大学普通物理第一章.ppt

53/ec/c13/course/content/N30/bad/default.htm 基础物理学网上课堂 基 础 物 理 学 学习物理学的目的： 第一篇 力学 第一章 质 点 运 动 学 §1-1 参照系、坐标系、质点： §1-2 质点运动的描述： 2、位移： 3、速度：（质点位置变化的快慢及方向） 4、加速度：（质点速度变化的快慢及方向） 运动学中的两类问题 §1-3 直 线 运 动： 2、匀速直线运动： 习 题 1-17 §1-4 圆 周 运 动： ⑵、变速圆周运动：（速度大小、方向均变化） 2、圆周运动的角量表示： 例题 1 – 2 （圆周运动的直角坐标表示） 地球的自转线速度和加速度 §1-6 相 对 运 动： 不同参照系中的卫星运动 抛 体 运 动： 抛体运动例题（参考例题1-6） 证明： 例题： 在山坡上向水平距离S = 40m 投掷小球，初速v0 = 20m/s，抛出点高于目标h = 6m，求：投掷角 θ0，击中目标时的速度v，经历的时间 t。 y vx S -g h θ0 o x vy v0x v0y θ 小球的运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的上抛运动。 速度： 运动方程： 轨道方程： 阮中中 电话牛 顿 麦克斯韦 爱因斯坦 （1）培养辩证唯物主义的世界观 （2）学会掌握科学的方法 （3）培养科学思维能力、发展智力 （4）培养探索与创新精神 （1）注重物理思想和物理方法的思考和研究 （2）主动培养自学能力，课前预习、课后复习。 （3）学会记笔记（记思路、要点和有特色的内容）。 （4）高质量及时地完成作业。 学习方法和要求： 力学是一门古老的科学，起源于公元前4世纪。但力学成为一门科学理论是从17世纪开始的，由伽利略论述惯性运动到牛顿提出三个运动定律。 经典力学（牛顿力学） 相对论力学 量子力学 弱引力场中大块物体的低速运动 高速领域 微观领域 质点力学 刚体力学 流体力学 运动学1、动力学2、机械能守恒3、振动6、波动7、相对论8 刚体定轴转动4 流体力学5 运动学研究物质在空间位置的变化与时间的关系。它只研究物质的机械运动状态，而不涉及引起运动和改变运动的原因。 主要内容： （1）位矢、位移、速度、加速度（矢量性、微积分）； （2）直线运动、曲线运动； （3）相对运动、伽利略相对性原理。 运动是物质存在的形式，是物质的固有属性。 以不同物体为参照物观察同一物体运动时，所得结果不同。 描述一个物体的运动前，被选择作为参考标准的一个（或一组）物体。 参照系的数学抽象。 只有质量而没有形状、大小、结构的点。 注：时刻和时间（间隔）的区别。 运动的绝对性： 运动描述的相对性： 参照系： 坐标系： 质点： 1 2 空间反映了物质运动的广延性， 时间反映了物质运动的持续性。 空间和时间 牛顿的绝对时空观：空间和时间的存在独立于物质，与物质的运动无关。 爱因斯坦的相对论时空观：时间与空间的测量依赖于物质的运动。 空间尺度 （相差 1042） 1026 m（150亿光年）（哈勃半径）—— 10-16 m（核子） 时间尺度 （相差1044 ） 1018 s（150亿年）（宇宙年龄）—— 10-25 s（Z0粒子寿命） 1m 10-16 10-14 10-10 10-5 1010 103 106 1026 1021 W++ 核子 微观 介观 宏观 宇观 山 太阳系 地球 哈勃半径 星系 原子 原子核 DNA 人 1、 位置矢量： 直角坐标系中，质点的运动（参数）方程： 轨道方程： 由矢量方程表示的运动方程： x y z 0 称为质点的位置矢量或位矢。 x y z 0 t 时刻： t +Δ t 时刻： 则质点在 Δ t 时间内的位移为： 注： ① 路程与位移的区别； ② x y z 0 速度在直角坐标系中的表示： 平均速度： 指向 方向 瞬时速度： 指向 的极限方向，即轨道切线方向。 速度的大小(速率) 注： x y z 0 瞬时加速度： 平均加速度： 指向 方向 指向 的极限方向，一般不在轨道的切线方向。 注： 加速度在直角坐标系中的表示： ⑴ 微分问题： ⑵ 积分问题： 1、直线运动中的位移、速度和加速度： 运动方程： 速度： 加速度： x t 0 t0 t Δt Δx x x0 v-t 曲线下的面积 v t 0 t0 t Δt Δv v v0 v t 0 t at v0 运动方程： 3、匀变速直线运动： 设t = 0 时，质点速度为 v0，坐标为 x0 则： 又： 即： 在离水面高为h的岸边，有人以v0匀速用绳把船拉向岸边，当船与岸的水平距离是 s