3)時間單位——秒(s)秒(second)是銫-133原子基態(tài)的兩個超精細能級之間躍遷所對應的輻射的9192631770個周期的持續(xù)時間(第13屆國際計量大會，1967年)。這個定義提到的銫原子必須在絕對零度時是靜止的，而且所在的環(huán)境是零磁場、海平面。在這樣的情況下被定義的秒，與天文學上的歷書時所定義的秒是等效的。(4)電流單位——安培(A)安培(Ampere)是電流的單位。在真空中，截面可忽略的兩根相距1m的無限長平行圓直導線內(nèi)通以等量恒定電流時，若導線間相互作用力在每米長度上為2×10－7N，則每根導線中的電流為1A。第26屆國際計量大會通過決議，將1A定義為“1s內(nèi)（1/1.602176634）×1019個電子移動所產(chǎn)生的電流強度”。本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.1國際單位制(5)熱力學溫度單位——開爾文(K)

熱力學溫度單位開爾文(Kelvins)是水三相點熱力學溫度的1/273.16(第13屆國際計量大會，1967年)。開爾文常用于測量光源的色溫，色溫基于黑體發(fā)出的光的顏色取決于輻射體的溫度的原理，溫度低于約4000K的黑體為淺紅色，溫度高于約7500K為淺藍色。(6)物質(zhì)的量單位——摩爾(mol)

摩爾(mole)是一個系統(tǒng)的物質(zhì)的量，該系統(tǒng)中所包含的基本單元數(shù)與0.012kg碳12的原子數(shù)目相等。在使用摩爾時，基本單元應予指明，可以是原子、分子、離子、電子及其他粒子，或是這些粒子的特定組合(第14屆國際計量大會，1971年)。本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.1國際單位制(7)光強度單位——坎德拉(cd)坎德拉(cdle)是一光源在給定的方向上的發(fā)光強度，該光源發(fā)出頻率為450×1012Hz的單色輻射，且在此方向上的輻射強度為(1/683)W/sr(第16屆國際計量大會，1979年，決議3)。1坎德拉=1流明/球面度，與1國際燭光等值。1.1.2

SI輔助單位及定義物理量名稱單位名稱單位符號平面角弧度rad立體角球面度srSI輔助單位1弧度就是在一圓內(nèi)兩條半徑間的平面角，這兩條半徑在圓周上截取的弧長與半徑相等。1球面度是一個頂點位于球心，在球面上截取的面積等于以球半徑為邊長的正方形面積的立體角的大小。本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.1國際單位制1.1.3

SI詞頭SI詞頭表示單位的倍數(shù)和分數(shù)，詞頭是SI的重要組成部分，詞頭和SI單位組合可以更簡潔地表達量值。隨著數(shù)據(jù)科學和數(shù)字存儲等領(lǐng)域的快速發(fā)展，以前的SI詞頭已逐漸不能滿足超大、超小科學數(shù)據(jù)的表達需求。2022年第27屆國際計量大會通過決議，引入4個SI新詞頭ronna、ronto、quetta、quecto，分別表示1027、10-27、1030、10-30。因數(shù)英文符號名稱1030quettaQ昆[它]1027ronnaR容[那]1024yottaY堯[它]1021zettaZ澤[它]1018exaE艾克薩1015petaP拍它1012teraT太[拉]109gigaG吉[咖]106megaM兆103kilok千102hectoh百101decada十SI詞頭10-1decid分10-2centic厘10-3millim毫10-6microμ微10-9nanon納[諾]10-12picop皮[可]10-15femtif飛[母托]10-18attoa阿[托]10-21zeptoz仄普[托]10-24yoctoy幺[科托]10-27rontor柔[托]10-30quectoq虧[科托]本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.1國際單位制1.1.4

具有專門名稱的SI導出單位物理量名稱單位名稱單位符號用SI基本單位和SI導出單位表示頻率赫茲HzHz＝s－1力，重力牛頓NN＝kg·m/s2壓力，壓強，應力帕斯卡PaPa＝N/m2＝m－1·kg·s－2能量，功，熱量焦耳JJ＝N·m＝m2·kg·s－2功率，輻射能通量瓦特WW＝J/s＝m2·kg·s－3電荷量庫侖CC＝A·s電壓，電動勢，電位伏特VV＝M/A＝m2·kg·s－3·A－1電容法拉FF＝C/A＝m－2·kg－1·s4·A2電阻歐姆ΩΩ＝V/A＝m2·kg·s－3·A－2具有專門名稱的SI導出單位物理量名稱單位名稱單位符號用SI基本單位和SI導出單位表示電導西門子SS＝Ω－1＝m－2·kg－1·s3·A2磁通量韋伯WbWb＝V·s＝m2·kg·s－2·A－1磁通量密度特斯拉TT＝Wb/m2＝kg·s－2·A－1電感亨利HH＝Wb/A＝m2·kg·s－2·A－2攝氏溫度攝氏度℃℃＝K－273.15光通量流明lmlm＝cd·sr光照度勒克斯lxlx＝lm/m2＝m－2·cd·sr導出單位是由基本單位、輔助單位通過定義、定律或一定的關(guān)系推導得到。本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.1國際單位制物理量名稱單位名稱符號用SI基本單位和SI導出單位表示放射性活度貝可勒爾BqBq＝s－1吸收劑量

比授予能戈瑞GyGy＝J/kg＝m2·s－2比釋動能

劑量當量希沃特SvSv＝J/kg＝m2·s－2因人類健康安全防護需要而確定的具有專門名稱的SI導出單位單位名稱單位符號用SI單位表示的值分min1min＝60s時h1h＝60min＝3600s日d1d＝24h＝86400s度°1°＝(π/180)rad[角]分′1′＝(1/60°)＝(π/10800)rad[角]秒″1″＝(1/60)′＝(π/648000)rad升L,11L＝1dm3＝10－3m3噸t1t＝103kg部分與SI并用的單位本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.2矢量基礎(chǔ)及運算1.2.1標量

標量只有大?。ó斎挥姓摚?，例如：質(zhì)量、長度、時間、密度、能量、溫度、電流、功、動能、勢能等。1.2.2矢量矢量的表示不但有大小，還有方向。例如：位移、力、速度、加速度、動量、電場強度等。這一類物理量叫做矢量。矢量的幾何表示矢量是具有大小和方向的量，通常用帶箭頭的線段表示，箭頭指向方向，線段長度代表大小。矢量幾何表示本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.2矢量基礎(chǔ)及運算大?。海ㄊ噶康哪＃┳帜干厦婕蛹^，或用黑體字解析表示：直角坐標系下矢量表示：本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.2矢量基礎(chǔ)及運算

矢量相等：大小相同，方向相同。（1）長度相等且平行（即在同一直線上或在彼此平行的直線上）。（2）兩矢量的指向相同。

標量不能與矢量相等，即：1.2.3矢量運算1加減法

含平行四邊形法則

和三角形法則同一方向上的分量的運算如同標量一樣。不同方向上的分量不能合并同類項，要按矢量加法法則疊加。本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.2矢量基礎(chǔ)及運算例：

