大学物理课件 运动学_1new

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1、质点运动学2008-2-27P.1/58质点运动学大学物理学大学物理学(A)(A)上上[Physics(A)1st][Physics(A)1st]教师：顾牡、助教：朱丽萍上课时间：周一（1，2），周三（7，8）教室：南229室、南201室网络下载：cai.tongji.edu.cn;课程编号：gmas答疑：待定探索室活动：周一、三（下午）；周六全天基本要求：思考，预习、复习，作业2008-2-27P.2/58质点运动学参考书：参考书：1.张三慧等，《工科大学物理学》（第二版），清华大学出版社，2000年2.卢德馨等，《普通物理学》，高等教育出版社2000年3.陆果等，《普通物理学》

2、，高等教育出版社，2000年4.赵凯华等，《定性与半定量物理》，高等教育出版社，1997年5.朱荣华等，《基础物理学》，高等教育出版社，2000年6.D.Hallidayetal.,FundmentalsofPhysics(6ndedition),JohnWiley&Sons,Inc.,20012008-2-27P.3/58质点运动学物质结构物理学基本相互作用基本运动形态物质结构：基本粒子、原子核、原子与分子、…、行星、恒星、星系、星系团等相互作用：引力、电磁、弱、强宏观：机械、电磁、热运动形态微观：粒子运动、跃迁与反应…2008-2-27P.4/58质点运动学宏观形态：固、液、气

3、、等离子力学与声学、相对论天体物理热力学与统计物理非线性物理分类电磁学与光学无线电物理量子力学凝聚态物理、原子与分子核、粒子物理应用：机械、土木、航天航空、热工、电子、电气、信息、材料、化学、生物、地学等—自然科学、技术科学、工程科学的基础2008-2-27P.5/58MechanicsMechanics质点运动学力学力学(Mechanics)(Mechanics)：：研究机械运动的学科机械运动:宏观物体间(或物体内各部分mechanicalmotion间)相对位置(position)变动运动学物体空间位置随时间变化的规律及运(kinematics)：动轨道问题。不涉及物体发生机械

4、运动变化原因。关键量：位移、速度、加速度关键量：位移、速度、加速度动力学以牛顿运动定律为基础，研究物体运动(dynamics)：状态变化的规律。涉及原因。2008-2-27P.7/58质点运动学静力学(statics)：物体在相互作用下的平衡问题。第1章质点运动学任务：描述物体空间(space)位置(position)随时间(time)变化的关系，不涉及运动变化原因。1)时间与空间量纲2)质点运动的描述3)相对运动2008-2-27P.8/58质点运动学§§11--11时间和空间量纲一、时间一、时间(time)(time)——物质运动的持续性1967年第13届国际计量大会[精度:1

5、0-12~10-13]定义：定义：1秒(s)为133Cs原子基态(6S)两个超精细能级1/2(F=3,m=0和F=4,m=0)1F12F2间的跃迁相对应辐射周期的9192631770倍。AtomicClock2008-2-27P.9/58质点运动学1018－10-25s共计跨越了43个数量级2008-2-27P.10/58质点运动学二、长度二、长度(length)(length)———空间中二点间的距离。空间反映物质运动的广延性。1983年10月第17届国际计量大会定义：1米(m)为光在真空中1/299792458秒内所行经路程的长度。2008-2-27P.11/58质点运动学三、

6、国际单位制三、国际单位制(SI)(SI)与量纲与量纲—1960年，第11届国际计量大会基本物理量(fundamentalunits)长度(length)L米m时间(time)T秒s质量(mass)M千克kg电流(electricity)I安培A热力学温度Θ开尔文K(thermodynamictemperature)物质的量(amountofsubstance)N摩尔mol发光强度(luminousintensity)J坎德拉cd2008-2-27P.12/58质点运动学导出量导出量(derivedunits)(derivedunits)——基本物理量构成若：L、M、T—表示长度、质

7、量、时间的量纲其他力学量Q的量纲可按下列形式表达出来：pqsdimQ=LMT其中p,q,s为量纲指数。如速度dimQ=LT-1。注：1)仅量纲相同的量才能相加减和用等号联接2)无量纲量可以有单位。如行星轨道周期变短的速率其单位是秒/世纪，但无量纲。3)无量纲的常数常常是最重要的。2008-2-27P.13/58质点运动学§§11--22质点运动的描述一、质点一、质点(particle)(particle)质点：质点：物体线度和形状可忽略不计时，可用具有一定质量的几何点