大学物理-质点运动学1-daisy.ppt
大学物理,天津工业大学,物理系,大学物理,张耀方（Daisy）,QQ群：348431093,进群后请修改群名片格式：班级+姓名，例“光信01-某某”,给开始学习大学物理的同学们：,在科学上没有平坦的大道，只有那些在崎岖小路上不畏劳苦攀登的人，才有希望达到光辉的顶点。马克思,提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决问题也许是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看旧的问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。爱因斯坦,这两段话告诉我们，学习的过程本身充满了艰辛，需要勇气和毅力，同时，学习的目的不光是为了直接应用，更是为了创新。什么是最好的学习方法？就是以一个创造者的身份来学习。最后，想告诉同学们的是，做人如做画，须“心存远大，落于细微”，从点滴做起，从现在做起，坚持就是胜利。,大学物理,大学物理教学计划分两学期：,第一学期：上册（60学时，4学分）,第二学期：下册（45学时，4学分）,大学物理是中学物理的延伸与拓展，与中学物理相比，在形式上，有两点重要区别：,1、一维、二维三维,要用到矢量（向量）运算,2、恒量变量,要用到微积分运算,从以往经验看，不少同学学习大学物理的“拦路虎”正是上面所提到的高等数学知识。希望同学们一定要抽时间复习。,大学物理,大学课程种类多、含量大，老师不可能像中学那样把一个知识点讲得细而又细，也不可能有太多的时间供同学们去操练，这就要求在大学里学习要注意方法：,1、听讲记录，把握重点；,2、看书做题，强调自学；,3、照顾兴趣，培养特长。,大学物理课是工科院校的一门基础课（工具课），对后续的相关专业课，有着重要的意义，希望同学们重视它，学好它。,大学物理,要求：,1、听课：,（2）遵守课堂纪律,（3）建议做笔记,2、作业：,（1）16开纸，姓名、班级、序号，,（由课代表按序号理好，装入作业袋）,（2）每次课前交上一次布置的作业,（3）对教材上的作业，不必抄题,（4）每次批1/3，作业注意保存,3、考核：,平时、期末三七开,（1）上课须起立,平时成绩包括听课、作业、期中考试等。,大学物理,大学物理,第一篇 力学基础,伽利略,牛顿,大学物理,第一章,质点运动学,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。,大学物理,第1章 质点运动学（Kinematics of particles）,1-1 质点运动学基本概念,一、质点、参考系和坐标系（P1-4,自学）,二、位置矢量（position vector）（位矢、矢径、径矢）,？,位置矢量：,矢径的大小（模）为,1、直角坐标系,大学物理,其方向用方向余弦表示为,注：书上用黑体表示矢量，书写时须加箭头!,2、极坐标系（略）,三、运动方程与轨道,一般地，质点的坐标和矢径都是时间t的函数:,称为坐标式（或分量式）运动方程，而,称为矢量式运动方程。,大学物理,质点的空间运动所经过的路径称为轨道。在运动方程中，消去t得f(x,y,z)=0,此方程称为质点的轨道方程。,例1、质点的运动方程为,求其轨道方程。,解：将题给方程改写为,（1）+（2）得,质点的轨道方程,大学物理,1-2 位移和速度,一、位移（displacement）和路程（path）：,位移 质点在一段时间内位置的改变。,A,B,位移：,轨迹,路程：质点实际运动轨迹的长度s，如图。,s,注:（1）,大学物理,（2）,要分清,二、平均速度与平均速率,1、平均速度(average velocity),矢量,2、平均速率(average speed),标量,三、（瞬时）速度与速率,1、速度,速度方向：沿轨迹切线方向。,等的几何意义。,大学物理,2、速度大小（速率）,直角坐标系中：,二维时，用 和 x 轴夹角表示：,在SI制中，速度的单位是m s-1,大学物理,1-3 加速度(acceleration),一、速度增量,二、平均加速度,定义：,三、（瞬时）加速度,大学物理,在直角坐标系中，可用分量式计算：,在SI制中，加速度的单位是m s-2,例2、一质点在x-y平面上运动，其运动方程为,大学物理,例2、一质点在x-y平面上运动，其运动方程为,(1)写出质点的矢量运动方程（位置矢量）；(2)求出t1=1s,t2=2s时的矢径，并计算t1t2内的平均速度；(3)求出质点速度的分量式，计算t=4s时速度的大小、方向；(4)求出质点加速度的分量式，计算t=4s时加速度的大小、方向。,大学物理,(1)写出质点的矢量方程；,(2)求出t1=1s,t2=2s时的矢径，并计算t1t2内的平均速度；,(3)求出质点速度的分量式，计算t=4s时速度的大小、方向；,t=4s时，v x=3,v y=7.,大学物理,(4)求出质点加速度的分量式，计算t=4s时加速度的大小、方向。,（与 x 轴夹角）,大学物理,例1-2（P10）,解：,设船离岸为s时的速度大小为v，以 l表示船到定滑轮的绳长，则,方向向左。,大学物理,方法2：,把船对岸的速度分解为沿绳的分量和绳的分量。其中，沿绳的分量大小即等于v0.,作业：,书 P22 1-1、1-2、1-5,1.4 运动描述的相对性（本章难点）,思考题：（不用写在纸上）,书P23 1-1、1-2、1-3、1-4,预习：,