A=2i+3j+k

B=2j+k求

A+B,A-B三個矢量相減、數(shù)乘運算同兩個矢量的相同。2、數(shù)乘則：本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.2矢量基礎(chǔ)及運算3矢量的標積（點積）可能若特別注意：標積的性質(zhì)：遵守交換律遵守分配律本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.2矢量基礎(chǔ)及運算4矢量的矢積（叉積、叉乘）是一個軸矢量方向判定：大小：平行四邊形面積右手螺旋前進右手四指由叉乘號前的矢量方向，沿小于π的夾角旋轉(zhuǎn)到叉乘號后的矢量方向時拇指的指向。積矢量垂直于兩叉乘矢量所確定的平面。本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.2矢量基礎(chǔ)及運算矢積的性質(zhì)：不遵守交換律但遵守分配律本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.2矢量基礎(chǔ)及運算利用行列式求解矢量的叉乘：本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.2矢量基礎(chǔ)及運算例：

已知A=2i+3j+k，

B=2j+k，

求A+B,A-B,A?B

A=i+2j+3k

B=i+2j+k

例：已知求本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.3微積分基礎(chǔ)1.3.1函數(shù)1

常量

在討論某個問題時，僅取一個固定值的量。例如4、20、p等都是常量。表示常量的數(shù)稱為常數(shù)。2

變量

在討論某個問題時，可取不同數(shù)值的量。例如在談?wù)搸缀沃械膱A時，圓的半徑r就是一個變量。變量與常量是兩個有著明顯區(qū)別的概念。3

函數(shù)

在某個自然或技術(shù)過程中，經(jīng)常會同時出現(xiàn)兩個或更多個的變量。而這些變量不是孤立地在變化，它們之間有著相互關(guān)系、也可能互相依賴且遵循著一定的規(guī)律變化著。本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.3微積分基礎(chǔ)例1初速度為0的物體在自由落體時，路程s與時間t是兩個相關(guān)變量，路程隨時間的變化而變化，它們之間的關(guān)系可以用下列式子表示：在物理學中有很多這樣的例子，例如：圓的面積A和半徑r的關(guān)系、電阻一定的情況下電壓V和電流的關(guān)系

I等都是表達了兩個數(shù)集之間的一種對應關(guān)系，根據(jù)這樣的規(guī)律在一個實數(shù)集內(nèi)取定一個數(shù)值時，按照對應規(guī)律，另一個數(shù)集內(nèi)有唯一的數(shù)與之對應。（

g

是重力加速度）本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.3微積分基礎(chǔ)1.3.2導數(shù)與微分本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.3微積分基礎(chǔ)

許多物理物理量和物理定律都是描述變化率的，因而可以用導數(shù)來表示。例如速度、加速度、電磁感應定律等。因物理中有大部分的物理量都是時間的函數(shù)，例如運動著的汽車所經(jīng)歷的路程、大氣的溫度等等，總之表征系統(tǒng)狀態(tài)隨時間變化的物理量都是以時間為自變量的函數(shù)，故在求這些函數(shù)的導數(shù)時是對時間求導，即對時間的變化率。本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.3微積分基礎(chǔ)3

常用導數(shù)公式

常用函數(shù)的導數(shù)本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.3微積分基礎(chǔ)1.3.3函數(shù)的微分本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.3微積分基礎(chǔ)物理學中的微分用于描述物理量的非線性變化情況，而且感興趣的不是函數(shù)的微分，而是函數(shù)的增量。當自變量的微分很小時，函數(shù)的微分近似等于函數(shù)的增量。從物理上看行，只要自變量的微分是個小量，函數(shù)的微分就可以寫成函數(shù)的增量，正因如此，在物理學中總是把微分當作小量用。例如：dt可以表示微小時間間隔、dT可以表示微小溫差、dW可以表示元功等等。本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.3微積分基礎(chǔ)2

常用微分公式常用函數(shù)的微分本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.3微積分基礎(chǔ)1.3.4

函數(shù)的不定積分本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.3微積分基礎(chǔ)3

不定積分公式由于積分是微分的逆運算，所以很自然地可以由導數(shù)的公式對應的得到如下表所示的積分公式（C為常數(shù)）.本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.3微積分基礎(chǔ)4

換元積分法換元積分法是復合函數(shù)微分法的逆運算.即：引進一個恰當?shù)闹虚g變量，使積分號里的微分，變換為以中間變量為自變量的基本函數(shù)的微分.這種變換，應符合等量置換的規(guī)則。例

求解：以u=ax+b為中間變量，則du=adx，即則本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.3微積分基礎(chǔ)5、函數(shù)的定積分本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.3微積分基礎(chǔ)本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.3微積分基礎(chǔ)圖

2本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.3微積分基礎(chǔ)本課件是可編輯的正常PPT課件1.1國際單位制

1.4閱讀材料1.4.1

課程思政一枚有趣的紀念郵票函數(shù)發(fā)展史1.4.2

生活、生產(chǎn)及工程應用國際單位制的重要性活躍于各領(lǐng)域的矢量無處不在的微積分本課件是可編輯的正常PPT課件第2章

質(zhì)點運動學/02運動是物質(zhì)的固有屬性，自然界的一切物質(zhì)處于永恒的運動和變化中。斗轉(zhuǎn)星移云蒸霞蔚火山爆發(fā)物體之間或同一物體各部分之間相對位置的變化稱為機械運動（簡稱運動），它是自然界中最簡單、最基本的運動形式。在力學中，研究物體的運動狀態(tài)隨時間變化規(guī)律的學科稱為運動學。本章導讀本課件是可編輯的正常PPT課件2.1質(zhì)點及其描述2.1.1質(zhì)點與質(zhì)點系研究物體的運動時，在某些情況下卻可以不考慮物體的大小和形狀，從而使問題簡化。例，一列火車由南昌開往北京，當討論火車的運行速度或運行時間這類問題時，由于列車的長度比南昌到北京的距離小得多，所以就可以不考慮列車的長度。例，地球的繞日運動中，地球的大小、形狀及其變化對地球公轉(zhuǎn)的影響可忽略。在這些情況下，物體的形狀和大小可忽略不計，可以把物體看作一個有質(zhì)量的點，或者說可以用一個有質(zhì)量的點來代替整個物體，這樣的點就稱為質(zhì)點。本課件是可編輯的正常PPT課件2.1質(zhì)點及其描述沒有大小和形狀但具有物體的全部質(zhì)量的點——質(zhì)點說明質(zhì)點是現(xiàn)實物體在一定條件或情況下的合理抽象。目的：簡化問題，突出問題的主要方面實質(zhì)：理想模型（理想化方法之一）關(guān)鍵：在于所研究問題的性質(zhì)。當物體的大小或形狀對所研究的問題無法忽略時，可以把物體分割成很多個小部分。當分割的每部分足夠小時(小到對所研究的問題沒有影響時)，則該部分可以視作質(zhì)點。由此這個物體可以看成是由無數(shù)個質(zhì)點組成的質(zhì)點系。某種情況下，并不是所有物體可視作質(zhì)點，但均可視作質(zhì)點系。本課件是可編輯的正常PPT課件2.1質(zhì)點及其描述2.1.2時間和空間絕對的空間就其本質(zhì)而言是與任何外界事物無關(guān)的，它從不運動，并且永遠不變。時間和空間是依賴于物質(zhì)存在的，沒有物質(zhì)就不會有時空。隨著科技的進步，人們對空間的探索有了很大的進步。目前探索到的最大空間尺度是哈勃半徑，高達1027米；最小的是普朗克長度，約為10-35米。時刻：表示某一個時間點時間：表示時間點到時間點的那一段。任何情況下，時刻都不會成為時間，時刻也不可能代表時間。本課件是可編輯的正常PPT課件2.1質(zhì)點及其描述2.1.3參考系與坐標系運動是絕對的，但對運動的描述卻是相對性。物體運動的軌跡依賴于觀察者所處的參考系本課件是可編輯的正常PPT課件2.1質(zhì)點及其描述參考系：要描述一個物體的運動，需以某個物體作為參考，這個被選作參考的物體稱為參考系。說明(1)不存在絕對參考系，只存在相對參考系。(2)參考系的選擇是任意的，主要根據(jù)問題的性質(zhì)和研究方便而定。(3)

