机械1绪论及描述运动的四个物理量.ppt

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1、1,同学们好！,2,手机：,联系方式与教学信箱：用户名：dxwllfm 密 码：2011dxwlkj,大 学 物 理 老 师,刘凤敏,3,自动化专业主要研究的是自动控制的原理和方法，自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用。,它以数学、物理、自动控制理论为基础，以电子技术、电力电子技术、传感器技术、计算机技术、网络与通信技术为主要工具，面向工业生产过程自动控制及各行业、各部门的自动化。,自动化专业,4,本学期授课内容,第1-3章:力学,第6-7章：机械振动与波动,第4-5章:热学,第8章:波动光学,5,参考书：,大学物理教程 陈信义主编 清华大学出版社,6,什么是物理学？,为什么要学

2、大学物理？,怎样学好大学物理学？达到何目的？,绪 论,7,一、物理学及其研究的问题,1、什么是物理学,physics,-物理学所研究的是物质运动 最基本、最普遍的形式,物,理,物质的机械运动、电磁运动、原子分子的热运动、以及原子分子内部的运动。,8,2、大学物理的教学内容,（1）经典物理部分,运动学、牛顿力学、热学、电磁学、波动光学。,（2）近代物理部分,狭义相对论与量子力学基础,量子力学,牛顿力学,电磁学,相对论,热力学,波动光学,9,二、物理学的地位与作用,物理学是一切科学技术之母！,它对人类未来的进步起着关键的作用。,物理学是一项国际事业，,它曾为人类文明作出过巨大贡献；,对当代的生活产

3、生了不可估量的影响；,10,1、大学物理在各个领域中的作用：,11,12,2009年诺贝尔物理学奖获得者光纤之父高锟,人类社会离不开物理。,13,三是为后续课程奠定必要的理论知识基础。,2、大学物理对在校大学生的作用：,大学物理是全校工科学生必修的重要基础课程，,也是在大学阶段学习的唯一的“自然科学”课程。,基本功能,一是提升科学素质；,二是培养创新精神和应用能力；,对毕业后的工作和工作中进一步学习新理论、新知识、新技术，不断更新知识都将产生深远的影响。,14,三、物理学的主要特点,1、物理学是一门实验科学，是观察、实验与科学思维的产物。,(1)基本概念,(2)基本定律,(3)基本思想,基本概

4、念+基本定律+基本思想+基本方法+基本精神,2、物理学的基本结构,(4)基本方法,如归纳法、类比法等,15,（1）理想模型,（2）理想过程,(5)基本精神,3、物理学的具体研究对象,如献身精神、合作精神等,16,4、大学物理与中学物理的关系与差别,（1）中学物理是学习大学物理的基础；大学物理是中学物理的继承与发展，但不是简单的重复。,（2）有三点主要差别：,1）研究的对象不同,3）研究的目的不同,2）研究的方法和使用的 工具不同,如果说中学老师是你的“拐棍”，那么大学老师是你的“指路人”。,大学物理能够对物理概念和物理规律进行深入探讨，进行精确的、定量的、共性的、复杂的、本质的研究。,17,四

5、、如何学好大学物理,1）乐学律：,2）学思结合律：,3）学用结合律：,4）用思结合律：,1、学习物理学的困难,（1）内容广泛,（2）时空跨度大,（3）方法变化大,2、如何学好大学物理？,5）及时答疑,答疑时间：双周三7-8节；答疑地点:图书馆楼7楼701物理教研室,有兴趣、有信心；,勤于思考，善于思考；,听好课，看懂书，会做题，善应用；,不断总结，不断提高。,18,（3）一般使用国际单位制。,3.作业要求,（1）独立完成全部作业，及时交作业。作业要整洁、有条理。,（2）写已知条件并画图，推导有简单文字说明；中间步骤用字母表示，最后结果方代入数字。,交作业时间：自控5班和机械5-6班周一下午 交

6、作业。,19,4、成绩考核,考核方式 平时成绩30%+期末成绩70%,5、物理竞赛,1、校内；2、校外,书山有路勤为径，学海无涯悟作舟。,20,如果一个人掌握了他的学科基础理论，并且学会了独立思考与工作，他必定会找到自己的道路。,结束语,爱因斯坦,21,第一章 质点运动学,位置矢量,质点运动学：,运动学：研究物体的位置随时间变化的规律。,位移,速度,加速度,质点运动方程,22,第一部分 描述质点运动及其变化的 四个物理量,23,参照系,惯性参照系,非惯性参照系,为描述物体的运动而选择的标准物叫做参照系.,一、参照系 质点,1.参照系,24,凡是适用牛顿运动定律的参照系，叫做惯性参照系。,（1）

7、惯性参照系,惯性系:相对于地球静止或作匀速直线运动的物体.,25,（2）非惯性系:,相对地面惯性系做加速运动的物体.,(A)平动加速系:相对于惯性系作变速直线运动,但是本身没有转动的物体.例如:在平直轨道上加速运动的火车.,26,非惯性系:相对地面惯性系做加速运动的物体.,(B)转动参考系:相对惯性系转动的物体.例如:转盘在水平面匀速转动.,27,28,2 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。,29,二、描述质点运动的四个物理量,1 位置矢量,*,30,位矢 的方向余弦,*运

8、动方程,从中消去参数 得轨迹方程,31,例1已知：,求轨迹方程：,32,2 位移,33,若质点在三维空间中运动，则在直角坐标系 中其位移为,位移确切地反映物体在空间位置的变化,与路径无关，只决定于质点的始末位置.,34,位移与路程,（B）一般情况,位移大小不等于路程.,（D）位移是矢量,路程是标量.,（A）P1P2 两点间的路程是不唯一的,可以是 或 而位移 是唯一的.,35,注意,36,3 速度,（1）平均速度,平均速度 与 同方向.,平均速度大小,37,（2）瞬时速度（简称速度）,当质点做曲线运动时,质点在某一点的速度方向就是沿该点曲线的切线方向.,思考：瞬时速度对 和 有何要求？,38,

9、瞬时速率：速度 的大小称为速率,若质点在三维空间中运动,对比平均速度大小,39,40,例3、已知质点的运动方程为：,求：,41,1）平均加速度,与 同方向.,2）（瞬时）加速度,4、加速度,42,加速度大小,加速度,加速度大小,质点作三维运动时加速度为,加速度方向（设 与 轴夹角为）：,43,加速度大小,加速度方向,曲线运动 指向凹侧,直线运动,注意：物理量 的共同特征是都具有矢量性和相对性,44,积分,积分,质点运动学两类基本问题,一 由质点的运动方程可以求得质点在任一时刻速度和加速度；,二 已知质点的加速度以及初始速度和初始位置,可求质点速度及其运动方程.,求导,求导,45,例4、已知质点的运动学方程为,(SI),当t=2 s时，加速度的大小为;,46,例5：一质点沿x轴正向运动，其加速度与位置的关系为 a=3+2x。若在x=0 处，其速度v0=5 m/s，求质点运动到x=3m 处时所具有的速度 V。,解：,47,例6、已知质点的运动学方程为,+(2t+3),(SI)，则该质点的轨道方程为_,8.25 m/s,6.32 m/s,48,作业,作业本第一章题号：8、9、11、17、18,