《运质点动学》PPT课件

《《运质点动学》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、力学大学物理刘义保制作绪论什么是物理学？广义：Physics希腊文，即自然的科学。狭义（现代含义）：研究物质运动最一般的规律及物质的基本结构。按所研究的物质运动形态和具体对象，它涉及的范围包括：力学、声学、热学、分子物理学、电磁学、光学、原子和原子核物理、基本粒子物理学、固体物理学以及对气体和液体的研究等。物理学物理基本结构：分子、原子、原子核、中子质子等基本粒子。相互作用：引力作用、电磁作用、强作用、弱作用。物质运动的一般形式：机械运动、热运动、电磁运动、微观粒子运动等物质运动的相互转化规律物理学时空物理学规律、特点

2、物理学包括理论和实验运用物理学基础理论和实验方法研究各专门问题，使物理学中各新的分支不断涌现和形成。如：流体力学，弹性力学、无线电物理、金属物理学、半导体物理学、电介质物理学、超导体物理学、等离子体物理学、固体发光、液晶及激光等。物理学交叉渗透，诞生边缘学科和新学科：物理化学、生物物理、天体物理、海洋物理、工程物理、计算物理等。物理学规律简谐，逻辑思维、、间想象思维、实验性牛顿语：自然喜欢简谐爱因斯坦语：物理上真实的东西，一定是逻辑上简谐的东西物理学研究和学习方法一般认识法则：实践实践理论具体方法：实验理论假设、模

3、型数学实验抽象、概括指导第一篇力学物质在空间的位置变化机械运动规律力学经典力学相对论力学宏观、宇观物体低速高速运动学动力学量子力学微观粒子运动规律第一章质点运动学运动学是描述物体运动的数学方法，即从几何观点出发来研究和描述物体的机械运动，而不考虑物体的质量及其所受的力。第一节确定物体位置的方法一、质点概念质点：从实际物体抽象出来的一种理想模型，即把物体的大小、内部结构忽略，看成一个有质量的几何点。物体大小和结构质点各部位相对运动忽略各部位运动相同二、确定质点位置的方法质点位置确定参照系参照系：物体的机械运动位置是相对的，

4、任何物体的位置总是相对于其它物体或物体系来确定的，这个其它物体或物体系就叫做确定物体位置时用的参照系。地面参照系：用固定在地面上的一些物体如房子、路牌等做参照系。实验室参照系：在物理实验中，确定某一物体的位置时，我们就用固定在实验室内的物体如周围墙壁或固定的实验桌作参照系。参照系坐标法数学描述矢径法1、坐标法：建立一个固定在参照系的三维直角坐标系o-xyz，则指点任一时刻的位置可用(x,y,z)来确定。2、矢径法：用一矢量确定质点p的位置：在选定的参照系上选一固定点o，由o向任一时刻质点位置作一矢量r，则r的大小和方向就

5、完全确定了p点的位置。坐标系方法自然法3、自然法：任一时刻质点所在位置的切线方向和法线方向构成的坐标系建立在所讨论的质点上。讨论：若在平面运动，质点位置只需两个坐标；若若在一维上运动，质点位置只需一个坐标除直角坐标系外，还有极坐标、球坐标、柱坐标系等，因问题而选择不同的坐标系。坐标法与矢径法的关系：P(x,y,z)r(t)xyzijkzxyr=xi+yj+zkr(t)=x(t)i+y(t)j+z(t)k三、运动方程运动方程：表示质点运动过程中的函数式，运动方程的一般形式有：x=x(t),y=y(t),z=(t)s=

6、s(t)说明：运动方程质点位置变化质点运动轨迹质点运动参量等方法：选择参照系坐标系运动方程等建立物理量物理量？位移、速度、加速度例1-1、一质点作匀速圆周运动，圆周半径为r，角速度为，如图所示，试分别写出直角坐标系、矢径、自然法表示的质点运动方程。oo’tpxyr解：1）如图建立直角坐标系oxy，取o’为始点，t时刻p点的位置为：x=rcosty=rsint2)矢径法：3）自然法：取点为自然坐标原点，逆时针为正，则质点位置：s=rts第二节质点的位移、速度和加速度一、位移opp’xyz描述质点运动质点在空间位置的变

7、化位置矢量的变化位移意即：质点在某一时间为的位移等于这一段时间内位置矢量的增量。方法说明：位矢、位移都是矢量，有大小、方向，而且有单位，即为米（m）一般情况下例1-2、质点圆周运动运动半周。R二、速度：表示质点位移改变快慢的物理量1、平均速度：说明：是矢量，其方向与的方向相同，表示在时间t内位矢的变化率。平均速度的大小：一般2、瞬时速度意即：速度等于位矢对时间的一阶导数，只要知道用位矢表示的质点运动方程，就可以求出质点的速度。3、速率说明：速度是矢量，有大小、方向；速度是标量，有大小，没方向。一般情况只有在极限

8、t0时三、加速度：表示速度矢量改变快慢的物理量1、平均加速度2、瞬时加速度又因为：说明：加速度是速度的一阶导数，是位矢的二阶导数第三节速度、加速度的直角坐标系表示一、速度表示直角坐标系oxyz，t时刻质点在p位置，p点的位矢表示为：又：说明：速度沿直角坐标系中某一坐标轴的投影，等于质点对应该轴的坐标对时间的一阶导