通常，研究地面上的物體運動時，以地面作為參考系；在不指明參考系時，通常是以地球為參考系的。例，地球的繞日公轉(zhuǎn)運動時，以太陽為參考系；而月球繞于地的公轉(zhuǎn)時，宜以地球為參考系。本課件是可編輯的正常PPT課件2.1質(zhì)點及其描述坐標系：要想定量地描述物體的運動，就必須在參考系上建立一套度量系統(tǒng)或標尺，對物體的運動進行測量。這種帶有度量系統(tǒng)的參考系稱為坐標系。說明(1)坐標原點一般選在參考系上，并取通過原點且標有單位長度的有向直線作為坐標軸。(2)坐標系是由參考系抽象而成的數(shù)學框架

常用的坐標系：平面直角坐標系空間直角坐標系平面極坐標系自然坐標系本課件是可編輯的正常PPT課件2.2描述質(zhì)點運動的物理量2.2.1位置矢量在選定的直角坐標系里，將一由坐標系原點指向質(zhì)點所在空間位置的有向線段稱為位置矢量，簡稱位矢，用符號r表示。大小為r或

。質(zhì)點的位矢與參考點的選擇有關(guān)。本課件是可編輯的正常PPT課件2.2描述質(zhì)點運動的物理量2.2.2運動方程

隨著時間的變化，質(zhì)點的位置也會發(fā)生改變，而描述質(zhì)點所在空間隨時間變化的函數(shù)稱為運動方程。因此

r是

t的函數(shù)，可寫為

r=r(t)。矢量式r(t)=x(t)i+y(t)j+z(t)k標量式：相互轉(zhuǎn)換質(zhì)點運動的空間軌跡稱為軌跡方程。求解軌跡方程的思路如下：運動方程尋找其標量式消去變量時間t軌跡方程本課件是可編輯的正常PPT課件2.2描述質(zhì)點運動的物理量例1：已知質(zhì)點的位置矢量為r

=15t2i+(4-20t2)j

(SI)，求軌跡方程。解：依據(jù)矢量式，可得標量式如下：消去t則該質(zhì)點的軌跡方程為4x+3y-12=0（直線運動）例2：已知質(zhì)點的運動方程r=0.8costi+0.8sintj(SI)，求軌跡方程。解：將運動方程的矢量式轉(zhuǎn)換為標量式，可得x=0.8costy=0.8sint消去tx2+y2=0.82這是一個圓心在坐標原點，半徑為0.8m的圓周運動。本課件是可編輯的正常PPT課件2.2描述質(zhì)點運動的物理量2.2.3位移與路程

從物體的初位置指向末位置的有向線段稱為位移。位移既有大小，也有方向，故為矢量。表達式為：Δs

ΔrAr1r2

OBvvv在直角坐標系中：位移大?。何灰品较颍河葾指向B。路程Δs是質(zhì)點通過的實際路徑長度，與質(zhì)點運動軌跡有關(guān)，故為標量。一般情況下，Δs≥本課件是可編輯的正常PPT課件2.2描述質(zhì)點運動的物理量例3：已知質(zhì)點的運動方程為r=(3t+6)i+(2t3+2t-4)j

(SI)，求2s內(nèi)質(zhì)點的位移和第2s內(nèi)質(zhì)點的位移。解：2s內(nèi)指：0~2s第2s內(nèi)指：1~2s當t=0s時，r0=6i-4j(m)當t=1s時，r1=9i(m)當t=2s時，r2=12i+16j(m)則，2s內(nèi)質(zhì)點的位移Δr=r2-r0=6i+20j(m)

第2s內(nèi)質(zhì)點的位移Δr=r2-r1=3i+16j(m)本課件是可編輯的正常PPT課件2.2描述質(zhì)點運動的物理量2.2.4速度與速率物理學中用速度表示運動的快慢。物體的位移與發(fā)生這一位移所用時間的比值，稱為物體運動的速度。速度不但有大小，而且有方向，矢量。速度的大小稱為速率。速度等于位置矢量對時間的一階導數(shù)本課件是可編輯的正常PPT課件2.2描述質(zhì)點運動的物理量

速率是個標量，不需要考慮質(zhì)點的運動方向。質(zhì)點在一段時間間隔內(nèi)運動的路程與所需時間的比值稱為平均速率，即。在極限情況下，可得瞬時速率為速率等于路程對時間的一階導數(shù)總結(jié)：平均速度的大小≠平均速率瞬時速度的大小=瞬時速率本課件是可編輯的正常PPT課件2.2描述質(zhì)點運動的物理量2.2.5加速度加速度：描述質(zhì)點運動速度的大小和方向隨時間變化快慢的物理量，通常用字母a來表示。(1)平均加速度本課件是可編輯的正常PPT課件2.2描述質(zhì)點運動的物理量(2)瞬時加速度加速度等于速度對時間的一階導數(shù)或位置矢量對時間的二階導數(shù)直角坐標系中加速度大小為本課件是可編輯的正常PPT課件2.3質(zhì)點運動學中的兩類問題求導問題：已知質(zhì)點的運動方程，求解任意時刻質(zhì)點的速度和加速度的問題；質(zhì)點的運動方程求導

速度求導

加速度積分問題：已知質(zhì)點的加速度和初始條件，求任意時刻質(zhì)點的速度和運動方程的問題。

加速度積分

速度積分位矢(運動方程)消t

軌跡方程質(zhì)點運動學中的兩類問題，分別為求導問題和積分問題，兩者互為逆運算。本課件是可編輯的正常PPT課件2.3質(zhì)點運動學中的兩類問題2.3.1求導問題(1)利用求導，求解相關(guān)物理量例4：已知質(zhì)點的運動方程為r=2ti+(2-t2)j

(SI)，求：（1）從t=0s到2s過程中質(zhì)點的位移以及平均速度；（2）t=2s時質(zhì)點的速率及加速度大小。解：（1）t=0s時位置矢量，r0=2j(m)

t=2s時位置矢量，r2=4i-2j(m)

