江苏大学：《大学物理》课程教学资源（PPT课件）第一章 力和运动 1.1 质点运动的描述

11质点运动的描述 1.1质，点运动的描述 一质点 计质量，不计形状、不计体积的物体 二.参考系和坐标系 1.运动的绝对性 2.运动描述的相对性 3.参照系 前页后页目录1

前页 后页 目录 1 1.1 质点运动的描述 计质量，不计形状、不计体积的物体 一.质点 1.1 质点运动的描述 二.参考系和坐标系 1.运动的绝对性 2.运动描述的相对性 3.参照系

11质点运动的描述 4.常用坐标系 直角坐标系 球坐标系 圆柱坐标系 z 0 y y X 前页后页目录2

前页 后页 目录 2 1.1 质点运动的描述 4.常用坐标系 x y z o P z x y 直角坐标系 z x y  r  o 球坐标系 z z r  o x y 圆柱坐标系

11质点运动的描述 三.空间和时间 1.两种时空观 绝对时空观 相对论时空观 2.时空范围 已经观察到的宇宙范围：1026m(200亿光年) 微观粒子尺度：1015m 宇宙年龄：1018s(200亿年) 微观粒子最短寿命：1024s 前页后页且录3

前页 后页 目录 3 1.1 质点运动的描述 三.空间和时间 绝对时空观 相对论时空观 1.两种时空观 已经观察到的宇宙范围：1026m(200亿光年) 微观粒子尺度：10-15m 宇宙年龄：1018s(200亿年) 微观粒子最短寿命：10-24s 2.时空范围

11质点运动的描述 四.运动学方程或运动函数 质，点位置（坐标）随时间变化的函数。 x=x(t),y=y(t),=z(t) 例如：x=4,y=28 轨道方程 X 轨道函数方程 J= 82 206 前页后页且录4

前页 后页 目录 4 1.1 质点运动的描述 z x y o 四.运动学方程 质点位置(坐标)随时间变化的函数。 x x t y y t z z t = = = ( ), ( ), ( ) 例如： 2 0 1 2 x t y gt = = v , 轨道方程 或运动函数 2 2 0 2 gx y v = 轨道函数方程

11质点运动的描述 五.位置矢量 (位失) r=(t) 从坐标原点指向质，点所在位置的有向线段 直角坐标系中 K r =xi +yj+ak xi X r=F=vx2+y2+22 前页后页且录5

前页 后页 目录 5 1.1 质点运动的描述 五.位置矢量 从坐标原点指向质点所在位置的有向线段 r o z x y P （位矢） 直角坐标系中 r r t = ( ) xi yj zk xi + yj +zk 2 2 2 r r x y z = = + + r =

11质点运动的描述 六.位移（矢量)△厅 (位置矢量的增量) 起，点指向终点的有向线段 A AB=B-iA=△F 位移与运动路径无关。 直角坐标系中 TA=xAi+yaj+zak i B=xBi+yBj+ipk △r=KB-xA)i+0yB-yAi+亿B-ZA)k AF=VAx2+Ay2+Az?Ar=ri- 前页后页目录

前页 后页 目录 6 1.1 质点运动的描述 B r A r o A B 六.位移 起点指向终点的有向线段 AB 直角坐标系中 Δ B A B A B A r x x i y y j z z k = − + − + − ( ) ( ) ( ) 2 2 2 Δr x y z = + + Δ Δ Δ (矢量) Δr Δr 位移与运动路径无关。 （位置矢量的增量） B A = r r − = Δr  Δr B A = − r r A A A A r x i y j z k = + + B B B B r x i y j z k = + +

11质点运动的描述 路程△s(标量) 质点运动所经过的路径的长度 通常△s≠AB △F △≠△s≠Ar A=im8s △t→0 d ds 前页后页目录7

前页 后页 目录 7 1.1 质点运动的描述 路程 通常 Δs  AB Δr s r   Δ Δ Δ 0 0 Δ lim Δ limΔ t t r s → → = Δs 质点运动所经过的路径的长度 B r A r o A B Δr (标量) d d r = s

11质点运动的描述 七.速度 1.平均速度元= △r (矢量) △t B 单位时间内的位移 △F 方向：起点指向终点 B 大小：同-母 直角坐标系中 +i+ △t △t 前页后页且录8

前页 后页 目录 8 1.1 质点运动的描述 七.速度 1.平均速度 方向：起点指向终点 大小： 直角坐标系中 B r A r o A B 单位时间内的位移 Δr （矢量） Δ Δ r t v = Δ Δ r t v = Δ Δ Δ Δ Δ Δ x y z i j k t t t v = + +

11质点运动的描述 △币 lim >方 △t→0 △t 2.瞬时速度元=d (夫量) dt 方向：沿切线方向 直角坐标系中 i di+月+=i+a,j+o,k dt dx y dz Ux= dt 0y= 0= dt 前页后页目录9

前页 后页 目录 9 1.1 质点运动的描述 2.瞬时速度 方向:沿切线方向 直角坐标系中 A B （矢量） Δ Δ r t → v Δ 0 lim t→ d d r t v = d( ) d xi yj zk t v + + = x y z = v v v i j k + + d d x x t v = d d y y t v = d d z z t v =

11质点运动的描述 3.平均速率元= △S (标量) △t 单位时间内的路程 B △S lim 〉0 △t→0 △t 4.瞬时速率0= ds (标量) dt 直角坐标系中0=V++ 前页后页目录10

前页 后页 目录 10 1.1 质点运动的描述 3.平均速率 （标量） 单位时间内的路程 4.瞬时速率 （标量） A B 直角坐标系中 Δs Δ Δ s t v = Δ 0 Δ lim t Δ s → t →v d d s t v = 2 2 2 v v v v = x y z + +