绪论及质点运动学（精品）

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1、绪论一、物理学及其研究对象1．什么是物理学？物理学是研究物质运动规律及其相互作用的科学。2．物理学的研究对象机械运动分子热运动电磁运动原子和原子核运动其它微观粒子运动3．物理学的分类经典力学（ClassicalMechanics）热力学（Thermodynamics）电磁学（Electromagnetics）相对论（Relativity）量子力学（QuantumMechanics）按照研究的方法，可分为：理论物理实验物理计算物理1．系统的学科2．基础课3．必修课二、学习物理学的意义三、注意与中学物理的区别：标量矢量；恒量为主变量为主；定性分析定量计算为专业课打好必要的物理

2、基础学习科学的思维方法和研究问题的方法，提高分析问题和解决问题的能力。三个提高科学实验的能力抽象思维的能力计算能力四、学习要求：1．课前尽量预习；2．上课认真听讲，做好笔记；3．课后认真复习，作业要独立完成，按时交作业；4．一些基本的概念要求记住，重要的公式要求会推导。第一篇力学1．什么是力学机械运动是指物体之间或物体各部分之间发生的相对位置的变化。力学——研究机械运动及其规律的物理学分支。2．力学的分类根据研究内容分类运动学（Kinematics）——研究物体运动的规律动力学（Dynamics）——研究物体运动的原因静力学（Statics）——研究物体平衡时的规律根据研究对象

3、分类质点力学——研究对象为质点刚体力学——研究对象为刚体3．数学工具——微积分和矢量力学的总框架力学运动学动力学牛顿定律守恒定律动量守恒定律机械能守恒定律角动量守恒定律运动学——研究物体位置随时间变化的规律主要内容有：三个概念：参考系、坐标系、质点四个物理量：位置矢量、位移、速度、加速度四种运动：直线运动、曲线运动、斜抛运动、圆周运动第一章质点运动学1-1质点运动的描述一、参考系坐标系质点1、参考系运动的绝对性与相对性运动的绝对性：所有的物体都在不停地运动，没有绝对不动的物体运动的相对性：描述物体的运动或静止总是相对于某个选定的物体而言的参考系的定义为描述物体的运动而选择的标准

4、物称为参考系说明参考系的选择是任意的，主要根据问题的性质和研究方便而定。在描述物体的运动时，必须指明参考系。若不指明参考系，则认为以地面为参考系。选不同的参照系，运动的描述是不同的。以地球为参照系地球月亮以太阳为参照系太阳月亮地球轨道2、坐标系引入坐标系的必要性定量地描述物体相对于参照系的运动。物理学中常用的坐标系直角坐标系xyzO说明坐标系的选择是任意的，主要由研究问题的方便而定。坐标系的选择不同，描述物体运动的方程是不同的。3、质点质点的引入任何物体都有大小和形状。物体在运动时它各部分的位置变化是不同的，物体的运动情况是非常复杂的。质点的概念当物体的大小和形状忽略不计时，可

5、以把物体当做只有质量没有形状和大小的点——质点。说明质点的概念是在考虑主要因素而忽略次要因素引入的一个理想化的力学模型。一个物体能否当做质点，取决于研究问题的性质。二、位置矢量、运动方程、位移1、位置矢量基本概念从原点O到质点所在的位置P点的有向线段，叫做位置矢量或位矢。说明位置矢量是矢量：有大小和方向；具有瞬时性；具有相对性；单位：米（m）zOxyP(x,y,z)2、运动方程质点运动时，它相对坐标原点O的位置矢量r是随时间变化的。因此，r是时间的函数运动学的重要任务之一，就是找出各种具体运动所遵循的运动方程。质点运动时，在坐标系中描绘的曲线称为运动的轨迹。轨迹是直线：直

6、线运动轨迹是曲线：曲线运动x·zyz(t)y(t)x(t)r(t)P(t)0例1、自由落体运动的运动方程为例2、平抛运动的运动方程为轨迹方程3、位移定义把由始点到终点的有向线段定义为质点的位移矢量，简称位移。它是描述质点位置变化的物理量。计算xyzOP1P2位移与路程的区别位移是矢量：是指位置矢量的变化路程是标量：是指运动轨迹的长度说明位移是矢量；具有瞬时性；具有相对性；单位：米（m）三、速度1、平均速度xyzO2．瞬时速度定义：平均速度的极限值称为瞬时速度，简称速度3、关于速度的说明速度是矢量，有大小和方向匀速运动：速度为恒量变速运动：速度为变量速度具有瞬时性；具有相对性；单

7、位：m·s-11、平均加速度速度的增量与所用时间的比值叫做质点的平均加速度2、瞬时加速度定义：平均加速度的极限值称为瞬时加速度，简称加速度xyzO方向：t0时速度增量的极限方向；在曲线运动中，总是指向曲线的凹侧。四、加速度3、说明1)加速度是矢量，有大小和方向匀变速运动：加速度为恒量非匀变速运动：加速度为变量2)加速度具有瞬时性3)具有相对性4)单位：m·s-2小结1、位置矢量和速度是描述质点状态的物理量，位移和加速度是反映质点运动状态变化的物理量。2、质点运动学的两类问题：第一类问题：