广东工业大学：《大学物理》课程教学课件（讲稿）第一篇 力学 第1章 质点运动学

yERS亚力学第一篇工业力学是物理学最早形成的学科，力学成为一门科学始于17世纪伽利略论述惯性运动，继而牛顿提出了力学三大运动定律。以牛顿运动定律为基础的力学称为牛顿力学或经典力学。赵州桥海心桥经典力学只在宏观低速领域内适用。（1）在宏观尺度和速率范围，如机械制造、土木建筑、航空航天等领域（2）在包括高速和微观领域在内的整个物理学中，经典力学的一些重要概念和定律，如动量、角动量、能量及其守恒定律仍然适用

第一篇 力学 力学是物理学最早形成的学科，力学成为一门科学始于17世纪伽利略论述 惯性运动，继而牛顿提出了力学三大运动定律。以 为基础的 力学称为牛顿力学或经典力学。 赵州桥 海心桥 经典力学只在 领域内适用。 （1）在宏观尺度和速率范围，如机械制造、土木建筑、航空航天等领域； （2）在包括高速和微观领域在内的整个物理学中，经典力学的一些重要概念和 定律，如动量、角动量、能量及其守恒定律仍然适用

第1章质点运动学工黄王质点81.1参考系和坐标系81.2质点运动的描述81.3曲线运动中的速度与加速度81.4不同参考系中速度和加速度的变换关系

§1.1 参考系和坐标系 质点 §1.2 质点运动的描述 §1.3 曲线运动中的速度与加速度 §1.4 不同参考系中速度和加速度的变换关系 第1章 质点运动学

d+新来工業大质点s1.1参考系和坐标系

一、运动是物质的固有属性，运动是绝对的，但对运动的描写是相对的。1.参考系：描写物体运动选择的标准物2.参照物：用来描述物体运动而选作参考的物体或物体系。3.运动的相对性：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。4坐标系：在选定的参考物上建立固定的坐标系，可精确描写物体运动。图1-2参考系和坐标系图1-1汽车行驶在盘山公路上，当路径确定，汽车的位置可由离指定的路旁建筑物的路径长度来确定

图1-1 汽车行驶在盘山公路上，当路径确定，汽车的位 置可由离指定的路旁建筑物的路径长度来确定。 1.参考系: 描写物体运动选择的标准物。 2.参照物: 用来描述物体运动而选作参考的物体或物体系。 3.运动的相对性: 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。 4.坐标系: 在选定的参考物上建立固定的坐标系，可精确描写物体运动。 图1-2 参考系和坐标系

常用坐标系：直角坐标系（x,y，,z）球坐标系（r,0，Φ）柱坐标系（p，Φ，z）自然坐标系（s）1(r.9.e)Dr.9.=回物经向他P(r,a)吸田点球坐标系极坐标系柱坐标系说明(1)运动学中参考系可任选。(2)参照物选定后，坐标系可任选

(1) 运动学中参考系可任选。 (2) 参照物选定后，坐标系可任选。 说明 极坐标系 柱坐标系 球坐标系 常用坐标系： 直角坐标系（ x , y , z ） 球坐标系（ r, θ ,  ） 柱坐标系（ ,  , z ） 自然坐标系 ( s )

二、空间和时间是物质存在的形式光在一年内目前可观察到人的身高6.4x1067.6x1020的宇宙的半径走的距离夸克半径约1×10-10人的红细胞直径3×102空间1×10-20约7.5×10-6约1.71×10260.95x1016无线电广播原子半径地球的半径银河系的直径单位 (m)电磁波波长在国际单位制SI中，长度的基本单位是米（符号m），规定：1m是光在真空中在（1/299792458）s内所经过的距离。地球公转宇宙的年龄周期（1年）人的脉搏周期2.2×1092.6×10-88.6×104最短的粒子寿命时间约10-253.2x107约4x1017约0.9地球自转元+粒子的寿命人的平均寿命单位(s)周期(1日）在国际单位制SI中，时间以秒（符号s）为基本单位，规定：1S是的一种同位素133Cs原子发出的一个特征频率的光波周期的9192631770倍

在国际单位制SI中，长度的基本单位是米（符号 m），规定：1m 是光在真空中在（1/299792458) s内所经过的距离。 在国际单位制SI中，时间以秒（符号 s）为基本单位，规定：1s 是铯的一种同位素133Cs原子发出的一个特征频率的光波周期的 9192631770倍

三、建立理想化的模型质点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）来处理质点是经过科学抽象而形成的理想化的物理模型。自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。质点是有质量而无形状和大小的几何点

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。 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 。 质点是有质量而无形状和大小的几何点

dD+意大S1.2质点运动的描述踢出去的足球如何描述？

踢出去的足球如何描述？

一、描述质点运动的一般方法对运动的描述有多种方式常用的有列表法、图线法和解析法列表法就是以表格形式列出有关物理量之间的对应t (s)01235变化关系。4604.9x (m)19.644.1.78.4122.5176.4/ x(m)200图线法就是把某些相关物理量的对150应关系在给定的坐标系中画成曲线10050t(s)直观形象地表示质点的运动。62t图1-3自由落体的x-t曲线I解析法就是用函数形式表示质点运动的方法。&tX二S2

对运动的描述有多种方式. 常用的有列表法、图线法和解析法. 列表法就是以表格形式列出有关物理量之间的对应 变化关系. 图线法就是把某些相关物理量的对 应关系在给定的坐标系中画成曲线， 直观形象地表示质点的运动。 解析法就是用函数形式表示质点运动的方法。 t (s) 0 1 2 3 4 5 6 . x (m) 0 4.9 19.6 44.1 78.4 122.5 176.4 . 2 2 1 x  gt

二、 位置矢量运动方程i1y确定质点P某一时刻在坐标系单的位置的物理量称P*rβ位置矢量，简称位矢。αi0= xi +yj+zkx1k式中i、分别为x、、zz方向的单位失量。Vx?+y?+z位的值为r==v-cos α = x位矢下的方向余弦：cos β = y/i= z/rcOS

r xi yj zk        确定质点P某一时刻在 坐标系里的位置的物理量称 位置矢量, 简称位矢r 。  式中 、 、 分别为 x、y、z 方向的单位矢量。 i j k  2 2 2 r  r  x  y  z  位矢 r 的值为：  r *P x y z x z y o i j k     位矢 r 的方向余弦：  cos   x r cos   z r cos   y r