《大学物理》课程电子教案（PPT课件讲稿）第一章 运动的描述

第一篇 力学基础 伽利略 牛顿

第一篇 力学基础 伽利略 牛顿

第一章

本章首先借助矢量语言对质点的运动给予 简洁而完备的描述,建立运动学方程,并求解 运动学方程; 然后讨论刚体定轴转动的运动学方程 最后引入运动的相对性,最终解决运动学 中的两类问题

本章首先借助矢量语言对质点的运动给予 简洁而完备的描述，建立运动学方程，并求解 运动学方程； 然后讨论刚体定轴转动的运动学方程； 最后引入运动的相对性，最终解决运动学 中的两类问题

1-1参考系、坐标系、物理模型 、运动的绝对性和相对性 1、运动是绝对的: 任何物体任何时刻都在不停地运动着 运动又是相对的: 运动的描述是相对其他物体而言的 参考系 为了描述一个物体的运动,必须选择另一个物 体作为参考,被选作参考的物体称为参照系。 注意参照系不一定是静的

1-1 参考系、坐标系、物理模型 一、运动的绝对性和相对性 1、运动是绝对的： 任何物体任何时刻都在不停地运动着 2、运动又是相对的： 运动的描述是相对其他物体而言的 为了描述一个物体的运动，必须选择另一个物 体作为参考，被选作参考的物体称为参照系。 注意 参照系不一定是静止的。 二、参考系

地面系 日心系 Y 地心系 、坐标系 为了定量地确定物体的运动,须在参照系上选用 一个坐标系

日心系 Z X Y 地心系 o 地面系 为了定量地确定物体的运动，须在参照系上选用 一个坐标系。 三、坐标系

四、物理模型——质点 质点一没有大小和形状,只具有全部质量的一点。 可以将物体简化为质点的两种情况: ★物体不变形,不作转动(此时物体上各点的速度及加速 度都相同,物体上任一点可以代表所有点的运动)。 ★物体本身线度和它活动范围相比小得很多(此时物体的 变形及转动显得并不重要)

四、 物理模型——质点 质点 没有大小和形状，只具有全部质量的一点。 可以将物体简化为质点的两种情况： 物体不变形，不作转动(此时物体上各点的速度及加速 度都相同，物体上任一点可以代表所有点的运动)。 物体本身线度和它活动范围相比小得很多(此时物体的 变形及转动显得并不重要)

选择合适的参考系, 以方便确定物体的运动性质; +建立恰当的坐标系, 以定量描述物体的运动; +提出准确的物理模型, 以突出问题中最基本的运动规律

选择合适的参考系， 以方便确定物体的运动性质； 建立恰当的坐标系， 以定量描述物体的运动； 提出准确的物理模型， 以突出问题中最基本的运动规律

1-2运动的描述 描述质点运动的四个物理量 F 1位置矢量(单位米) 位置矢量(位矢):F 运动方程: F=F() 2位移(单位米) △r r(2)-F(t1)

一. 描述质点运动的四个物理量 1.位置矢量 （单位 米） r 位置矢量（位矢）： 运动方程： r r(t)    2.位移 （单位 米） ( ) ( ) 2 1 2 1 r r r r t r t           P Γ O r(t) Δs Δr P 1 r 1 r 2 Г O P 2    1-2 运动的描述

直角坐标系 P点坐标(xy,z) P r=xi+yj+zk P点矢径P大小 a =x2+y2+z X P点矢径F方向 y 轨道 J cosa cos cos y AF=(x2-x1)+(y2-y1)+(22-1)k=Axi+劬y+4zk

P点坐标(x,y,z) r xi yj zk        P点矢径 r 方向  P点矢径 r 大小  2 2 2 r  r  x  y  z  r x cos  r y cos   r z cos  ββ r P x y z O X 轨道 Y Z i j k      直角坐标系 r x x i y y j z z k xi yj zk          ( 2  1 )  ( 2  1 )  ( 2  1 )      

注大位移是矢量,有大小和方向 意★△r与的区别 a)Ar为标量,4"为矢量 b)如=-1AF=2 AP≥Ar A 4S ★A与年的区 B △ A为路程(轨道长度),是标量 ★M→>0 dr= ds 元位移的大小二元路程4s≥4

注 意 r2 r1 Δr x y z B A o ΔS · · 位移是矢量，有大小和方向  r 与 r 的区别    r   r  s 与 r 的区别   s r    s 为路程(轨道长度)，是标量 t 0 dr  ds  元位移的大小  元路程 r2 r1 o Δr Δr a ) r为标量， r 为矢量   2 1 r r r    r r2 r1      b )   