质点运动学的基本概念

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1、给开始学习大学物理的同学们：“科学是一种方法。它教导们：一些事物是怎样被了解的，什么事情是已知的，现在了解到了什么程度，如何对待疑问和不确定性，证据服从什么法则；如何思考事物，做出判断，如何区别真伪和表面现象”。——R.P费曼“我从不迷信权威，但命运捉弄了我——我自己变成了权威”——A.爱因斯坦以上是两位著名物理学家的话，我希望它们能成为大家学习物理的座右铭。学习课程除了掌握基本知识外，更重要的是学习一种科学的思维方法。正如一个古老的故事所讲的那样，学生从老师那里得到的，应该是一个点石成金的法则，而不是一堆金子。前言什么是物理学？研究物质运动

2、的基本规律的学科一、物质1、实物物质三态；等离子体（物质第四态）；致密物质（物质第五态）2、场特殊的物质二、运动1、广义来讲，运动就是一切变化和过程，是物质的固有属性。2、对不同的运动形式的研究形成了自然科学的各个学科如：机械运动力学；分子热运动热力学；核内运动原子核物理学三、发展（三次飞跃）1、17，18世纪：主要以牛顿力学和热力学发展为中心（第一次工业革命，以蒸汽机为代表）2、19世纪：麦克斯韦的电磁理论（第二次工业革命，以电气化为特征）经典物理19世纪末叶，物理学的各个分支已经建立起系统的理论：机械运动：牛顿三大运动定律电磁现象：

3、麦克斯韦方程组光的现象：光的波动理论本质为电磁波热现象：热力学定律，统计物理学在经典物理学的辉煌成就面前，有的科学家认为物理学已大功告成。绝对温标的创始人开尔文在1889年新年贺词中说：“19世纪已将物理大厦全部建成，今后物理学家的任务就是修饰、完美这所大厦了”。真的是这样吗？？3、20世纪：相对论和量子力学诞生并迅速发展近代物理第一篇力学研究对象：物体机械运动的规律机械运动：物体的位置随时间发生变化的有关规律力学体系：牛顿力学（经典力学）：宏观低速物体爱因斯坦相对论力学：接近光速物体量子力学：微观世界力学学科：运动学：描述运动变化动力学：揭

4、示运动变化原因第一章运动学重点：掌握一些描述运动的物理量的定义，坐标表示，及它们之间的关系一参考系质点为描述物体的运动而选择的标准物叫做参考系.1参考系如果我们研究某一物体的运动，而可以忽略其大小和形状对物体运动的影响，若不涉及物体的转动和形变，我们就可以把物体当作一个具有质量的点（即质点）来处理.2质点选取的参考系不同，对物体运动情况的描述不同，这就是运动描述的相对性.坐标系：参考系的数学抽象.物体能否抽象为质点，视具体情况而定．质点是经过科学抽象而形成的理想化的物理模型.目的是为了突出研究对象的主要性质,暂不考虑一些次要的因素.太阳地球r

5、R地球绕太阳公转地——日间平均距离r：1.5×108km地球半径R：6.37×103kmr可视为质点O二位置矢量运动方程位移1位置矢量*位矢的大小为确定质点P某一时刻在坐标系里的位置的物理量称位置矢量,简称位矢或矢径.式中、、分别为x、y、z方向的单位矢量.位矢的方向余弦PP2运动方程标量式从中消去参数得轨迹方程O如（1）直线运动方程：矢量式标量式轨迹方程（2）平抛运动方程：矢量式标量式轨迹方程3位移BA经过时间间隔后,质点位置矢量发生变化,把由始点A指向终点B的有向线段称为点A到B的位移矢量,简称位移.Oz位移的大小为4路程（）质点实际

6、运动轨迹的长度.位移的物理意义确切反映物体在空间位置的变化,与路径无关，只决定于质点的始末位置.注意位移与路程（2）一般情况,位移大小不等于路程.（4）位移是矢量,路程是标量.（3）什么情况？不改变方向的直线运动;当时，讨论（1）P1、P2两点间的路程是不唯一的,可以是或而位移是唯一的.或。三速度(反映位置变化快慢的物理量）1平均速度在时间内,质点从点A运动到点B,其位移为时间内,质点的平均速度平均速度与同方向.平均速度大小BAz2瞬时速度当时平均速度的极限值叫做瞬时速度，简称速度极限方向方向：大小：瞬时速率当质点做曲线运动时，质点在某一点曲

7、线的切线方向就是该点的速度方向.当时，瞬时速率(大小）：另外一种形式：平均速率BA瞬时速率讨论（1）平均速率即平均速度的大小（2）瞬时速率即速度的大小1.判断正误：√×注意2.一运动质点在某瞬时位于矢径的端点处，其速度大小为（A）（B）（B）（B）（C）（D）1平均加速度B与同方向.（反映速度变化快慢的物理量）单位时间内的速度增量即平均加速度四加速度A大小：2（瞬时）加速度方向：极限方向：平均加速度的极限值O吗？讨论O问吗？讨论因为所以例匀速率圆周运动所以而速率变化率速度变化率大小