大学物理质点动运详解.ppt

第一篇 力 学; 教学内容： 质点 参考系 运动方程 位移 速度 加速度 圆周运动及其描述 曲线运动方程的矢量形式 运动描述的相对性 伽利略坐标变换; 课题 绪 论 §1-1 质点 参照系 运动方程 §1-2 位移 速度 加速度 教学目标 1、掌握质点模型和参考系 2、理解位矢、位移、速度、加速度的含义及性质，明确它们的矢量性、相对性和瞬时性 3、理解运动方程的物理意义和作用，会用运动方程确定质点的位置、位移、速度和加速度 4、能借助直角坐标系熟练地计算质点在平面内运动时的速度和加速度 教学重点： 1、理解位置矢量、位移、速度和加速度的定义及性质 2、用运动方程确定质点的位置、位移、速度和加速度 3、能熟练地计算质点在平面内运动时的速度和加速度 教学难点： 1、质点运动中的矢量性描述 2、用运动方程确定质点的位置、位移、速度和加速度 教学手段：多媒体教学和讲授相结合 教学课时：2课时 ;绪 论 ; 物理学的研究方法：从实践中来，到实践中去。 普通物理学的数学工具：高等数学。;1．质点 把所研究的物体视为具有质量而没有大小和形状的理想物体，称为质点。 一个物体能否看成质点依研究问题的不同情况而定。 复杂物体可看成质点的组合。; 坐标系：用以标定物体的空间位置而设置的坐标系统。;3. 空间和时间 人们关于空间和时间的概念的形成，首先起源于对自己周围物质世界和物质运动的直觉。 空间反映了物质的广延性，它的概念是与物体的体积和物体位置的变化联系在一起的。 时间反映了物理事件的顺序性和持续性。 物理史上时空观的发展 莱不尼兹认为，空间和时间是物质上下左右的排列形式和先后久暂的持续形式，没有具体的物质和物质的运动久没有空间和时间。（忽视了时间和空间的客观性） 牛顿认为，空间和时间是不依赖于物质的独立的客观存在。（忽视了时间和空间与物质运动的联系） 牛顿的绝对时空观→爱因斯坦的相对论时空观。 现代物理理论指出：空间长度和时间间隔都有下限，分别为普朗克长度10-35m和普朗克时间10-43s，当小于普朗克时间间隔时，现有的时空概念就可能不再适用了。;运动方程 在一个选定的参考系中，当质点运动时，它的位置P（x，y，z）是按一定规律随时刻 t 而改变的，即位置是 t 的函数，可以表示为：;1. 位置矢量（简称位矢）;2．位移与路程 ;注意;3．速度 ; 瞬时速度(简称速度)：质点在某一时刻或某一位置的速度。; 速度的直角坐标分量 ;4．加速度 ; 加速度的直角坐标分量 ; 运动学的两类问题;运动学中的两类问题：;例1：一质点运动轨迹为抛物线;解：;解：;例3.一质点沿x轴作直线运动，其位置坐标与时间的 关系为 x=10+8t-4t2,求： （1）质点在第一秒第二秒内的平均速度。 （2）质点在t=0、1、2秒时的速度。;代入 t = 0 , 1 , 2 得：;例4.一质点由静止开始作直线运动，初始加速度为a0，以后加速度均匀增加，每经过τ秒增加a0，求经过t秒后质点的速度和运动的距离。;;例5 已知质点作匀加速直线运动，加速度为 a ，求质点的运动方程。; 课题： §1－3 圆周运动及其描述 §1－4 曲线运动方程的矢量形式 教学目标： 1、了解质点做圆周运动的特点 2、能熟练计算质点做圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度 3、借助直角坐标系，熟练计算质点在平面内运动时的速度和加速度 教学重点： 1、圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度 2、能用运动方程确定质点的位置、位移、速度和加速度 教学难点： 1、质点做曲线运动中的矢量性描述 2、切向加速度和法向加速度 教学手段：多媒体教学和讲授相结合 教学课时：2课时 ; 切向：沿轨道切向并指向速度方向，单位矢量为 。;2.切向加速度和法向加速度;方向：沿; ?;3.圆周运动; 圆周运动的角量描述 ; 质点作匀速或匀变速圆周运动时的角速度、角位移与角加速度的关系式为：;匀速圆周运动;线量;例1 有一质点沿半径为R=2m圆轨道作圆周运动，t 时刻的角位置为 。求t = 1s 时质点的速度和加速度。;;例2一飞轮边缘上一