大学物理学（少课时）第2版 课件 第一章 质点运动学.pptx

质点运动学第一章

第一节参考系和坐标系质点第二节质点运动的描述第三节圆周运动第四节伽利略变换

第一节参考系和坐标系质点一、参考系二、坐标系三、质点

一、参考系1、参考系运动的绝对性——物体在不停地运动运动的相对性——物体的运动或静止总是相对于某个选定的物体而言以地球为参照系地球月亮以太阳为参照系太阳月亮地球轨道参考系的定义为描述物体的运动而选择的标准物

＊描述物体的运动时，必须指明参考系；＊选不同的参照系，运动的描述是不同的。说明＊参考系的选择是任意的;一、参考系

说明xyzO定量地描述物体相对于参照系的运动。物理学中常用的坐标系直角坐标系自然坐标系极坐标系坐标系的选择是任意的；坐标系的选择不同，描述物体运动的方程是不同的，但描述质点的运动本质是相同的。zo?Rxy?z?R柱坐标系球坐标系二、坐标系

概念质点：具有一定质量不计其形状与大小的物体，是理想模型。质点是一个理想化的力学模型。说明引入条件物体各点的运动状态完全相同，即平动。物体的大小和形状与所研究的问题无关或所起的作用不显著，可以忽略不计。三、质点

研究地球公转地球上各点的公转速度相差很小，忽略地球自身尺寸的影响，作为质点处理。研究地球自转地球上各点的自转速度相差很大，不能作为质点处理。只要物体足够小，就可以看成质点？三、质点

一、位置矢量、运动方程、位移二、瞬时速度矢量与瞬时加速度矢量三、质点运动学的两类问题第二节质点运动的描述

一、位置矢量、运动方程、位移1、位置矢量基本概念从原点O到质点所在的位置P点的有向线段，叫做位置矢量或位矢。zOxy???P(x,y,z)位矢方向:

2.运动方程建直角坐标系O–xyz,令原点与参考点重合，则：运动方程——质点的位置随时间变化的函数方程说明位置矢量是矢量：有大小和方向；具有瞬时性；具有相对性.一、位置矢量、运动方程、位移

标量式x=x(t)y=y(t)z=z(t)轨迹方程——质点在运动过程中描出的曲线方程.在运动方程中消去t就是轨迹方程，y=y(x)3.轨迹方程如轨迹为：半径为2m的圆周一、位置矢量、运动方程、位移

4.位移BAoxyz位移反映质点位置变化的物理量，从初始位置指向末位置的有向线段。ΔS方向:一、位置矢量、运动方程、位移大小:

BAoxyz路程是质点经过实际路径的长度。路程是标量。ΔS一、位置矢量、运动方程、位移

☆位移与路程不同，前者是矢量，后者是标量.位移与路程PO☆当Δt趋近于0时☆位移与路程都与一段时间相对应一、位置矢量、运动方程、位移

☆位置矢量与位移＊位置矢量与位移都是矢量；＊位置矢量r=r(t),与某时刻对应，具有瞬时性；位移与一段时间相对应。一、位置矢量、运动方程、位移

1.平均速度平均速度平均速率OP1P2定义大小为二、瞬时速度矢量与瞬时加速度矢量只能粗略的描述质点的运动情况

2.瞬时速度oP1当?t?0时，P2点向P1点无限靠近。P2P2P2P2P2P2P2P2P2大小：瞬时速度反映质点在某时或某位置的运动状态.二、瞬时速度矢量与瞬时加速度矢量

瞬时速率(简称速率)在直角坐标系中的分解式瞬时速率是标量二、瞬时速度矢量与瞬时加速度矢量

3.加速度加速度是描述质点速度的大小和方向随时间变化快慢的物理量。xyzP2P1o二、瞬时速度矢量与瞬时加速度矢量

xyzP2P1o注意区分、o平均加速度平均加速度是矢量，方向与速度增量的方向相同。二、瞬时速度矢量与瞬时加速度矢量

瞬时加速度与瞬时速度的定义相类似，瞬时加速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:二、瞬时速度矢量与瞬时加速度矢量

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。方向用方向余弦来表示大小的方向余弦二、瞬时速度矢量与瞬时加速度矢量

求导1.已知质点的运动方程，求质点在任意时刻的速度和加速度；2.已知速度和加速度及初始条件（初始时刻质点的位置和速度），求质点的运动方程；积分求导两次求导积分两次积分三、质点运动学的两类问题

[例题1-1]一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表达式为（其中a、b为常量），则该质点作何种形式的运动？[解]其运动方程：得轨道方程为：质点的速度：

质点的加速度：可见，质点的加速度为非零恒量，故该质点在xy平面内作匀变速直线运动，其轨道