則從t=0s到2s過程中質(zhì)點的位移Δr=r2-r0=4i-4j(m)，平均速度2i-2j(m/s)

（2）任意時刻的速度

，t=2s時的速度v2=2i-4j(m/s)

則2s時的速率大小(m/s)

任意時刻的加速度

，則t=2s時加速度大小本課件是可編輯的正常PPT課件2.3質(zhì)點運動學中的兩類問題(2)利用加速度可以精準判定質(zhì)點的運動狀態(tài)(3)可計算質(zhì)點直線運動的路程例5：一質(zhì)點沿Ox軸運動，運動方程可表示為x=6t-t2，則質(zhì)點在t=1s到t=4s之間經(jīng)過的路程。解：可得質(zhì)點任意時刻的速度

，加速度說明質(zhì)點在作勻減速直線運動。令v=0可得t=3s,說明質(zhì)點在3s時改變了運動方向，如右圖所示。1~3s內(nèi)，質(zhì)點的位移大小s1=x3-x1=9m-5m=4m3~4s內(nèi)，質(zhì)點的位移大小s2=x4-x3=8m-9m=-1m則質(zhì)點經(jīng)過的路程s=|s1|+|s2|=4m+|-1m|=5m本課件是可編輯的正常PPT課件2.3質(zhì)點運動學中的兩類問題2.3.2積分問題

已知速度或加速度的數(shù)學表達式，以及相關(guān)初始條件的情況下，可以求出質(zhì)點的運動方程等。由速度

變換形式，可得已知速度v及初始時刻t0、初位置r0兩邊同時積分，有：由速度

變換形式，可得已知速度a及初始時刻t0、初速度v0兩邊同時積分，有：本課件是可編輯的正常PPT課件2.3質(zhì)點運動學中的兩類問題例6：一質(zhì)點有一恒定的加速度a=8i+3j

，當t=0時，此質(zhì)點的速度v=0，所處的位置矢量r0=6i+2j，求質(zhì)點在t=2s時的位置矢量和速度。解：（1）由

，可得同理，由

，可得將t=2s代入可得本課件是可編輯的正常PPT課件2.3質(zhì)點運動學中的兩類問題例7：某質(zhì)點沿x軸作直線運動，加速度可以表示為a=2t+5。當t=0時，質(zhì)點處于x0=6m處，初速度為2m/s，求位置坐標隨時間的變化式。解：（1）由題意，根據(jù)

，速度為同理，由

，可得坐標位置本課件是可編輯的正常PPT課件2.3質(zhì)點運動學中的兩類問題例8：跳水運動員以v0的初速度入水，之后由于受阻力而逐漸減速，現(xiàn)假設(shè)加速度與速度成正比，比例系數(shù)為k，求運動員跳入水中的深度l是多少？解：現(xiàn)以水面為坐標原點，豎直向下為x軸的正方向，建立一維坐標系由題意，有

，由于

代入上式可得運動員位于水面的速度為v0，設(shè)運動到最低點的速度將為0。上式兩邊同時乘以dx,然后積分，可得故入水深度為本課件是可編輯的正常PPT課件2.3質(zhì)點運動學中的兩類問題例8：跳水運動員以v0的初速度入水，之后由于受阻力而逐漸減速，現(xiàn)假設(shè)加速度與速度成正比，比例系數(shù)為k，求運動員跳入水中的深度l是多少？解：現(xiàn)以水面為坐標原點，豎直向下為x軸的正方向，建立一維坐標系由題意，有

，由于

代入上式可得運動員位于水面的速度為v0，設(shè)運動到最低點的速度將為0。上式兩邊同時乘以dx,然后積分，可得故入水深度為本課件是可編輯的正常PPT課件2.3質(zhì)點運動學中的兩類問題例8：跳水運動員以v0的初速度入水，之后由于受阻力而逐漸減速，現(xiàn)假設(shè)加速度與速度成正比，比例系數(shù)為k，求運動員跳入水中的深度l是多少？解：現(xiàn)以水面為坐標原點，豎直向下為x軸的正方向，建立一維坐標系由題意，有

，由于

代入上式可得運動員位于水面的速度為v0，設(shè)運動到最低點的速度將為0。上式兩邊同時乘以dx,然后積分，可得故入水深度為本課件是可編輯的正常PPT課件2.3質(zhì)點運動學中的兩類問題例8：跳水運動員以v0的初速度入水，之后由于受阻力而逐漸減速，現(xiàn)假設(shè)加速度與速度成正比，比例系數(shù)為k，求運動員跳入水中的深度l是多少？解：現(xiàn)以水面為坐標原點，豎直向下為x軸的正方向，建立一維坐標系由題意，有

，由于

代入上式可得運動員位于水面的速度為v0，設(shè)運動到最低點的速度將為0。上式兩邊同時乘以dx,然后積分，可得故入水深度為本課件是可編輯的正常PPT課件2.3質(zhì)點運動學中的兩類問題例8：跳水運動員以v0的初速度入水，之后由于受阻力而逐漸減速，現(xiàn)假設(shè)加速度與速度成正比，比例系數(shù)為k，求運動員跳入水中的深度l是多少？解：現(xiàn)以水面為坐標原點，豎直向下為x軸的正方向，建立一維坐標系由題意，有

，由于

代入上式可得運動員位于水面的速度為v0，設(shè)運動到最低點的速度將為0。上式兩邊同時乘以dx,然后積分，可得故入水深度為本課件是可編輯的正常PPT課件2.4圓周運動2.4.1圓周運動的線量描述切向單位矢量法向單位矢量特點：軌跡上各點處，自然坐標軸的方位不斷變化。自然坐標系本課件是可編輯的正常PPT課件2.4圓周運動質(zhì)點沿半徑為R的圓周從A點運動到B點，經(jīng)過的時間為Δt，速度從vA變化為vB。在此過程中，速度的大小、方向均發(fā)生了變化。設(shè)|vB|>|vA|，圓弧對應的圓心角為Δθ。將A、B兩點的速度，運用矢量平移不變性進行平移，可得運用徑向增量的方法，截取一段距離。然后連接AC兩點，則本課件是可編輯的正常PPT課件2.4圓周運動，思考：AC有向線段和CB有向線段分別代表什么速度？

AC有向線段在自然坐標系的法向坐標軸上，表示速度方向的變化，稱為法向速度，用vn表示。

CB有向線段在自然坐標系的切向坐標軸上，表示速度大小的變化，稱為切向速度，用vτ表示。即在自然坐標系中，速度被分為兩部分，且相互垂直。本課件是可編輯的正常PPT課件2.4圓周運動于是，在自然坐標系中，圓周運動的加速度可以表示為：在自然坐標系中，圓周運動的加速度可分解為互相垂直的法向加速度和切向加速度。切向加速度

