[理学]第1章机械 电磁.ppt

大学物理（上） 任课老师：肖娴 请各班班长于本周三晚上7点到四楼教师休息室统一购买大学物理习题册(每本9元)。 绪论 第一章 机械运动的描述 1.1 机械运动的基本特征及其描述方法 1.2 位置矢量 质点的运动学方程 1.3 位移 速度 1.4 加速度 作业 习题册P1 预习 方向沿 y 轴的负方向 （3） 两矢量垂直 例2 路灯距地面高度为h，身高为l 的人以速度v0在路上匀速行走。求：（1）人影头部的移动速度；（2）影长增长的速率。 O x2 x x1 h l 解： （1） 两边求导： （2） 令 为影长 以 代入 得 * * 通 知 一、物理学及其研究对象 1.什么是物理学 物理学是研究物质的运动形态与相互作用的基本规律的科学。 2.物理学的研究对象 机械运动、分子热运动、电磁运动、原子和原子核运动、其他微观粒子运动 3.物理学的分类 理论分为：经典力学（1-4）、热力学、电磁学（6-9）、相对论（5）、量子力学 按照研究方法分为：理论物理、实验物理和计算物理。 二、学习大学物理的方法 1.从做题为主转向学习为主，考试是达标性，不是选择性。 2.要学会抓重点，注意难点和重点不一定重合。 3.时间紧任务重，进度较快，预习复习很重要。 三、大学物理与中学物理的区别 1.引入矢量 ——全面反映物理意义 2.引入微积分，从简单到复杂，从求解恒力、直线问题到变力、任意曲线问题。 3.扩大了研究领域——涉及相对论、波动光学、量子物理 四、几点要求 1.课前尽量预习 2.上课认真听讲，要求适当记笔记 3.课后认真复习，作业独立完成，按时交作业 统一课前交，课间课后不收作业 4.基本的概念、公式要记住，重要的公式要求会推导 1.5 圆周运动的角量描述 1.6 相对运动 1.7 刚体的基本运动 1.1 机械运动的基本特征及其描述方法 一、运动的绝对性和相对性 1、运动是绝对的： 任何物体任何时刻都在不停地运动着 2、运动又是相对的： 运动的描述是相对其他物体而言的 为了描述一个物体的运动，必须选择另一个物体作为参考，被选作参考的物体称为参照系。 注意 参照系不一定是静止的。 二、参考系和坐标系 为了定量地确定物体的运动，须在参照系上选用一个坐标系。（如直角坐标系、极坐标系、自然坐标系、球坐标系等） 日心系 Z X Y 地心系 o 地面系 ★坐标系是参考系的数学抽象 三、运动的瞬时性和矢量性 1、运动具有瞬时性： 描述运动的物理量是时间的函数 2、运动具有矢量性： 运动有方向，运动可以叠加、符合矢量加法法则 四、 物理模型——质点 质点 没有大小和形状，只具有质量的一点。 可以将物体视为质点的情况： 物体不变形，不作转动(此时物体上各点的速度及加速度都相同，物体上任一点可以代表所有点的运动)。 物体本身线度和它活动范围相比小得很多(此时物体的变形及转动显得并不重要)。 任何不能看作质点的物体都可以看成由许多质点组合而成的质点系。 描述机械运动 选择参考系 → 建立坐标系 → 提出物理模型 1.2 位置矢量 质点的运动学方程 一、位置矢量 位置矢量（位矢）： O P 设P点坐标为（x，y，z），则 大小： 方向： 直角 坐标系中 选取参考系，在其上建立坐标系 二、自然坐标系 ——质点运动轨迹已知时选用 任取一点O为原点 规定：从O点起沿轨迹某一方向（如向右）量得的曲线长度 s 取为正值 s0，这个方向称为自然坐标的正向；反之，s0，负向。 s可唯一确定质点在轨迹上的位置，称s为P的自然坐标 方向描述 作相互垂直的单位矢量 切向单位矢量 法向单位矢量 指向轨道的凹侧 o S 0 S 0 注意：它们不是常矢量 三、质点运动学方程 ——质点位置随时间的变化关系 消去t 得轨迹方程 注意：不同参考系轨迹方程不同 设质点做曲线运动 t时刻位于A点，位矢 t+?t时刻位于B点，位矢 位移矢量： 在?t 时间内，位矢的变化量（即A到B的有向线段），简称位移。 z y x O B A 1.3 位移 速度 一、位移 ——描述质点位置的变化 注意 r2 r1 Δr B A o ΔS · · 位移是矢量，有大小和方向 ? r 与 的区别 ?s 与 的区别 ?s 为路程(轨道长度)，是标量 元位移的大小 元路程 r2 r1 o Δr Δr a ) 为标量， 为矢量 b ) 速度是反映质点运动快慢和方向的物理量 单位时间内质点