广东工业大学：《大学物理》课程教学资源（课件讲稿）第一篇 力学 第1章 质点运动学（参考系和坐标系、质点、质点运动的描述）

(里度本2*大身 第1章质点运动学 大骨物理A煮兼 第一篇力学 第1章 质点运动学

第1章 质点运动学 大学物理A教案 第 篇一 力 学 第1章 质点运动学

国桑水2美大皇 第1章质点运动学 大骨物理A款素 质点运动学（1) 主要内容： 。参考系和坐标系质点 。质点运动的描述

第1章 质点运动学 大学物理A教案 质点运动学(1) 主要内容： 参考系和坐标系 质点 质点运动的描述

盟赛本求大等 第1章质点运动学 大学物理A教素 §1.1参照系 坐标系质点 1质点(particle) 实际物体的理想化模型，有质量无形状和大小的几何点. 实际问题中，当物体的形状和大小对研究不起作用或 所起的作用可忽略时，就可把物体当作质点来处理。 以下情况的实物均可以抽象为一个质点： ①研究问题中，物体的形状 和大小可以忽略不计 ②物体上各点的运动情况 相同（平动） ③各点运动对总体运动影 响不大

第1章 质点运动学 大学物理A教案 §1 1 参照系 坐标系 质点 1 质点 (particle) §1.1 参照系 坐标系 质点 实际问题中 当物体的形状和大小对研究不起作用或 实际物体的理想化模型 实际物体的理想化模型 ，有质量无形状和大小的几何点 ，有质量无形状和大小的几何点. 实际问题中，当物体的形状和大小对研究不起作用或 所起的作用可忽略时，就可把物体当作质点来处理。 情 的实物均 抽象为 个质点 ① 研究问题中 物体的形状 以下情况的实物均可以抽象为一个质点： ① 研究问题中,物体的形状 和大小可以忽略不计 ② 物体上各点的运动情况 相同(平动) ③ 各点运动对总体运动影 响不大

(单亲本2*大净 第1章质点运动学 大骨物理A煮兼 2 参考系和坐标系 ·物体运动具有绝对性 ·描述物体运动具有相对性 参考系(frame of reference) 为描述物体的运动而选定的另 一个作为参考的物体 参照物 ■中

第1章 质点运动学 大学物理A教案 2 参考系 和 坐标系 • 物体运动具有绝对性 • 描述物体运动具有相对性 参考系(frame of reference) ——为描述物体的运动而选定的另 一个作为参考的物体 参照物

四藤本上黄大皇 第1章质点运动学 大学物理A款素 坐标系(system of coordinates)一用以标定物体的空间位置 而设置的坐标系统，是固结于参考系上的一个数学抽象。 参照物 。6 +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

第1章 质点运动学 大学物理A教案 坐标系 (system of coordinates) (system of coordinates)——用以标定物体的空间位置 用以标定物体的空间位置 而设置的坐标系统，是固结于参考系上的一个数学抽象。 z 参照物 说明 y x o (1) 运动学中参考系可任选。 运动学中参考系可任选。 说明 (2) 参照物选定后，坐标系可任选

细亲本2黄大净 第1章质点运动学 大学物理A教兼 常见的坐标系： 横向 径向 P(ra 0 极轴 极坐标系 .P(x,y,z) x0,8 P(n, 直角坐标系 自然坐标系 球坐标系

第1章 质点运动学 大学物理A教案 常见的坐标系： 横向 径向 r •P(r ) O 极轴 r  P(r,) 极坐标系 极轴 z P(x,y,z) • n  P(r, , )  z o • r  n τ  P(n,) ( , , )  y o  r 球坐标系 x o y 直角坐标系 自然坐标系 o x y  直角坐标系 自然坐标系 球坐标系

(但亲本2*大皇 第1章质点运动学 大骨物理A煮兼 §1.2质点运动的描述 1.位置矢量（位矢或矢径）(position vector)) 从坐标原点指向质点所在位 置的一有向线段 位矢的坐标分量式： P(x,v) F=xi+yj+zk 0 B 位矢的大小： r=\X +1y 位矢的方向： 特性：矢量性、 coSa=- COSY=- 瞬时性、相对性

第1章 质点运动学 大学物理A教案 §1 2. 质点运动的描述 质点运动的描述 1.位置矢量（位矢或矢径）(position vector) z P( ) —— 从坐标原点指向质点所在位 置 的一有向线段  r  位矢的坐标分量式： i j k       P(x,y,z)   y r  x i  y j  z k o 位矢的大小： 2 2 2 x r  x  y  z 位矢的方向： x y z 特性：矢量性、 瞬时性 相对性 r z r y r x cos  cos   cos  瞬时性、相对性

国桑本2黄大皇 第1章质点运动学 大骨物理A款素 2.运动方程(equation of motion) 矢量形式： =下(t) =x(t)i+y(t)j+z(t)k 参数形式： x=x(t) y=y(t) z=2(t) 轨道方程： 运动方程中消去时间t 5(x八，)=0

第1章 质点运动学 大学物理A教案 2 运动方程(equation of motion) 矢量形式： . 运动方程(equation of motion) r r(t)    z r x t i y t j z t k      ( )  ( )  ( ) r  参数形式： o y r ( ) x  x(t) x o y ( ) ( ) z z t y y t   轨道方程： z z(t) 运动方程中消去时间 运动方程中消去时间t ( )0 xyz , , ) 0

国底之大避 第1章质点运动学 大学物理A教兼 3. 位移与路程 A △S B 位移(displacement): △t时间内，位矢的变化量称为 B 位移（即A到B的有向线段）， 用△F表示。 △7=fB-F4=AB 位移是矢量 路程path): △时间内质点经历过的轨迹长度称为路程，用△S表示。 △S=AB弧长路程是标量 注意 △≠△s问题：何时取等号？

第1章 质点运动学 大学物理A教案 3 位移与路程 z A s 3. 位移与路程 r   z B  A 位移(displacement)： o Br  Ar (p ) t 时间内，位矢的变化量称为 y x o 位移（即A到B的有向线段）， 用 r 表示   x r  rB  rA  AB    位移是矢量 用r 表示。 B A 路程(path) ： t时间内质点经历过的轨迹长度称为路程，用 表示。 s s  AB弧长 路程是标量 r  s  s AB弧长 注意 问题：何时取等号？

(但度本2*大皇 第1章质点运动学 大骨物理A煮兼 在直角坐标系中 A "T8 xpi +y8j+2gk Fa xai+yaj+zak △=ia-f =(xB-xa)i +(yB-yA)j+(=B-zA)k 或△7=△xi+△y+△zk 位移的大小 △=V△x2+△y2+z

第1章 质点运动学 大学物理A教案 在直角坐标系中 z A r   z B A r x i y j z k         o Br  Ar r x i y j z k   B  B  B  B r x i y j z k A A A A            y o y j A A A A x x i y y j z z k B A B A B A     (  )  (  )  (  ) B A r  r  r x r xi yj zk     或        y y j B A B A B A ( ) ( ) ( ) 2 2 2        位移的大小 2 2 2 r  x  y  z