《质点运动动力学》PPT课件

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1、大学物理李宏荣2008-2-26一.什么是物理学物理学是研究物质世界最基本形态的科学物理学研究的范围——物质世界的层次和数量级物理学(Physics)质子10-15m空间尺度：物质结构物质相互作用物质运动规律类星体1026m时间尺度：基本粒子寿命10-25s宇宙寿命1018s绪论1041m1043sE-15E-12E-09E-06E-031mE+03E+06E+09E+12E+15E+18E+21E+24E+27最小的细胞原子原子核基本粒子DNA长度星系团银河系最近恒　星的距离太阳系太阳山哈勃半径超星系团人蛇吞尾图，形象地表示了物质空间尺寸的层次标准宇宙模型给出的宇宙起源与基本粒子标准模

2、型给出的物质组成是一致的按空间尺度划分：量子力学经典物理学宇宙物理学按速率大小划分：相对论物理学非相对论物理学●牛顿力学(Mechanics)研究物体机械运动的基本规律●电磁学(Electromagnetism)研究电磁现象、物质的电磁运动规律及电磁辐射等规律●热力学(Thermodynamics)研究物质热运动的统计规律及其宏观表现●相对论(Relativity)研究物体的高速运动效应以及相关的动力学规律●量子力学(Quantummechanics)研究微观物质运动现象以及基本运动规律二.物理学的五大基本理论三.物理学与技术科学●物理学的三次重大突破，最终都导致了生产力的大飞跃1.热学

3、的研究（18世纪下半叶）技术——物理——技术2.电磁感应的研究，电磁学理论的建立（19世纪中）物理——技术——物理电气化的进程，提供了第二种模式热机的发明和使用，提供了第一种模式3.相对论、量子力学的建立（1900---1930年）使物理学进入高速、微观的世界核物理核能的利用原子物理激光半导体、固体、材料物理晶体管，电子计算机4.20世纪末物理晴朗天空的两朵乌云*当今物理学和科学技术的关系两种模式并存，相互交叉，相互促进最终导致了相对论、量子力学四.怎样学习大学物理学著名物理学家费曼说：科学是一种方法。它教导人们：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

4、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。著名物理学家爱因斯坦说：发展独立思考和独立判断地一般能力，应当始终放在首位，而不应当把专业知识放在首位。如果一个人掌握了他的学科的基础理论，并且学会了独立思考和工作，他必定会找到自己的道路，而且比起那种主要以获得细节知识为其培训内容的人来，他一定会更好地适应进步和变化。●学习的观点：从整体上逻辑地、协调地学习物理学，了解物理学中各个分支之间的相互联系。●学习的关键：●学习的重点：●物理模型●数学表述●研究方法与适用条件悟物穷理五.本学期的学习任务和教学要求●任务：●听课：信息量较大，进度较快，范围较宽要求：重

5、视分析，抓住主线，学会归纳，深化提高●教材：《大学物理》吴百诗科学出版社经典力学狭义相对论电磁学答疑时间安排（从第二周开始）：每周一至周四晚7：30~10:00地点：中二楼3224教学指导书及作业作业两本8.00元通知期中考试时间:12-13周,成绩比例为10%作业占总成绩比例为10%第一部分：力学1、力学是物理学学习的基础，必须掌握这一部分的知识、思想和方法2、内容：质点运动学（难点）、质点动力学刚体运动学、刚体动力学（难点）3、学习提示：物理过程、运动、动力学方程、微分变换等第1章质点运动学激光波长基准装置§1.1质点位置的确定方法一.质点运动学的基本概念质点：有质量而无形状和大小的

6、几何点。突出了质量和位置质点系:若干质点的集合。xyzOP参照物参考系：二.确定质点位置的常用方法1.直角坐标法P(x,y,z)参照物2.位矢法表示。位矢的大小为：位矢的方向用方向余弦表示，则有：参考物质点某时刻位置P(x,y,z)由位矢两个独立坐标••3.自然坐标法已知质点相对参考系的运动轨迹时，常用自然法。4.运动学方程(函数)直角坐标下自然坐标下已知运动学方程，可求质点运动轨迹、速度和加速度意义:一质点作匀速圆周运动，半径为r，角速度为。以圆心O为原点。建立直角坐标系OXY，O点为起始时刻，设t时刻质点位于P（x,y），用直角坐标表示的质点运动学方程为位矢表示为自然坐标表示为例

7、解求用直角坐标、位矢、自然坐标表示的质点运动学方程。§1.2质点的位移、速度和加速度一.位移位移矢量反映了物体运动中位置(距离与方位)的变化。讨论(1)位移是矢量（有大小，有方向）位移不同于路程(2)位移与坐标的变化无关(3)与Δr的区别xyzOPP’OO分清但二.速度(描述物体运动状态的物理量)1.平均速度o2.瞬时速度ABB'讨论(1)速度有矢量性、瞬时性和相对性。(2)注意速度与速率的区别三.加速度1.平均加速度2.瞬时加速度