大学物理课件(力学-1)PPT课件.ppt

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1、第一册力学力学---研究物体机械运动的科学。机械运动---物体相对位置或自身各部份的相对位置随时间发生变化的运动。一、中国古代力学的成就：我国古代记载的力学知识极为丰富。有关于力和力矩，杠杆原理，弹性定律，相对运动等等。当时都居世界领先地位。但始终未形成系统的力学体系。二、古希腊时期的力学的成就：亚里士多德（Aristotlt，公元前384年—公元前322年）是古希腊伟大的思想家。他的力学理论着眼对“运动的原因”的探索。阿基米德（Archimedes，公元前287年—公元前212年）。主要工作是静力学方向。推出了杠杆原

2、理。名言是：给我一个支点，我就能把地球挪动。还提出了比重原理。最著名的是浮力定理古希腊人主要是从整体上对自然界进行观察，未对自然界进行分析研究。古希腊的力学属于萌芽阶段。他的理论常常带有猜测的性质。三、近代的力学（我们将学习的内容）：14—15世纪后，西方资本主义生产方式开始萌芽，这不仅提出了发展科学的需要，还提供了科学发展所需的材料和设备。文艺复兴运动后，力学开始发展成为一门独立的学科。17世纪中叶，经过伽利略、笛卡尔、惠更斯等科学家的努力，力学实验的基础已经建立起来。部分运动学规律已经发现。为牛顿定律的建立奠定了基

3、础。形成了近代力学。力学的许多内容在中学已学过。这里不是简单的重复，而是利用高等数学，更严格，更系统。第1章（运动的描述）质点运动学1.1质点运动的描述质点--把实际物体看成只有质量而无大小形状的力学研究对象。一、理想模型注意：a.能否看成质点是相对于所研究的问题而言的（例：单摆的摆球电场中电子）b.不能看成质的集合（例：刚体运动，流体运动）。（物体——看成“质点”）例，地球：公转→质点自转→刚体潮汐→质点系一、参考系参考系：描述物体运动而选作参考的物体或物体系。1.运动的相对性决定描述物体运动必须选取参考系。2.运动

4、学中参考系可任选，不同参考系中物体的运动形式（如轨迹、速度等）可以不同。3.常用参考系:·太阳参考系（太阳─恒星参考系）·地心参考系（地球─恒星参考系）·地面参考系或实验室参考系·质心参考系（后面介绍）“山不转来水在转，水不转来云在转，…”“坐地日行八万里”1.2参照系和坐标系惯性系自然坐标系oPxoyZrPOx极坐标系直角坐标系二、坐标系坐标系：固结在参考系上的一组有刻度的射线、曲线或角度。1.坐标系为参考系的数学抽象。2.参考系选定后，坐标系还可任选。在同一参考系中用不同的坐标系描述同一运动，物体的运动形式相同，

5、但其运动形式的数学表述却可以不同。三、惯性系和非惯性系;惯性系；惯性定律成立的参照性。惯性定律;即牛顿第一定律自由粒子永远保持静止或匀速直线运动状态。实用上选1535个恒星的平均位形作为基准惯性系地球是一个非精确的惯性系。太阳好一些。一般技术上使用的地面参考系和实验室参考系足够精确是理想化抽象思维的产物。标量；一个数+单位m，T，t，E能，A功。。。。。2,矢量的加法;1)法1.3运动的描述.矢量；1，矢量和标量矢量;大小,方向,按法则合成2)法3)解析法4）减法3，矢量的乘法；三种1）标量（或常数）乘矢量反向例1，例

6、2，单位矢量单位矢量（大小为1，方向沿A方向）在三维坐标中引入三个单位矢量;是三个常矢量，（大小，方向都不变。）2）标积（点乘），xzy例1，功例2，3）矢积（叉乘）大小方向按右手螺旋法则乘次序不能颠倒例1，力矩例2，磁场对一段载流导线的作用力例3，以速度在中运动电荷q受力，例4，习题证明先证;例5,平行四边形面积平行六面体的体积推论1;则三矢量共面。2，互换。3，循环置换三矢量，结果不变。若循环顺序改变，则差一负号。习题;证明1,矢量在与组成的平面内.2,3,证明一、运动方程机械运动是物体（质点）位置随时间的改变。在

7、坐标系中配上一套同步时钟，可给出质点运动到各处的时刻，从而得到质点位置坐标和时间的函数关系。该函数关系称为质点的运动函数或运动方程。XYZoyxzPnAB大小：四.位移:ABMNO问题：XYZoyxzPnAB二、质点的位置矢量（位矢、矢径）用来确定某时刻质点位置（用矢端表示）的矢量。该式也叫质点的运动函数或运动方程。例：如图所示：质点沿曲线路径由a运动至b，所经路径为Sab，a，b的位矢为abab位移大小Sab路程大小位移(瞬时)速度:平均速度:方向：切线方向大小：三、速度速度：运动快慢程度和方向速率:速度的大小

8、(标量)AB四、加速度加速度：描写速度的大小和方向变化平均加速度:方向由速度改变量的方向来决定(瞬时)加速度:方向:指向轨道曲线凹下的一侧oZXYAB例：质点在平面运动，分别指出下列情况中做何种特征运动？静止、转动静止匀速率运动（直线、曲线）匀速直线运动例：有一质点沿x轴作直线运动，t时刻的坐标为求：1.第2秒内的平均速度。2.第