《物理学教学课件》1运动的描述.ppt
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1、,绪论 物理学的作用和地位,进入科学技术的任何一个领域,都必须敲开物理学的大门。,物理学是一切自然科学的基础和核心,是培养科学素质和科学方法的最重要和必不可少的途径。,物理学是自然科学的发展平台,物理学的理论和方法能使你有极强的适应能力和创新精神;使你在科学、技术工作乃至生活中受益无穷。,大学物理教学主要内容:,1、经典物理学 2、近代物理学,经典 重在方法,近代 重在思想,物理学是研究物质基本结构、相互作用和运动形态的基本规律的科学.,物理学(Physics),质子 10-15 m,空间尺度:,微观粒子,宏观物质,宇观物质,类星体 10 26 m,时间尺度:,基本粒子寿命 10-25 s,宇
2、宙寿命 1018 s,物理世界,蛇吞尾图,形象地表示了物质空间尺寸的层次,物理学的层次,相对强度 1 10-2 10-12 10-40作用范围 10-15 长 10-17 长,固态,液态,气态,物质的基本形态,等离子态,引力相互作用,电磁相互作用,强相互作用,弱相互作用,物质的基本形态和相互作用,基本作用,物理学的发展,实验物理,理论物理,计算物理,今日物理学,物理学是一切自然科学的基础,粒子物理学,原子核物理学,原子分子物理学,固体物理学,凝聚态物理学,激光物理学,等离子体物理学,地球物理学,生物物理学,天体物理学,物理学派生出来的分支及交叉学科,让我们一起努力 学好物理学!,第 1 章,运
3、动的描述,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,然后利用微积分求解质点的运动学方程;最终解决运动学中的两类问题。,1-1质点 参考系 运动方程,一、质点,只有质量而没有形状和大小的抽象的物理点,它保留了物体的两个主要特征:物体的质量和在空间的位置。,一个物体是否能当成质点,关键并不在于物体的大小,而在于所研究问题的问题是否确实与物体的大小形状无关。,物体大小和形状的变化对其运动的影响可忽略时的理想模型。,质点:,二、参考系 坐标系,古希腊哲学家克拉底鲁:“人不能同一次踏进同一条河流”,古希腊哲学家赫拉克利特:“人不能两次踏进同一条河”,运动(变化)是绝对的;,运动是绝对的;但承
4、认相对静止。,运动是绝对的,是物质的存在形式。但对一定物体的运动情况的描述则具有相对性。,坐标系:地量化的参照系。,参考系:为描述物体运动而选作基准物体。,1.直角坐标系,2.自然坐标系,:切向单位矢量,指向物体运动方向。,:法向单位矢量,指向轨道的凹侧。,沿着质点运动轨道建立的坐标系,用轨道切向和法向的单位矢量作为其独立的坐标方向。,曲率半径:,曲率:,切向单位矢量的时间变化率?,1.位置矢量,三、运动方程,从上式中消去参数 得质点的轨迹方程,2.运动方程与轨道方程,从上式中消去参数 得质点的轨迹方程,例.某质点的运动方程为:,在 的平面内,作半径为3米的圆周运动。,一、位移与路程,平面运动
5、:,三维运动:,1-2 位移 速度 加速度,路程(),从P1到P2:,(3)位移是矢量,路程是标量,位移与路程的区别,(1)两点间位移是唯一的,注意,二、速度与速率,1.平均速度,在 时间内,质点位移为,2.瞬时速度(简称速度),若质点在三维空间中运动,其速度,3.平均速率与速率,速度大小速率,当 时,讨论,平均速度大小不等于平均速率,4.自然角坐标下的速度,在自然坐标系下,同时用大小和方向来表示速度矢量。,课堂练习,1、质点作曲线运动,判断下列说法的正误。,2、一运动质点在某瞬时位于位矢 的端点处,其速度大小为,(A),(B),(C),(D),注意,平均加速度,与 同方向,反映速度大小和方向
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