参考系与坐标系.ppt

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1、1物理学(上册)第0章绪论和数学预备知识物理学是探讨物质结构和运动基本规律的学科。2第一节课程介绍物质世界普遍而基本的规律运动形式：机械运动：研究物质相对位置的变化——力学热运动：研究物质的热现象——分子物理学，热学电磁运动：研究带电体及其在电磁场中的运动——电磁学原子运动：研究原子及原子内部的运动——原子物理学3物质：（１）实体看得见，摸得着（２）场摸不着，也不易看到，但能感觉到大学物理课程的地位、性质和目的（1）使学生较全面系统地掌握自然界各种基本运动形式及其规律的知识，让学生打下坚实的物理基础；4大学物理是一门必修公共基础课；（2）培养学生的科学思想

2、和研究方法，提高科学素养；激发同学们的探索和创新精神，增强学生自我更新知识的能力，以适应飞速发展的科技时代的种种要求。通过本课程的学习：怎样学好大学物理？思想上重视，主观上努力，认真听讲，虚心学习！5注重新概念、新内容的学习培养利用高等数学思考、处理问题的能力养成自主、自觉学习的好习惯积极进取，不要松懈应该抓好以下几个环节：一、做好准备。二、科学学习。三、共同学习。四、课堂学习。五、理解例题。六、完成作业。七、复习与总结。大学物理作业基本要求完成一定数量的作业习题是为了熟练掌握、灵活运用基本物理概念和原理，提高分析解决问题的能力。长期坚持认真地做好每一道习

3、题还有助于培养严谨的科学作风，提高清晰的论证和表述能力。7课程考核方法和纪律要求成绩评定采用100分制，60分为及格线：平时成绩占20%，期末考试占80%。平时成绩主要以平时作业完成情况、课堂纪律.具体是：（1）旷课1节扣1分；（2）缺交一次作业扣1分；（3）20分扣完为止。8第二节矢量代数的基本知识一、标量和矢量的概念1.定义标量只有大小，例如：质量、长度、时间、密度、能量、温度等；矢量既有大小又有方向，并有一定的运算规则，例如：位移、速度、加速度、角速度、力矩、角动量、电场强度、磁感应强度等等；9解析表示:几何表示:大小:4.单位矢量长度为一个单位的矢

4、量10有指向的线段3.矢量相等两个矢量大小相同，方向相同2.矢量（vector）的几种表示方式11矢量的运算法则：交换律结合律1、加法：（矢量的合成）含平行四边形法则和三角形法则平行四边形法则三角形法则2、矢量的数乘：12结合律分配律矢量乘标量结果仍为矢量3.矢量的分解在一个平面内，若存在两个不共线的矢量和，则平面内的任一矢量可以分解为：（1）正交分解：选择（2）三维空间中应有3个不共面的矢量1314交换律分配律(1)定义4.矢量的标积（点积、内积）(2)性质155.矢量的矢积（叉积、外积）(1)定义方向:AB16不交换！AB【思考】下列运算“合法”吗

5、？(2)性质矢量与标量不能相等！书写时别忘记加上矢量号（帽子）。1.正交坐标系的基矢一个坐标系需要由基矢量组成的基，基矢量相互正交的坐标系称为正交坐标系。直角坐标系是正交坐标系，它的基为：17三、正交坐标系2.矢量运算在正交坐标系中的表示一个矢量可以用基矢展开(即按基矢分解，也称向坐标轴投影)1819第一部分力学20运动学(kinematics)动力学(dynamics)静力学(statics)只描述物体的运动，不涉及引起运动和改变运动的原因。研究运动与相互作用之间的关系。研究物体在相互作用下的平衡问题。21第一章质点运动学Kinematicsofpart

6、icles一切物理现象都是物质运动的表现22在物质的各种运动形式中，最简单、最基本的一种运动是物体之间(或物体各部分之间)相对位置的变化，称为机械运动。机械运动是一切物理运动中最简单的运动；质点的曲线运动是机械运动中最基本的形式1-1质点运动的描述2323一　时间和空间1.时间的单位和标准时间表征物质运动的持续性。1s是铯的一种同位素133Cs原子发出的一个特征频率光波周期的9192631770倍1s为平均太阳日的1/86400国际计量大会规定2.时间和时刻一个过程对应的时间间隔称时间，某一瞬时称时刻。242.空间长度的单位和标准空间反映物质运动的广延性。

7、1m是光在真空中(1/299792458)s时间间隔内所经路径的长度．国际计量大会规定18世纪法国把通过巴黎的子午线从北极到赤道之间长度的千万分之一定义为米，二、　参考系、坐标系和质点宇宙中的一切物体都在运动，没有绝对静止的物体，这叫运动的绝对性。251.参考系（参照系）太阳系zxy地心系地面系参考系的选择可视问题性质而任意选定：研究地球的运动时，太阳为参考系；研究地面上物体的运动时，以地球为参考系26为了描述一个物体的机械运动，必须选另一个物体作为参考物，被选作参考的物体称为参考系同一物体的运动，由于我们选取的参考系不同，对它的运动的描述就不同，这称为

8、运动描述的相对性。因此，描述运动必须指出参考系!例如:火车开动后,