[理学]大学物理讲稿

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1、大学物理学（讲稿）河北工程大学物理系康山林103绪论一、什麽是物理学？1．物理学是研究物质基本属性和基本运动规律的科学。2．物理学理论体系：大学物理学包括经典物理和近代物理；经典物理包括力学、热学、电磁学和光学，近代物理包括相对论和量子物理。力学研究物质机械运动规律，热学研究物质热运动规律，电磁学研究电磁场及其运动规律；二、为何学习大学物理学？1．学习物理概念和规律丰富知识；2．学习物理方法和技能提高能力；3．通过知识和能力提高科学素质。三、如何学习大学物理？1．各个教学环节：课堂上认真听、适当记、积极思索和发言；预习与复习

2、；.独立完成作业，.善于提出问题和解决问题。2．考试形式和内容。3．答疑时间与地点。四、主要参考书：《大学物理学》，赵近芳等编，北京邮电大学出版社，2002年5月（第一版）；《物理学》，马文蔚等编，高等教育出版社，2000年2月（第四版）；《普通物理学》，程守诛等编；高等教育出版社，1998年6月（第五版）；《大学物理学习指导》，康山林等编，汕头大学出版社，2001年9月（第一版）。第一章运动的描述一、基本要求：掌握运动方程的应用和质点运动的分析计算，了解相对运动的处理方法。二、重点内容：位置矢量、位移、速度、加速度和运动方

3、程。三、难点内容：切向加速度、法向加速度和相对运动。本章内容是基础，要着重讲述重要概念的意义和方法；有一部分内容在中学讲过，可以引导学生作扼要的复习。本章内容计划使用6学时（含绪论）。§1-1运动的描述方法一、参照系与坐标系1．参照系：对物体运动的描述只能是相对的，必须指定的参考物。　2．坐标系：定量描述运动需要坐标系，有直角坐标系、极坐标系、柱坐标和球坐标系等。二、物理抽象模型1．理想模型是物理学研究问题的最重要的方法，其目的是突出主要因素，忽略次要因素。2．质点是一个抽象模型，忽略物体的大小和形状，将其质量集中于一点。实

4、际物体各点运动情况相同时可以当作质点。3．刚体也是一个抽象模型，忽略物体形状的变化。刚体内任两点的相对位置保持不变。O/Orp对orp对o/ro/对o§1-2描述质点运动物理量一、位置矢量：r=xi+yj，描述质点运动的空间位置。1．矢量性：大小：r=[x2+y2]1/2；方向：由O点指向P点；2．瞬时性：r=r（t）；3．相对性：rpo=rpo/+ro/o；103二、位移矢量：Δr=r2-r1=(x2-x1)i+(y2-y1)j；描述质点运动空间位置的改变。1．矢量性：大小：∣Δr∣=[(x2-x1)2+(y2-y1)2]

5、1/2；方向：由起始点指向终点。注意：（1）∣Δr∣≠ΔS，位移的大小不等于路程。（2）∣Δr∣≠Δr。∣Δr∣=[(x2-x1)2+(y2-y1)2]1/2；Δr=r2-r1=-两者不相等。2．相对性：Δrp对o=Δrp对o/+Δro/对o；三、速度1．匀速直线运动的速度：v=；2．变速直线运动的速度：平均速度：；瞬时速度：v==。3．曲线运动的速度：v=dr/dt=i+j=i+j；描述质点运动的快慢程度。（1）矢量性：大小：v=[()2+()2]1/2；方向：沿轨迹的切线方向。（2）瞬时性：v=v（t）；（3）相对性：v

6、po=vpo/+vo/o；注意：（1）∣Δv∣≠Δv，（2）∣v∣=∣dr/dt∣==v，但≠∣Δr/Δt∣∴平均速度的大小≠平均速率。四、加速度：a=dv/dt=i+j=i+j；1．矢量性,2．瞬时性,3．相对性。五、运动方程及其应用：1．矢量形式：r=r（t）=x（t）i+y（t）j；2．参量形式：x=x（t），y=y（t）；3．轨迹方程：y=f（x）；如果题意给定运动方程，根据各个物理量的定义可求出各个量。例题1-1一质点运动方程为：r（t）=3cos5ti+3sin5tj；求：（1）速度与加速度表达式，（2）速率的变

7、化率，（3）轨迹方程。解：（1）v=dr/dt=-15sin5ti+15cos5tj；a=dr/dt=-25（3cos5ti+3sin5tj）。（2）vx=-15sin5t，vy=15cos5t；速率v=[v2x+v2y]1/2=15；∴dv/dt=0。（3）x=3cos5t，y=3sin5t；∴x2+y2=9；质点为匀速率圆周运动。例题1-2一个质点的运动方程为：x=10+8t-2t2；求：（1）第2秒末的速度与加速度；（2）第2秒内的位移和路程；（3）第2秒内的平均速度和平均速率。解：（1）v=dx/dt=6-4t；t=

8、2s，v=-2m/s；a=dv/dt=-4；t=2s，a=-4m/s2；（2）t=2s，x2=14m；t=1s，x1=14m；∴Δx=0；令dx/dt=6-4t=0；t=1.5s，x1.5=14.5m；ΔS=

9、x1.5-x1

10、+

11、x2-x1.5

12、=1m。（3）平均速度

13、v

14、=Δx/Δt=0