大学物理 1-1 质点运动的描述.pptVIP

第一章 质点运动学 物理学教程 （第二版） 1 – 1 质点运动的描述 第一章 质点运动学 物理学教程 （第二版） 1 – 1 质点运动的描述 物 理 学 教 程 ( 第二版 ) 上册 马文蔚 周雨青 编 南京工业大学 编 主 编 肖婉如 蔡永明 参 编 徐美华 朱杰君 类淑国 韦 娜 普通高等教育 “十一五” 国家级规划教材 电子教案 高等教育出版社 高等教育电子音像出版社 引言 一、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 。 分子热运动《热学》 物质基本运动形式: 机械运动《力学》 电磁运动《电磁学》 原子运动《量子力学》 二、物理学的研究领域： ㈠空间尺度: 从小到线度 (d)为10-15m的质子(proton),大到线度(d)为1024m的超星系团。 ㈡时间标度: 从最不稳定的粒子寿命（Z。)10-25 s直到寿命 长达1039s的质子。注意：宇宙年龄大约1018 s。 三、 物理学的研究方法 提出命题 应用 修改理论 实验检验 理论预言 ▲ 物理学是一门理论和实验高度结合的精确 物理的直觉和想象力及洞察力也常常产生重大突破和发现 其研究方法可概括为： 科学， 观测、实验 推测答案 ▲ 对称性分析 ▲ 守恒量的利用 ▲ 简化模型的选取 ▲ 概念和方法的类比 从方法论上讲，物理学的研究方法可分为： ▲ 演绎法： ▲ 归纳法： 基本定律 →推理、演算 →新理论 归纳实验、观测事实 →假设、模型 →新理论（分子运动理论、量子理论） 具体地说，物理学还有许多有特色的方法， ▲ 定性和半定量分析 ▲ 量纲分析 ▲ 能量分析 …… 比如： 四、学习物理学的意义： ⒈物理学是一切自然科学的基础。 ? 物理学为其他学科创立技术和原理 ? 重大新技术领域的创立总是经历长期的物理酝酿 卢瑟福 a 粒子散射实验(1909)－核能利用(40年后) 爱因斯坦受激辐射理论(1917) －第一台激光器(1960) 量子力学,费米狄拉克统计,固体能带理论(20年代) 晶体管诞生(1947),集成电路(1962),大规模集成电路 (70年代后期) 四、学习物理学的意义： 2.这是一门理工专业的必修课（为专业知识打下物理基础）！ 物理学的思想和观点 如 建理想化模型 从物理本质上提出和研究本专业问题 创新能力 在工程技术中引入物理学的新成果 五、学习物理学方法及注意事项 ▲ 作业：高质量地及时完成作业（尽量独立完成）。 ▲ 严守课堂纪律（不迟到，不随便说话）。 ▲ 重视预习和复习，主动培养自学能力。 ▲知识储备：数学知识储备。力学部分（矢量计算和微积分知识） ▲ 逻辑思维能力：注意演算理论推导和习题练习。 在各种形态的物质运动中，机械运动是最简单的一种是物体的位置随时间的一种变动。一个外物体相对另一物体的位置随时间而变化的过程。是最简单最基本的运动。如交通工具的行驶，天体的运行等。 力学的研究对象： 力学 经典力学研究的是宏观物体的低速运动。 力学分类： 本篇讲述的内容主要包括质点力学，部分刚体力学，着重阐明动量、角动量和能量的有关概念及相应的守恒定律。 运动学、动力学、静力学。 物体的机械运动。 运动学(kinematics) 动力学(dynamics) 静力学(statics)（一门力学分支） 只描述物体的运动，不涉及引起运动和改变运动的原因。 研究运动与相互作用之间的关系。 研究物体在相互作用下的平衡问题(土建工程）。 牛顿力学只涉及宏观物体的低速运动 ? 是整个物理学的基础 ? 广泛应用于工程技术 一 参考系 质点 为描述物体的运动而选择的标准物叫做参考系. 1 参考系（常用参考系：地球、具体问题具体分析） 如果我们研究某一物体的运动，而可以忽略其大小和形状对物体运动的影响，若不涉及物体的转动和形变，我们就可以把物体当作是一个具有质量的点（即质点）来处理 . 2 质点 选取的参考系不同，对物体运动情况的描述不同，这就是运动描述的相对性. 坐标系：参考系的数学抽象（直角、极和自然等）. 物体能否抽象为质点，视具体情况而定． 质点是经过科学抽象而形成的理想化的物理模型 . 目的是为了突出研究对象的主要性质 , 暂不考虑一些次要的因素 （实际物体可看成有很多质点组成）. 太阳 地球 r R 地球绕太阳公转 地——日间平均距离 r ：1.5? ×108 km 地球半径 R ： 6.37? × 103 km r 二 位置矢量 运动方程 位移 1 位置矢量 *