，表示速度大小對時間的變化率。切向加速度

，表示速度方向?qū)r間的變化率。總加速度大小

，方向本課件是可編輯的正常PPT課件2.4圓周運動注意：在非勻速圓周運動中，總加速度并不一定指向圓心特例：勻速圓周運動的線量描述勻速圓周運動時，速度大小為常數(shù)，即每時每刻速率v相等此時，總加速度一定指向圓心本課件是可編輯的正常PPT課件2.4圓周運動例9：風扇邊緣上一質(zhì)點在轉(zhuǎn)動過程中經(jīng)過的路程與時間的關(guān)系為s=at3+4bt，其中a、b均大于0。已知風扇的半徑為r，求質(zhì)點在

t時刻的加速度大小。解：已知路程，可得質(zhì)點任意時刻的速率切向加速度法向加速度則總加速大小本課件是可編輯的正常PPT課件2.4圓周運動2.4.2圓周運動的角量描述質(zhì)點做圓周運動時，除了用線量描述之外，還可以用角量來描述。（1）角位置θ質(zhì)點在平面內(nèi)作半徑為

R

的圓周運動，對于任一點

P

的位置，可以由（R,θ）來確定。將

θ

稱為角位置（單位：弧度，rad）方向規(guī)定：逆時針方向角度為正值，反之為負。（2）角位移Δθ在Δt

時間段內(nèi)，質(zhì)點所在位置的變化量，稱為角位移，用

Δθ表示Δθ=θ2-θ1（rad）本課件是可編輯的正常PPT課件2.4圓周運動（3）平均角速度

（rad/s）瞬時角速度

（rad/s）角速度等于角位置對時間的一階導數(shù)（4）平均角加速度

（rad/s2）瞬時角加速度

（rad/s2）角加速度等于角速度對時間的一階導數(shù)或角位置對時間的二階導數(shù)本課件是可編輯的正常PPT課件2.4圓周運動2.4.3圓周運動線量與角量關(guān)系Δs

=RΔθ(1)

弧長與圓心角的關(guān)系弧長=半徑×圓心角弧度數(shù)(2)

線速度與角速度的關(guān)系(3)

線加速度與角加速度的關(guān)系切向加速度法向加速度總加速度大小本課件是可編輯的正常PPT課件2.4圓周運動例10：一質(zhì)點沿半徑R=0.5m的圓作圓周運動，運動方程為

θ=t2+2t+9(SI)，求t=1s時質(zhì)點的加速度大小。法向加速度則2s時質(zhì)點的總速度方法一:由題意可得，任意時刻角速度，角加速度為則t=2s時，切向加速度方法二：由題意可得，任意時刻的角速度由線量與角量的關(guān)系可得，線速度為則t=2s時，切向加速度法向加速度則2s時質(zhì)點的總速度本課件是可編輯的正常PPT課件2.5閱讀材料2.5.1課程思政時間和空間的發(fā)展史坐標系的發(fā)展史

質(zhì)點模型的發(fā)展史運動描述的發(fā)展史2.5.2生活、生產(chǎn)及工程應用參考系的應用質(zhì)點模型的應用

位置矢量的應用運動方城的應用曲線運動的應用本課件是可編輯的正常PPT課件Thanks

大學物理質(zhì)點動力學/03本章導讀質(zhì)點運動學只研究質(zhì)點的運動狀態(tài)隨時間的變化規(guī)律，而未涉及其運動狀態(tài)變化的原因。研究質(zhì)點之間的相互作用，以及這種作用所引起的質(zhì)點運動狀態(tài)變化規(guī)律的學科稱為質(zhì)點動力學。質(zhì)點動力學最基本的定律是牛頓運動定律。本章將主要介紹牛頓運動定律及其應用，并介紹一些運動的守恒量和守恒定律。本課件是可編輯的正常PPT課件3.1力學基礎(chǔ)知識3.1.1常見力的介紹（1）萬有引力：宇宙中任何物體之間都存在著一種相互吸引力。

萬有引力定律：在兩個相距為r，質(zhì)量分別為的質(zhì)點間有萬有引力，其方向沿著它們的連線，大小與它們質(zhì)量的乘積成正比，與它們之間距離r的平方成反比。本課件是可編輯的正常PPT課件3.1.1常見力的介紹3.1力學基礎(chǔ)知識萬有引力定律的矢量表達式為式中，負號表示受到對其施加的萬有引力的方向與指向的單位矢量的方向相反。G是萬有引力常量，經(jīng)實驗測得

本課件是可編輯的正常PPT課件3.1.1常見力的介紹3.1力學基礎(chǔ)知識本課件是可編輯的正常PPT課件（3）彈力：發(fā)生彈性形變的物體，其內(nèi)部產(chǎn)生的欲使其恢復形狀的力。彈力產(chǎn)生在直接接觸且發(fā)生彈性形變的物體之間，它的方向總是垂直于接觸面指向?qū)Ψ?。常見的彈力有：彈簧被拉伸或壓縮時作用于物體上的力，繩索被拉緊時所產(chǎn)生的張力，重物放在支承面上所產(chǎn)生的正壓力（作用在支承面上）和支持力（作用在重物上）等。3.1.1常見力的介紹3.1力學基礎(chǔ)知識本課件是可編輯的正常PPT課件3.1.1常見力的介紹3.1力學基礎(chǔ)知識本課件是可編輯的正常PPT課件（4）摩擦力：兩個相互接觸的物體做相對運動或有相對運動趨勢時，在接觸面上產(chǎn)生的阻礙相對運動或相對運動趨勢的力。在平動的情況下，摩擦力分為靜摩擦力和滑動摩擦力。3.1.1常見力的介紹3.1力學基礎(chǔ)知識本課件是可編輯的正常PPT課件3.1.1常見力的介紹3.1力學基礎(chǔ)知識本課件是可編輯的正常PPT課件3.1.1常見力的介紹3.1力學基礎(chǔ)知識本課件是可編輯的正常PPT課件1、關(guān)于物體重力，說法錯誤的是（

）A.物體重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生。B.物體重心就是重力作用點。C.物體重力方向總是垂直向下。D.地面上的任何物體都有重力。C3.1力學基礎(chǔ)知識練習本課件是可編輯的正常PPT課件2、體操運動員在上單杠之前總要在手上涂些鎂粉，是為了

，采用的方法是

;而在杠上做回環(huán)動作時，手握杠又不能太緊，這是為了

摩擦，采用的方法是

。增大摩擦增大接觸面的粗糙程度減少減少壓力3.1力學基礎(chǔ)知識練習本課件是可編輯的正常PPT課件3.1力學基礎(chǔ)知識3、如圖所示，“馬踏飛燕”是漢代藝術(shù)家高度智慧、豐富想象、浪漫主義精神和高超的藝術(shù)技巧的結(jié)晶，是我國古代雕塑藝術(shù)的稀世之寶，飛奔的駿馬之所以能用一只蹄穩(wěn)穩(wěn)地踏在飛燕上，是因為(）A.馬跑得快的緣故B.馬蹄大的緣故C.馬的重心在飛燕上D.馬的重心位置和飛燕在一條堅直線上練習D本課件是可編輯的正常PPT課件4、如下圖所示的情景中，兩個物體a、b(a、b均處于靜止狀態(tài)，接觸面光滑)間一定有彈力的是（

