牛顿力学基础（全套ppt课件130p）.ppt

大 学 物 理 BI;考核方式;关于 小论文;答疑安排 时间：第二周开始每周三7-8节 地点：行政楼A502 、 A503;北京交通大学海滨学院第九届大学生物理竞赛;;物理学的分支;物理学研究自然界最基本的规律;物理学与工程技术的关系 科学解决理论问题（发现自然界中存在的事实，建立理论，探索未知） 技术解决实际问题（将科学运用到实际当中去）; 物理学原理以及理论的初创式开发和应用都形成了当时的高新技术。物理学仍然是当代高技术的主要源泉。;一定要善于总结，找到适合自己的学习方法和学习习惯。培养自己的自学能力;作业：对要对个光明磊落，错要错个明明白白。 上一节课留下来的作业，下一节课由学 习委员收好，下课之前交给我。;一.矢量的概念;在直角坐标系下，矢量 可表示为：;几何法1：平行四边形法则:;;2.矢量乘法;?;;③ 矢量的矢量积 ;;;简单微积分公式 ;;4.矢量函数的积分;例如：;第一章 牛顿力学基础;伽利略 （1564-1642） ;开普勒（1571-1630）;　　杰出的英国物理学家，经典物理学的奠基人．他的不朽巨著《自然哲学的数学原理》(1687年，康熙26年)总结了前人和自己关于力学以及微积分学方面的研究成果，其中含有三条牛顿运动定律和万有引力定律,以及质量、动量、力和加速度等概念．在光学方面，他说明了色散的起因，发现了色差及牛顿环，他还提出了光的微粒说．;　　任何物体，只要没有外力改变它的状态，便会永远保持静止或匀速直线运动的状态。;2. 惯性和惯性系; 动量为 的质点，在合外力　 的作用下，其动量随时间的变化率等于作用于质点的合外力．;即;1.　力和加速度;2.　惯性质量;1.1.2.3　牛顿第三定律;地球;1. 位置矢量;　位置矢量;分量式;例1.1 一质点在 x y 平面内做匀速率、半径为R 的圆周运动，如图所示。设 t=0 时刻，质点处于x 轴上，且其位置矢量单位时间转过的角度为ω (角速度)。求质点的运动函数和轨道方程（轨迹）。;2　位移矢量;平面运动:;路程( );;;例1.2 设一质点，t1 时刻位于平面直角坐标系中A(1, 3)点，t2 时刻位于B(3, 1)点，单位是m，求△t= t2 -t1 时间内的位移。;（1） 平均速度;（2）　瞬时速度（简称速度）;当 时,; 一运动质点在某瞬时位于位矢 的端点处，其速度大小为;（1）求 时的速度． （2）作出质点的运动轨迹图．;解 (1) 由题意可得;（2）运动方程;例1.3 设位矢 。求质点在t=0时刻（初始时刻）和t=1时刻的速度和在这1s内的平均速度。;（1） 平均加速度;（2） (瞬时)加速度;加速度的分量形式可以写为;加速度大小;例1.4 求例1.1中质点任意时刻的速度和加速度。; 匀速率圆周运动中位矢、速度、加速度的方向总是变化，但它们的大小不变。;例1.5 静止在坐标原点的质点，如果获得一加速度 求此质点获得加速度后的位置矢量以及速度。;位置矢量可以得到轨迹方程：;求导;例题：匀变速直线运动的速度和运动方程的推导。已知加速度 a 为常量，初速度为 v0 初始位置为 x0 。;对加速度定义进行改写;一　平面极坐标 ;速率;切向加速度;——角加速度;切向单位矢量的时间变化率;切向加速度(速度大小变化);线量和角量的关系;A;如 时,;描述质点运动 的基本物理量;1.3　牛顿力学中的几种常见力;1.3.1　万有引力; 万有引力定律：任何两个质点都相互吸引，引力的大小与它们的质量成正比，和它们距离的平方成反比。数学表达式为：;万有引力定律中引入的物体质量称为引力质量。; 设地球质量为m1，把地球近似为质量均匀分布的球体，则地面上一个质量为m2的物体与地球间万有引力大小; 两个结论：(1) g的数值与本身质量无关，忽略地球自转，物体所受到的重力等于地球引力场的引力，所以地球的引力场又叫重力场； (2) g的数值随着离开地面高度增加而减小。;例1.6 月球的半径约为 r = 1.74×106 m ，其质量约为M = 7.35×1022 kg，求月球表面处月球引力场场强的大小。;例 应以多大速度发射，才能使人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动? ;旅行者号即将冲出太阳系将解两大谜团;1.3.1.2　潮汐现象和海王星的发现;;1.3.2　弹性力; 弹簧未形变时物体的位置, 称为平衡位置。