描述质点运动的物理量ppt课件.ppt

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1、1-2-1位置矢量运动方程1.位置矢量(矢径，位矢)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.从坐标原点O出发,指向质点所在位置P的一有向线段.直角坐标系中位矢表示为:大小：方向：特性：矢量性、瞬时性、相对性P(x,y,z)zyxOkji单位矢量2.运动方程P质点运动时位置随时间变化的规律.运动方程：矢量形式：轨迹方程参数形式：消去参数t设质点作曲线运动:从A至B点zyxOBAt时刻位于A点,位矢t+t时刻位于B点,位矢1-2-2.位移与路程在直角坐标系中方向:AB大小:在t时间内，位矢的变化量（即A到B的有向线段）称为位移矢量，简称位

2、移。路程（）:t时间内，质点实际运动轨迹的长度.b）讨论:?位移:矢量,表示质点位置变化的净效果,一般与质点运动轨迹无关,只与始末点有关.路程:标量,是质点通过的实际路径的长度,与质点运动轨迹有关.何时取等号？a）位移和路程是两个不同的概念。注意不改变方向的直线运动;当时，ABOxyzC1)平均速度(meanspeed)平均速度的方向与t时间内位移的方向一致.单位:ms-12)瞬时速度(速度)精细地描述质点在某时刻的运动情况.速度的方向为轨道上质点所在处的切线方向1-2-3速度(speed)描述质点运动的快慢和方向的物理量.定义:单位时间内质点所发生的位移.

3、AB速度的大小：速度特性：矢量性、瞬时性、相对性瞬时速率：3)瞬时速率(速率)(velocity)在t时间内,质点所经过路程s对时间的变化率.平均速率：szyxOBA注意:速率是标量当质点做曲线运动时，质点在某一点的速度方向就是沿该点曲线的切线方向.当时，3)速率在t时间内,质点所经过路程s对时间的变化率。平均速率：szyxOBA瞬时速率：注意:速率是标量平均速度:平均速率：瞬时速度：瞬时速率：ABOxyzC讨论：平均速度:平均速率：瞬时速度：瞬时速率：速度的大小就是速率讨论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）

4、（D）xOzyt1t2t时间内,速度增量为：平均加速度单位:ms-2平均加速度的方向与速度增量的方向一致.1-2-4加速度(acceleration)1)平均加速度(meanacceleration)2)瞬时加速度当t0时,平均加速度的极限即为瞬时加速度.反映速度变化快慢的物理量大小：当t趋向零时,速度增量的极限方向.方向：特性:矢量性、瞬时性、相对性B·C·A思考题1一质点作平面曲线运动,加速度方向始终指向曲线轨道侧？内思考题2:?一般情况1.由质点的运动方程，求质点在任一时刻的位矢、速度和加速度2.已知质点运动的加速度及初始条件（初始速度和初始位置）

5、,求质点速度及其运动方程.求导求导积分积分六、质点运动学两类基本问题例1已知：求：解：半径为3的圆周。例2已知：质点加速度为求：解：1、求速度：2、求运动方程：（本题也可直接进行矢量运算）例3设在地球表面附近有一个可视为质点的抛体,以初速v0在Oxy平面内沿与Ox正向成角抛出,并略去空气对抛体的作用。求（1）抛体的运动方程和其运动的轨迹方程;（2）抛体的最大射程.已知：解(1)消去方程中的参数t得轨迹求:(1)抛体的运动方程和运动的轨迹方程;(2)抛体的最大射程.实际射程小于最大射程最大射程轨迹方程解:(1)真空中路径实际路径(2)抛体的最大射程在已知运动轨迹上任

6、选一点0为原点建立的坐标系1-2-5自然坐标系下的速度和加速度自然坐标系：把坐标建立在运动轨迹上的坐标系统。规定：切向坐标轴沿质点前进方向的切向为正，单位矢量为法向坐标轴沿轨迹的法向凹侧为正，单位矢量为sOPQs2.自然坐标系下的速度路程：质点位置：某点位置坐标=距离原点O的路程sOPQs3.自然坐标系下的加速度大小：方向：OPsddsd结论：：曲率半径结论：Petenaanat（改变速度大小）（改变速度方向）v减小v增大切向速度与切向加速度的关系an=0，at=0匀速直线运动an=0，at0变速直线运动an0，at=0匀速曲线运动an0，at0

7、变速曲线运动利用自然坐标,一切运动可以根据切向、法向加速度来分类：平面极坐标系以为坐标的参考系,称位矢(径矢)它与直角坐标系之间的变换关系为极坐标系O极轴径向角向P(r,)•一圆周运动的角速度和角加速度1.角坐标：位矢与轴正方向间的夹角2.角位移：位矢转过的角度平均角速度八．圆周运动及其角量描述规定：逆时针转向为正顺时针转向为负3.角速度：角位移对时间的变化率单位：rad.s-1可以把角速度看成是矢量！方向由右手螺旋法则确定。右手的四指循着质点的转动方向弯曲，拇指的指向即为角速度矢量的方向。线速度与角速度的关系：4.速率AB二匀速率圆周运动5.角加速度：

8、角速度对时