1-1-普通物理学 第一章 20110222.ppt

* 1） 平均加速度 B 与 同方向 . 单位时间内的速度增 量即平均加速度 4、加速度 （反映速度变化快慢的物理量） A * 2）（瞬时）加速度 与瞬时速度的定义相类似，瞬时加速度是一个极限值 瞬时加速度简称加速度，它是矢量，在直角坐标系中用分量表示: 大小 * 加速度的方向就是时间?t趋近于零时，速度增量的极限方向。加速度与速度的方向一般不同。 加速度与速度的夹角为0?或180?，质点做直线运动。 加速度与速度的夹角等于90?，质点做圆周运动。 加速度与速度的夹角大于90?，速率减小。 加速度与速度的夹角小于90?，速率增大。 * 加速度大小 加速度 质点作三维运动时加速度为 即加速度等于速度对时间的一阶导数，或等于位矢对时间的二阶导数 * 求导 求导 积分 积分 质点运动学两类基本问题 一 由质点的运动方程可以求得质点在任一时刻的位矢、速度和加速度； 二 已知质点的加速度以及初始速度和初始位置, 可求质点速度及其运动方程 . * 解：(1) 由质点的运动方程推导速度的分量表达式 例1 质点的运动方程为 和 式中x, y的单位是m，t的单位是s，试求(1) 初速度的大小和方向；(2) 加速度的大小和方向 当时间t=0时，代入上式中可以得到 则初速度大小为： 此时v0与x轴夹角为： * (2)、对质点的运动方程进一步求导得到加速度的分量表达式 则加速度大小为： 加速度a与x轴的夹角为： 结论：在知道了质点的运动方程，就可以根据速度和加速度的定义用求导数的方法求出质点在任何时刻的速度与加速度。反过来求质点在各时刻的位置时，就需要利用积分的方法对速度或加速度进行积分计算。 * 例 2 设质点的运动方程为 其中 （1）求 时的速度.（2） 作出质点的运动轨迹图. 解 （1）由题意可得速度分量分别为 时速度为 速度 与 轴之间的夹角 * （2） 运动方程 由运动方程消去参数 可得轨迹方程为 0 轨迹图 2 4 6 - 6 - 4 - 2 2 4 6 * §1.4 直线运动 直线运动的特点：位移、速度以及加速度各矢量都在同一条直线上。可以把各有关量作为标量来进行处理。 质点的运动方程： 相应地，瞬时速度和加速度为： 1、匀速直线运动 （加速度a=0，速度为常数c） 利用积分的方法，从速度表达式反推质点的运动方程： 匀速直线运动的运动学方程 * 2、匀变速直线运动 （加速度a为常数） 匀变速直线运动中速度的时间函数式 （匀变速直线运动中质点的运动方程） （1） （2） 根据公式1以及2可以推导出质点坐标与速度之间的关系，即 * 例2 一质点由静止出发，它的加速度在x轴和y轴上的分量为　　　　和　　　（a的单位为m.s-2),　试求5s时质点的速度和位置。 解： 变量积分 当t=5s时 * 变量积分 当t=5s时 * * * * 普通物理学 * 参考书： ※ 大学物理教程，廖耀发，张立刚，高等教育出版社，2006 ※ 普通物理学(第一版)，黄新民，张晋鲁，南京大学出版社，2005 ※ 普通物理学（第五版），程守洙、江之水，高等教育出版社，2001 ※ 大学物理学，卢德馨，高等教育出版社，1998 * 1.什么是物理学? 　　概括地说,物理学就是探讨物质结构和物质运动基本规律的学科 。 绪论 一、物理学和物质世界 2.物理学的研究对象？ （1）研究物质的两种形态 实物和场是物质的两种基本形态 ▲关于实物物质结构 　 实物包括微观粒子和宏观物体，它的范围是从基本粒子的亚核世界到整个宇宙。 * ▲关于场物质结构 例如：电磁场、引力场、各种介子场。 (2)研究物质最简单最基本最普遍的运动形式 物质的运动具有粒子和波动两种图象。 天体的、宏观的机械运动，分子的热运动呈粒子性； 微观领域内，无论场和实物都呈波、粒二象性。 (3)研究物质的相互作用 　物质间有四种相互作用，引力作用、电磁作用、强作用、弱作用。 * ?研究对象包括宇观、宏观、介观、微观、生命观 当今物理学的研究领域里有两个尖端，一个是高能物理或称粒子物理，另一个是天体物理。前者在最小尺度上探索物质更深层次的结构，后者在最大尺度上追寻宇宙的演化和起源。但是近十年的进展表明，这两个极端竟奇妙地衔接在一起，成为一对密不可分的姊妹科学。 空间：微观粒子10-15m（夸克）--