）B3.1力學基礎(chǔ)知識練習本課件是可編輯的正常PPT課件3.1.2力的合成與分解1、力的合成

力的合成是指用一個力等效地代替兩個或兩個以上作用在同一點上的力。這一個力稱為那幾個里的合力，而原來的那幾個里稱為這個合力的分力，求力的合力的過程遵循平行四邊形法則。

兩個共點力的合力范圍為：3.1力學基礎(chǔ)知識

平行四邊形定則：本課件是可編輯的正常PPT課件3.1力學基礎(chǔ)知識2、力的分解

力的分解是將一個力化作等效的兩個或兩個以上的分力，是力的合成的逆運算，也遵循平行四邊形法則。一個力可分解成無窮多組的共點力。通常情況下，把物體受的某個力在直角坐標系中進行分解，這種分解方法稱為正交分解。3.1.2力的合成與分解本課件是可編輯的正常PPT課件5、有三個共點力，大小分別為F1=1N、F2=2N、F3=5N，則這三個共點力的合力F取值范圍為（

）A．0N≤F≤8NB．1N≤F≤8NC．2N≤F≤8ND．3N≤F≤8N6、質(zhì)點受到兩個相互垂直的恒力作用，其中一個力大小為4?N，另一個力大小為3?N，則合力的大小為

（

）

A．1?NB．5?NC．7?ND．12?NB3.1力學基礎(chǔ)知識練習C本課件是可編輯的正常PPT課件3.2牛頓運動定律牛頓（英國，物理學家數(shù)學家)(1643－1727）本課件是可編輯的正常PPT課件3.2牛頓運動定律3.2.1牛頓第一定律牛頓第一定律：任何物體都保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，直到外力迫使它改變運動狀態(tài)為止。慣性：物體在不受外力時，都具有保持其靜止或勻速直線運動狀態(tài)不變的特性。

慣性是物體本身所具有的屬性，它與物體是否受力、是否運動無關(guān)，也與物體的運動速度無關(guān)。力是使物體運動狀態(tài)發(fā)生改變的原因。

由于物體具有慣性，所以要使其運動狀態(tài)發(fā)生變化，必須有其他物體對它作用。本課件是可編輯的正常PPT課件3.2.2牛頓第二定律牛頓第二定律：運動的變化與所受的合外力成正比，其方向為合外力作用的方向。牛頓將“運動”一詞定義為物體（應理解為質(zhì)點）的質(zhì)量和速度的乘積，我們將這一乘積稱為物體的動量。3.2牛頓運動定律本課件是可編輯的正常PPT課件3.2.2牛頓第二定律3.2牛頓運動定律本課件是可編輯的正常PPT課件3.2牛頓運動定律3.2.2牛頓第二定律應用牛頓第二定律時需注意：牛頓第二定律只適用于質(zhì)點的運動，且只適用于慣性系。牛頓第二定律所表示的合外力F與加速度a之間的關(guān)系是瞬時對應關(guān)系。牛頓第二定律體現(xiàn)力的疊加原理。本課件是可編輯的正常PPT課件3.2牛頓運動定律應用牛頓第二定律時需注意以下幾點：（1）牛頓第二定律只適用于質(zhì)點的運動，且只適用于慣性系。定律中的質(zhì)量是物體慣性大小的量度，稱為慣性質(zhì)量。（2）牛頓第二定律所表示的合外力F與加速度a之間的關(guān)系是瞬時對應關(guān)系。當某時刻物體受外力時，該時刻物體就具有加速度；但外力一旦消失，加速度就變?yōu)榱?。這說明，力是使物體產(chǎn)生加速度的原因。（3）牛頓第二定律體現(xiàn)力的疊加原理，即當幾個外力同時作用于同一物體時，合外力F所產(chǎn)生的加速度a，等于每個外力單獨作用時所產(chǎn)生的加速度的矢量和。3.2.2牛頓第二定律本課件是可編輯的正常PPT課件3.2牛頓運動定律3.2.3牛頓第三定律應用牛頓第三定律時需注意：作用力和反作用力同時產(chǎn)生，同時消失，任何一方不能孤立地存在。作用力和反作用力分別作用在兩個物體上，其效果不能相互抵消。作用力和反作用力是屬于同種性質(zhì)的力。本課件是可編輯的正常PPT課件

1、一木塊在水平面上作勻速直線運動，以下哪對力為作用力與反作用力（

）

A．木塊受到的重力與支持力

B．木塊對水平面的壓力與水平面對木塊的支持力

C．木塊受到的推力與摩擦力D．木塊受到的推力與水平面受到的摩擦力3.2牛頓運動定律練習B本課件是可編輯的正常PPT課件3.2牛頓運動定律慣性參考系：適用于牛頓定律的參考系，簡稱慣性系；非慣性系：不適用于牛頓定律的參考系。判定原則：一個參考系是否為慣性系一般要由實驗和觀察的結(jié)果來判定。我們習慣于用地球作為慣性系來對一般宏觀物體的運動進行研究，這是因為以地球為參考系，牛頓定律成立。3.2.4慣性系與非慣性系本課件是可編輯的正常PPT課件3.2牛頓運動定律小球受到的合外力不等于零，但是卻處于靜止狀態(tài)，如果那位觀察者堅信牛頓定律是正確的話，那么他能夠作出的唯一解釋是：還有一個未知力作用在小球上，三個力相互平衡。3.2.4慣性系與非慣性系本課件是可編輯的正常PPT課件3.2牛頓運動定律我們把適用于牛頓定律的參考系稱為慣性參考系，簡稱慣性系；而把不適用于牛頓定律的參考系稱為非慣性系。

我們回到卡車上，小球受到的合外力不等于零，但是卻處于靜止狀態(tài)，唯一解釋是：還有一個未知力

作用在小球上，

，G和

三個力相互平衡。我們把

稱為慣性力，慣性力的大小為

，其方向與卡車加速度

的方向相反。3.2.4慣性系與非慣性系本課件是可編輯的正常PPT課件3.2牛頓運動定律，，問題一般分為兩類已知物體的受力情況，求解物體的運動狀態(tài)已知物體的運動狀態(tài)，求解物體的受力情況選定研究對象，分析已知條件采用“隔離法”進行正確的受力分析，畫出受力分析圖。分析研究對象的運動狀態(tài)，包括其運動軌跡、速度和加速度建立適當?shù)淖鴺讼担\用牛頓運動定律列方程，然后求解。基本步驟求解問題3.2.4牛頓運動定律的應用本課件是可編輯的正常PPT課件3.2牛頓運動定律例題講解1，，，本課件是可編輯的正常PPT課件3.2牛頓運動定律例題講解1，，本課件是可編輯的正常PPT課件3.2牛頓運動定律例題講解1，，本課件是可編輯的正常PPT課件3.2牛頓運動定律例題講解2，，本課件是可編輯的正常PPT課件例題講解2，，3.2牛頓運動定律本課件是可編輯的正常PPT課件3.2牛頓運動定律例題講解2，，本課件是可編輯的正常PPT課件3.2牛頓運動定律例題講解3，，，本課件是可編輯的正常PPT課件3.2牛頓運動定律例題講解3，，本課件是可編輯的正常PPT課件3.2牛頓運動定律例題講解3，，本課件是可編輯的正常PPT課件3.2牛頓運動定律質(zhì)量為10kg的質(zhì)點在xoy平面內(nèi)運動，其運動規(guī)律為:x=5cos4t+3(m),y=5sin4t-5(m),求t時刻質(zhì)點所受的力。例題講解4解：本課件是可編輯的正常PPT課件3.2牛頓運動定律例題講解5，，本課件是可編輯的正常PPT課件3.3.1動量，3.3動量

