大学物理课件.pptx

;物体运动是绝对的，对运动的描述是相对的。

一、参考系、坐标系

参考系：为了研究一个物体的运动，必须另选一物

体作参考，这个被选作参考的物体称为参考系。

坐标系：定量地表示某一物体相对于参考系的位置。;;二、质点（理想模型）

质点：具有质量而没有形状和大小的理想物体。

一个物体能否看作质点，要根据问题的性质来决定。

例如，

地球绕太阳运动，而研究地球的自转时，

地球可以当作质点；地球就不能当作质点。

两条原则：1、物体的线度大大地小于它的运动空间；2、物体作平动。;三、时间和时刻

任何一个物理过程（包括机械运动）都必须经历一段时间。

人们常用一个物理过程来定义时间。例如，地球自转一周所经历的时间为一天，等于86400秒。

时间趋于无限小的时候，就是时刻。

时间对应于物理过程。{路程，位移}

时刻对应于物理状态。{位置};一、质点的运动方程、轨道

1、质点的运动方程

一质点在空间中运动，任

意时刻t其位置可以由坐标

x,y,z来确定（如图）它们是

时间的函数：

上式称为质点的运动方程。

运动方程：描述质点的位置随时间变化的方程。

运动学的问题，归根结底就是求质点的运动方程。;2、轨道

轨道方程：描述质点运动路线的方程。（如直线运动、

曲线运动、圆、椭圆、抛物线运动等）

由运动方程消去时间t就得到质点的轨道方程。

例如，平抛运动：

轨道为一抛物线：;又比如一个圆周运动，若运动方程为：;3、位置矢量：

从坐标原点到质点所在位置P的矢量称为位置矢量。;二、位移：

质点沿轨道运动，t时刻在点，时刻到达点。则在t到这段时间间隔内，质点从位移到□点，到的矢量称为质点在时间内的位移。

;

;2、瞬时速度：

当趋近于0时，也趋近于0，???无限接近点，此时的

平均速度就是在t时刻（或位置）的瞬时速度，简称速度。

从矢量代数可得：

的方向：

沿曲线在点的切线方向，指向移动一方。;的方向：

该点切线方向，与x轴正方向间的夹角为：;3、平均速率速率

在内的平均速率定义为：;;这就是轨道的正交坐标方程，上式表示质点的轨道是半径为R的圆周，圆心在点处。;由此得速度的大小:;四、加速度：

1．平均加速度：

加速度是描述质点速度变化快慢的物理量，是矢量。

设质点t时刻时在P点，速度为v1，经过后，质点运动到

Q点，速度为，则在时间内速度的增量为：

则内的平均加速度为：

称为在t到t+时间间隔内的平均

加速度。;2、瞬时加速度：

当，即时，可以得到质点在P点时的瞬时加速度：

; 加速度的大小为：

加速度与X轴所成的角为，则：

加速度是速度对时间的变化率，所以无论速度的大小改变或方向改变，都有加速度。;书中例题1-2设质点的运动方程仍由例题1-1中（1-1）式表示，求加速度。

解：利用例题1-1的结果可得

由此得加速度的大小：

;如果把加速度写成矢量式，则有：

令表示从圆心到质点（x，y）的矢径，得：

得到

可见加速度的方向为沿半径指向圆心的方向。;已知质点的运动方程，用微分的方法可以求得质点运动的速度和加速度。

反之，已知质点运动的加速度和初始条件也可以用积分的方法求得速度和运动方程。;再由;解：（１）由平均速度的定义式，在t