质点运动学.ppt
通知 因学校政策规定本科课程不再配备助教老师帮助批改作业，自2012年开始，作业批改工作由任课老师酌情处理。为适应学校新政策，大学物理教学中心决定：作业批改1/3。,大学学习物理的方法：大学物理和高初中学习物理的方法不一样，高中内容少，习题多且难，大学物理内容多，考试题容易，代公式基本就可以做，如果老师布置的作业你可以自己做得出来，那么你考试就没有什么问题。正因为内容多，大家就必须能够适应大学物理的学习节奏，一个字：快。,牛顿力学,第1节 质点、参照系,一,参照系,质点位置用它相对于某个参考点相对位置标志。,参照物不同，描述结果不同。,质点:物体可抽象成质点。,第1节 质点、参照系,二,质点,第2节 位置、位移,一,位置矢量,参考点o,运动路线,一,位置矢量,参考点o,运动路线,第2节 位置、位移,P,运动方程,二,轨迹方程,o,第2节 位置、位移,运动路线,例如:,轨迹方程(不含时间的方程),运动方程,第2节 位置、位移,P.13,(1-2-4),二,轨迹方程,三,位移,参考点o,Q(另一时刻物体位置),位移矢量,与位移矢量的区别：位矢从参照点引向P点；位移是运动轨迹一段。,第2节 位置、位移,运动路线,一,速度,第3节 速度、加速度,高中的速度定义,o,real空间,第3节 速度、加速度,高中的速度定义,o,real空间,一,速度,第3节 速度、加速度,P.14,(1-3-2),一,速度,速率就是速度的大小，没有方向，,速率定义,第3节 速度、加速度,P.16,(1-3-16),一,速度,三，通过速度求位置,第3节 速度、加速度,通过速度积分可,在直角坐标中，,得到位置矢量。,四,Acceleration,加速度,在直角坐标中，,第3节 速度、加速度,第3节 速度、加速度,P.16,(1-3-14),四,Acceleration,加速度,加速率,在直角坐标中，,在直角坐标中，,第3节 速度、加速度,四,Acceleration,加速度,【例题1】一质点沿x轴运动，坐标与时间的变化关系为x=4t-2t3(SI制)，试计算(1)在最初2s内的平均速度，2s末的瞬时速度；(2)1s末到3s末的位移和平均速度；(3)1s末到3s末的平均加速度。此平均加速度是否可以用 a=(a1+a2)/2计算；(4)3s末的瞬时加速度。,【解】,(1)最初2s内的平均速度,质点的瞬时速度,2s末的瞬时速度,(2)1s末到3s末的位移,【例题1】一质点沿x轴运动，坐标与时间的变化关系为x=4t-2t3(SI制)，试计算(1)在最初2s内的平均速度，2s末的瞬时速度；(2)1s末到3s末的位移和平均速度；(3)1s末到3s末的平均加速度。此平均加速度是否可以用 a=(a1+a2)/2计算；(4)3s末的瞬时加速度。,【解】,1s末到3s末的平均速度,(3)1s末到3s末的平均加速度,【不能用a=(a1+a2)/2计算】,【例题1】一质点沿x轴运动，坐标与时间的变化关系为x=4t-2t3(SI制)，试计算(1)在最初2s内的平均速度，2s末的瞬时速度；(2)1s末到3s末的位移和平均速度；(3)1s末到3s末的平均加速度。此平均加速度是否可以用 a=(a1+a2)/2计算；(4)3s末的瞬时加速度。,【解】,(4)质点的瞬时加速度,3s末的瞬时加速度,【例题1】一质点沿x轴运动，坐标与时间的变化关系为x=4t-2t3(SI制)，试计算(1)在最初2s内的平均速度，2s末的瞬时速度；(2)1s末到3s末的位移和平均速度；(3)1s末到3s末的平均加速度。此平均加速度是否可以用 a=(a1+a2)/2计算；(4)3s末的瞬时加速度。,【解】,加速度积分可,第3节 速度、加速度,五,通过加速度求速度,在直角坐标中，,得速度。,【解】,2，速度为,求电子运动轨迹方程、速度和加速度。,【例】已知一电子在x-y平面圆周运动，其运动方程为,1，轨迹方程,3，加速度为,第3节 速度、加速度,六,运动叠加原理,运动叠加原理矢量与分量之间的关系的具体（在位置、速度和加速度这3个概念）表现。,第3节 速度、加速度,七,自然坐标系,自然坐标系是跟随运动,在自然坐标系中，速度表达很方便：,运动曲线的。自然坐标的基,矢为,在自然坐标系中，位置表达很不方便。,如果已知轨迹方程而且不需要知道运动方程，往往用自然坐标系。,第3节 速度、加速度,七,自然坐标系,P.20,(1-3-25),【例题3】质点P在水平面内沿一半径为R=1m的圆轨道转动，转动 的角速度与时间t的函数关系为=kt2，已知t=2s时，质点P的速率 为16m/s，试求t=1s时，质点P的速率与加速度的大小。,【解】,P点的速率,P点的切向加速度大小,由线速度公式,P点的法向加速度大小,t=1时,第4节 相对运动,在相对运动问题中，建立直角,坐标系很有利，而且一般把 的方,向定为方向，,相对运动动画,第4节 相对运动,惯性系间的变换公式。,当 时，,运动的相对性：,B相对A运动速度为v，A也在相对B运动速度也为v，只是方向相反。,第4节 相对运动,P.22,(1-4-1),P.22,(1-4-6),P.22,(1-4-9),运动学中求速度和加速度的技巧,1，画出示意图；建立几何关系建立；,2，在示意图上建立坐标系；建立几何关系建立；,3，通过示意图建立各长度量的几何关系；,4，利用速度定义和加速度定义求出速度定义和加速度。,
