大学物理教程1质点运动学教学

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1、第一章质点运动学chapter1kinematices第一章第一章质点运动学本章内容本章内容Contentschapter1质点参考系particlereferencesystem质点运动的两类基本问题twobasickindsofparticlemotionproblem相对运动relativemotion质点运动的描述descriptionofparticlemotion第一节1-1particlereferencesystem质点参考系质点忽略物体的形状和大小，保留物体原质量的一个理想化的物理点模型。一

2、、质点一、质点一个物体能否视为质点要根据问题的性质而定。一般而言，当物体的线度远小于所研究问题的有关线度，或所研究的问题不涉及物体的转动时，便可将物体视为质点。参考系为确定物体的位置和描述物体运动而被选作参考的物体或物体群。二、参考系二、参考系参考系的选取以分析问题的方便为前提。如描述星际火箭的运动，开始发射时，可选地球为参考系。当它进入以绕太阳运行的轨道时，则应以太阳为参考系才便于描述。坐标系如直角坐标系、球坐标系、自然坐标系等。三、坐标系三、坐标系固联在参考系上的正交数轴组成的系统，用来定量描述物体的位置

3、及运动。图示参考系（地面）坐标系（直角坐标系）高空飞机（视为质点）法线切线运动质点τn自然坐标系由运动曲线上任一点的法线和切线组成rφθ参考系（地心）球坐标系卫星第二节1-2descriptionofparticlemotion质点运动的描述时间与时刻一、时间与时刻一、时间与时刻时间物质运动、变化持续性的表征。物体（质点）运动过程的描述离不开时间。时刻时间中的某一个点，或“某一瞬间”物体运动状态的描述离不开时刻。在国际单位制（SI）中，时间的单位为秒(s)位置矢量其大小为其三个方向余弦为coscoscos（其

4、单位矢量为）（其单位矢量为）（其单位矢量为）二、位置矢量从坐标系原点到质点所在位置的有向线段二、位置矢量运动学方程随时间变化从参数方程中消去所得的空间曲线方程称为轨迹方程其参数方程运动学方程位矢随时间的变化关系式位移位矢之差（变化）其大小路程特殊：一般：时，视为相等。单向直线运动中（运动轨迹的长度）三、位移三、位移平均速度方向与相同是矢量平均速度位移与时间之比平均速率是标量显然路程与时间之比时，平均速度的极限四、速度四、速度瞬时速度而且在直角坐标中速率的大小称为瞬时速度速度简称的极限方向方向：位矢对时间的一阶

5、导数平均加速度怎样定量描述质点的速度随时间的变化？方向与一致平均加速度速度变化量与时间之比时，的极限平均加速度五、加速度五、加速度瞬时加速度在直角坐标系中的大小方向的极限方向。瞬时加速度简称加速度它是速度的一阶导数，位移的二阶导数自然坐标系动轨迹平面运质点的（+）路程（-）切向法向切向单位矢量法向单位矢量质点的运动学方程速率初始位置时刻位置自然坐标系自然坐标系以质点运动轨迹上任一点为原点，以该点切线和法线为轴组成的坐标系。速度加速度自然坐标系自然坐标系动轨迹平面运质点的（+）路程（-）切向法向切向单位矢量法向

6、单位矢量时刻位置初始位置质点的运动学方程速率自然坐标中的速度加速度速度加速度物理意义？加速度切向加速度切向（）速率变化率切向加速度其中的意思是的时间变化率。是切向单位矢量，其大小恒为1(即单位长度）。故是指切线方向的时间变化率。切向变化率分析方向大小续加速度质点的物理意义？切向（）速率变化率切向加速度沿法向（），法向加速度大小加速度物理量小结小结描述质点运动的物理量运动学方程运动状态运动状态的变化位移加速度位置矢量速度随堂练习一解法提要由运动学方程投影式消去得轨迹方程已知运动学方程投影式表示国际单位制长度：米

7、时间：秒质点的轨迹方程；第2秒末的位矢；第2秒末的速度和加速度。运动学方程坐标式代入得对位矢求一阶导数得对位矢求二阶导数得随堂练习随堂练习二得9.820×30.6(m)已知v0=20m/s足球运动轨迹最高点处的曲率半径ρ30º由法向加速度大小最高点处cos30º解法提要及随堂练习（备选例题）已知质点运动学方程求：速度及加速度；切向加速度，法向加速度及曲率半径。解法提要：随堂小议随堂小议一质点作曲线运动，r表示位矢，s表示路程，v表示速度，aτ表示切向加速度，下列四种表达式中，正确的是（请点击你要选择的项目）（

8、1）（2）（4）（3）结束选择随堂小议一质点作曲线运动，r表示位矢，s表示路程，v表示速度，aτ表示切向加速度，下列四种表达式中，正确的是（请点击你要选择的项目）（链接1）（1）（2）（4）（3）结束选择随堂小议一质点作曲线运动，r表示位矢，s表示路程，v表示速度，aτ表示切向加速度，下列四种表达式中，正确的是（请点击你要选择的项目）（链接2）（1）（2）（4）（3）结束选择随堂小议一质点作曲线运动