理学类普通物理学

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1、理学类普通物理学本文由defang168贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。普通物理学第一册力学1第1章质点运动学章Kinematicsofparticles2005年春季学期陈信义编年春季学期2目录§1.1§1.2§1.3?§1.4?§1.5?§1.6§1.7§1.8§1.9§1.10质点的运动函数位移和速度加速度匀加速运动(自学)匀加速运动(自学)匀加速直线运动(自学)匀加速直线运动(自学)抛体运动(自学)抛体运动(自学)平面极坐标(补充)平面极坐标(补充)圆周运动相对运动科里奥利加速度

2、(补充)科里奥利加速度(补充)相图(补充)相图(补充)演示实验1单摆单摆2混沌摆2混沌摆3牛顿力学只涉及弱引力场中物体的低速运动?是整个物理学的基础?广泛应用于工程技术运动学(运动学(kinematics))只描述物体的运动，只描述物体的运动，不涉及引起运动和改变运动的原因。变运动的原因。动力学(dynamics)动力学()研究运动与相互作用之间的关系。研究运动与相互作用之间的关系。静力学(静力学(statics))研究物体在相互作用下的平衡问题。研究物体在相互作用下的平衡问题。4矢量（矢量（vector）及其运算：）及其运算：矢量：有大小、

3、方向，矢量：有大小、方向，并有下述运算规则1、加法：平行四边形法则、加法：交换律A+B=B+A结合律A+(B+C)=(A+B)+C2、数乘：矢量乘标量结果仍为矢量、数乘：结合律λ(μA)=(λμ)A分配律λ(A+B)=λA+λB(λ+μ)A=λA+μA53、标量积：A?B=ABcosθ,A2=A?A、标量积：交换律A?B=B?A分配律A?(λB+μC)=λA?B+μA?C4、矢量积：、矢量积：A×BxA×B=AxBxyAyByzAzBzAθB=x(AyBz?AzBy)A×B=ABsinθ(0<θ<π)+y(AzBx?AxBz)+z(AxBy?

4、AyBx)6A×BA×B=?B×A不交换！不交换！A×A=0AθBA×(λB+μC)=λA×B+μA×C一个要用到的公式：一个要用到的公式：A×(B×C)=B(A?C)?C(A?B)（验证上式的分量式成立即可）验证上式的分量式成立即可）【思考】下列运算“合法”吗？思考】下列运算“合法”1,AB,C+μ,lnD7§1.1质点的运动函数质点模型参考系实际物体）坐标系（实际物体）z地面系太阳系yx地心系运动具有相对性：物体运动形式随不同的参运动具有相对性：物体运动形式随不同的参考系而不同─“刻舟求剑”的启示刻舟求剑”刻舟求剑8运动函数：描述质点的位

5、置随时间的变化运动函数：空间：空间：直角坐标系运动函数：运动函数：x=x(t)y=y(t)z=z(t)位置矢量（位矢）：位置矢量（位矢）：—轨道方程??x,y,z：单位矢量zz(t)P(t)时间t时间：用同步钟指示zr(t)yy(t)x(t)xx0y??r(t)=x(t)x+y(t)y+z(t)z9运动函数描述了质点的状态状态：状态：体系的全部物理量的取值情况由运动函数（轨道方程）运动函数（轨道方程）??r(t)=x(t)x+y(t)y+z(t)zdr(t)可得到粒子的速度v(t)=，动量p=mvdtd2r(t)，加速度a(t)=等全部物理量

6、的取值。等全部物理量的取值。2dt因此，质点的状态可用轨道来描述。因此，质点的状态可用轨道来描述。轨道来描述【思考】一定体积气体分子的状态如何描述？思考】一定体积气体分子的状态如何描述？10§1.2位移和速度位移（位移（displacement）：）：r(t)srr=r(t+?t)?r(t)路程（path）：?s路程（）：0r(t+?t)?r平均速度（平均速度（av.velocity）：v=）：?t平均速率（av.speed）：v=?s平均速率（）：?t11r(t)0瞬时速度：瞬时速度：s?rr(t+?t)?r=limr(t+?t)?r(t)

7、=drv=lim?t?t→0?tdt?t→0dxx+dyy+dzz=vx+vy+vz???x?y?z?v=dtdtdt注意：注意：?s≠?r,ds=drr≠?r,dr≠dr12瞬时速率：瞬时速率：etr(t)0r?ss=dsv=limdt?t→0?tr(t+?t)?瞬时速度和瞬时速率的关系：瞬时速度和瞬时速率的关系：drdsdr=ve?tv==?dtdtds切向单位矢量et=drds—切向单位矢量v=v=v+v+v2x2y2z13§1.3加速度zv(t)v(t)r(t)Δvv(t+Δt)Δv(t+Δt)Δr(t+Δt)Δydv=d2ra=dt

8、dt2??a=axx+ayy+azzx0dvzdvxdvyax=,ay=,az=dtdtdta=a+a+a2x2y2z14因v=vet，则有速率变化引起a=dv=d