沖量

動量定理本課件是可編輯的正常PPT課件3.3動量

沖量

動量定理練習1、質(zhì)量為m的小球，沿水平方向以速率v與固定的豎直壁作彈性碰撞，設(shè)指向壁內(nèi)的方向為正方向，則由于此碰撞，小球的動量增量為（

）

A．mv

B．0C．2mv

D．–2mvD本課件是可編輯的正常PPT課件3.3動量

沖量

動量定理，，

一個質(zhì)量是0.1kg的鋼球，以6m/s的速度水平向右運動，撞到墻壁后，沿同一直線以6m/s的速度水平向左運動。碰撞前后鋼球的動量變化了多少?例題講解1

本課件是可編輯的正常PPT課件3.3.2沖量，，3.3動量

沖量

動量定理(1)恒力產(chǎn)生的沖量

當物體受到恒力F的作用，則在t1~t2時間間隔內(nèi)該力產(chǎn)生的沖量可表示為

沖量的單位是單位：?！っ?（N·s）

沖量是矢量，恒力沖量方向與恒力方向一致。沖量是力在一段時間內(nèi)的積累，是一個過程量。本課件是可編輯的正常PPT課件，(2)變力產(chǎn)生的沖量3.3.2沖量3.3動量

沖量

動量定理本課件是可編輯的正常PPT課件3.3動量

沖量

動量定理，，3.3.2沖量動量和沖量的區(qū)別：(1)動量是狀態(tài)量；沖量是過程量。(2)動量方向為物體運動速度的方向；沖量方向為速度變化的方向。本課件是可編輯的正常PPT課件3.3.3質(zhì)點的動量定理，3.3動量

沖量

動量定理本課件是可編輯的正常PPT課件3.3.3質(zhì)點的動量定理，，3.3動量

沖量

動量定理本課件是可編輯的正常PPT課件3.3.3質(zhì)點的動量定理，，3.3動量

沖量

動量定理1、平均沖力

動量定理在沖擊、碰撞等問題分析中起到了至關(guān)重要的作用。在生活和工程中許多實際的撞擊問題中，物體之間的作用力往往在極短的時間內(nèi)發(fā)生，但

作用力的大小通常非常大，這種在物體碰撞的瞬時相互作用的力稱為沖力。

沖力一般隨時間的變化而變化，很難求解，則可用一平均沖力做的功代替該過程中的變力做的功，平均沖力

用表示，則有：

本課件是可編輯的正常PPT課件平均沖力在給定時間間隔內(nèi)：由動量定理：

3.3動量

沖量

動量定理3.3.3質(zhì)點的動量定理本課件是可編輯的正常PPT課件

一定時延長作用時間減小平均沖力用所學知識解釋下列現(xiàn)象！3.3動量

沖量

動量定理本課件是可編輯的正常PPT課件3.3動量

沖量

動量定理2、質(zhì)量為20g的子彈沿x軸正向以500m/s的速率射入一木塊后，與木塊一起仍沿x軸正向以50m/s的速率前進，在此過程中木塊所受沖量的大小為（

）A．9N·s

B．–9N·sC．10N·s

D．–10N·s練習A3、質(zhì)量為2kg的物體初速度為5m/s，受到一個恒定外力作用4s后，速度變?yōu)?m/s。這個外力的沖量是（

）

A.8kg·m/s

B．16kg·m/s

C．4kg·m/s

D．18kg·m/sA本課件是可編輯的正常PPT課件3.3動量

沖量

動量定理練習C4、質(zhì)量分別為

和()，速度分別為

和

（

）的兩質(zhì)點A和B，受到相同的沖量作用下列表述正確的是（

）

A．A的動量增量的絕對值比B的小

B．A的動量增量的絕對值比B的大C．A、B的動量增量相等

D．A、B的速度增量相等本課件是可編輯的正常PPT課件3.3動量

沖量

動量定理例題講解1本課件是可編輯的正常PPT課件3.3動量

沖量

動量定理例題講解1本課件是可編輯的正常PPT課件，，例題講解2使用一個質(zhì)量為5.0kg的鐵錘將鐵路道釘打進枕木里。鐵錘和道釘接觸時的速度是5.0m/s。如果打擊時鐵錘和道釘?shù)淖饔脮r間是0.02s，求打擊時的平均作用力（不計鐵錘所受的重力）。3.3動量

沖量

動量定理本課件是可編輯的正常PPT課件，例題講解23.3動量

沖量

動量定理本課件是可編輯的正常PPT課件3.3.4質(zhì)點系的動量定理，，3.3動量

沖量

動量定理本課件是可編輯的正常PPT課件區(qū)分外力和內(nèi)力內(nèi)力僅改變系統(tǒng)內(nèi)某個物體的動量，但不能改變系統(tǒng)的總動量。注意3.3動量

沖量

動量定理3.3.4質(zhì)點系的動量定理本課件是可編輯的正常PPT課件一輛煤車以v

=3m/s的速率從煤斗下面通過,每秒鐘落入車廂的煤為m=500kg。如果車廂的速率保持不變,應用多大的牽引力拉車廂?設(shè)以地面為參考系，建立坐標系如圖，解:

研究對象：

t時刻車中煤的總質(zhì)量m和t+dt

時刻落入車廂的煤的質(zhì)量dm

t

時刻和t+dt時刻系統(tǒng)水平總動量分別為:

dt時間內(nèi)系統(tǒng)水平總動量增量為:由動量定理可得:mdmOx3.3動量

沖量

動量定理例題講解3本課件是可編輯的正常PPT課件3.3.5動量守恒定理，將兩個完全相同的小車A，B靜止地放在光滑的水平面上，它們之間有彈簧（彈簧處于壓縮狀態(tài)），并用細線拴在一起。在水平面上記下兩個小車內(nèi)側(cè)的位置。此時兩個小車的總動量為零。3.3動量

沖量

動量定理本課件是可編輯的正常PPT課件3.3.5動量守恒定理，3.3動量

沖量

動量定理本課件是可編輯的正常PPT課件3.3.5動量守恒定理，兩個小車分開前的總動量與分開后的總動量是相等的。3.3動量

沖量

動量定理本課件是可編輯的正常PPT課件3.3.5動量守恒定理，，在物理學中，通常將發(fā)生相互作用的一組物體稱為系統(tǒng)。外力：受到系統(tǒng)外部物體的作用力，內(nèi)力：受到系統(tǒng)內(nèi)部其他物體的作用力。動量守恒定律：一個系統(tǒng)不受外力或受到的外力之和為零時，這個系統(tǒng)的總動量保持不變。3.3動量

沖量

動量定理本課件是可編輯的正常PPT課件3.3.5動量守恒定理，3.3動量

沖量

動量定理本課件是可編輯的正常PPT課件3.3.5動量守恒定理，，應用動量守恒定律分析解決問題時，應該注意以下幾點。3.3動量

沖量

動量定理本課件是可編輯的正常PPT課件，，例題講解43.3動量

沖量

動量定理本課件是可編輯的正常PPT課件，，例題講解43.3動量

沖量

動量定理本課件是可編輯的正常PPT課件3.4.1功和功率力對質(zhì)點所做的功：作用于質(zhì)點的力對空間的積累效應，用W表示。定義：作用于質(zhì)點上的力與質(zhì)點沿力的方向所發(fā)生的位移的乘積。，，3.4功與能

（1）恒力的功恒力F的方向與物體位移方向相同時，則該力對物體做的功為：當恒力F的方向與物體位移方向成一定夾角θ時，則該力對物體做的功為：本課件是可編輯的正常PPT課件說明：功是力矢量與位移矢量的標積，所以功是標量，只有大小，沒有方向但功有正、負之分，功的正負由角θ決定當o<θ<時，cosθ>0，W>0，力對物體做正功；當θ=時，cosθ=0，W=0，力對物體不做功；當<θ<時，cosθ<0，W<0，力對物體做負功。在國際單位制中，功的單位是焦耳，用符號J表示，且

。該面積在x軸上方，表示為做功為正；該面積在x軸下方，表示為做功為負。3.4功與能本課件是可編輯的正常PPT課件3.4功和能3.4.1功和功率，，

（2）變力的功本課件是可編輯的正常PPT課件3.4功和能3.4.1功和功率，，功的意義：力作用的空間累積效應，標量。

各力的總功＝各力作功的代數(shù)和！功的計算：功是過程量，在直角坐標中，有：說明：本課件是可編輯的正常PPT課件3.4功和能3.4.1功和功率平面自然坐標中：本課件是可編輯的正常PPT課件3.4功和能3.4.1功和功率小結(jié)——變力的功的計算思路：第一步：分析質(zhì)點受力情況，確定力隨位置變化的關(guān)系；第二步：寫出元功的表達式，選定積分變量；第三步：定積分限進行積分，求出總功。本課件是可編輯的正常PPT課件3.4功和能3.4.1功和功率，，

（3）功率本課件是可編輯的正常PPT課件一個質(zhì)點沿如圖所示的路徑運行，求力對該質(zhì)點所做的功，（1）沿ODC；（2）沿OBC。解：（1）3.4功和能例題講解1本課件是可編輯的正常PPT課件一個質(zhì)點沿如圖所示的路徑運行，求力對該質(zhì)點所做的功，（1）沿ODC；（2）沿OBC。解：（2）3.4功和能例題講解1本課件是可編輯的正常PPT課件解

由題意可知3.4功和能例題講解2本課件是可編輯的正常PPT課件例題講解33.4功和能本課件是可編輯的正常PPT課件例題講解33.4功和能（2）第2秒末的瞬時功率W本課件是可編輯的正常PPT課件例題講解43.4功和能本課件是可編輯的正常PPT課件1、保守力的功（1）重力做功3.4.2保守力的功

勢能3.4功和能本課件是可編輯的正常PPT課件(2)萬有引力作功

設(shè)質(zhì)量為m'的質(zhì)點固定，另一質(zhì)量為m的質(zhì)點在m'

的引力場中從a點運動到b點。3.4功和能3.4.2保守力的功

勢能本課件是可編輯的正常PPT課件

設(shè)光滑水平桌面上有一端固定的輕質(zhì)彈簧，彈簧的另一端連接質(zhì)量為m的物體，質(zhì)點由a點運動到b點的過程中：選取彈簧自然伸長處為坐標的原點，當彈簧形變量為x時3.4功和能3.4.2保守力的功

勢能(3)彈簧彈力作功本課件是可編輯的正常PPT課件保守力：力對質(zhì)點做功而與質(zhì)點移動的具體路徑無關(guān)，而只與質(zhì)點的初末位置有關(guān)。重力、彈性力、萬有引力都是保守力。非保守力:力所做的功與路徑有關(guān)。（例如摩擦力、汽車的牽引力等）

3.4功和能3.4.2保守力的功

勢能本課件是可編輯的正常PPT課件

保守力作功只與受力物體的始末位置有關(guān)，與受力物體的運動路徑無關(guān)。說明系統(tǒng)有一種只與構(gòu)成系統(tǒng)的物體間相對位置有關(guān)、與保守力對應的具有能量性質(zhì)的函數(shù)，稱之為勢能，用Ep表示。

保守力所作的功是勢能變化的量度，物體在保守力場中a、b兩點的勢能Epa、Epb差等于物體由a點到b點的過程中保守力對物體所作功的負值，即：

3.4功和能3.4.2保守力的功

勢能本課件是可編輯的正常PPT課件彈性勢能重力勢能引力勢能如：勢能零點的選擇3.4功和能本課件是可編輯的正常PPT課件重力勢能曲線彈性勢能曲線引力勢能曲線3.4功和能3.4.2保守力的功

勢能本課件是可編輯的正常PPT課件●勢能是以保守力形式相互作用的物質(zhì)系統(tǒng)的屬性?！駝菽苁窍鄬α?，其值與勢能零點的選擇有關(guān)。

勢能零點可以任意

選取。勢能差有絕對意義。●勢能函數(shù)的形式與保守力的性質(zhì)密切相關(guān)。

對應一種保守力，可以引進一種相關(guān)勢能函數(shù)。勢能函數(shù)的物理意義可解釋為:一對保守力的功等于相關(guān)勢能增量的負值。因此，當保守力做正功時，系統(tǒng)勢能減少;保守力做負功時，系統(tǒng)勢能增加。說明3.4功和能3.4.2保守力的功

勢能本課件是可編輯的正常PPT課件1、如圖所示，一物體掛在一彈簧下面，平衡位置在0點，現(xiàn)用手向下拉物體，第一次把物體由0點拉到M點，第二次由0點拉到N點，再由N點送回M點:則在這兩個過程中（

）A.彈性力作的功相等，重力作的功不相等B.彈性力作的功相等，重力作的功也相等C.彈性力作的功不相等，重力作的功相等D.彈性力作的功不相等，重力作的功也不相等3.4功和能練習B本課件是可編輯的正常PPT課件3.4功和能3.4.3質(zhì)點的動能定理，，1．動能的定義定義：物體由于運動而具有的能。本課件是可編輯的正常PPT課件，，1．動能的定義3.4功和能3.4.3質(zhì)點的動能定理本課件是可編輯的正常PPT課件，2．動能定理動能定理:合外力對質(zhì)點所做的功等于質(zhì)點動能的增量.3.4功和能3.4.3質(zhì)點的動能定理本課件是可編輯的正常PPT課件，3.4功和能例題講解5

質(zhì)量為m=1kg的小車在水平光滑的軌道上靜止。此時，小車受到一個隨位移變化的力

的作用，力的方向與小車的運動方向均沿著x軸。假設(shè)沒有其他阻力作用，求小車移動4

米后的速度大小。帶