大學(xué)物理教案(上)

1、1第一章第一章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)1111質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述一、參照系一、參照系坐標(biāo)系坐標(biāo)系質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)1、參照系為描述物體運(yùn)動(dòng)而選擇的參考物體叫參照系。2、坐標(biāo)系為了定量地研究物體的運(yùn)動(dòng)，要選擇一個(gè)與參照系相對(duì)靜止的坐標(biāo)系。如圖11。說明說明：參照系、坐標(biāo)系是任意選擇的，視處理問題方便而定。3、質(zhì)點(diǎn)忽略物體的大小和形狀，而把它看作一個(gè)具有質(zhì)量、占據(jù)空間位置的物體，這樣的物體稱為質(zhì)點(diǎn)。說明說明：⑴質(zhì)點(diǎn)是一種理想模型，而不真實(shí)存在（

2、物理中有很多理想模型）⑵質(zhì)點(diǎn)突出了物體兩個(gè)基本性質(zhì)1）具有質(zhì)量2）占有位置⑶物體能否視為質(zhì)點(diǎn)是有條件的、相對(duì)的。二、位置矢量二、位置矢量運(yùn)動(dòng)方程運(yùn)動(dòng)方程軌跡方程軌跡方程位移位移1、位置矢量定義：由坐標(biāo)原點(diǎn)到質(zhì)點(diǎn)所在位置的矢量稱為位置矢量（簡(jiǎn)稱位矢或徑矢）。如圖1—2，取的是直角坐標(biāo)系，為質(zhì)點(diǎn)的位置矢量r?P（11）kzjyixr???????位矢大?。海?2）222zyxrr?????方向可由方向余弦確定：r?，，rx??cosry??

3、cosrz??cos2、運(yùn)動(dòng)方程zyxo參考系坐標(biāo)系圖11yxzzyxP???圖12r?3稱為質(zhì)點(diǎn)在時(shí)刻的瞬時(shí)速度，簡(jiǎn)稱速度。v?t（19）dtrdv???結(jié)論結(jié)論：質(zhì)點(diǎn)的速度等于位矢對(duì)時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)。（110）jvivjdtdyidtdxdtrdvyx???????????式中，。、分別為在、軸方向的速度分量。dtdxvx?dtdyvy?xvyvv?xy的大小：v?2222yxvvdtdydtdxdtrdv??????????????

4、?????的方向：所在位置的切線向前方向。與x正向軸夾角滿足。v?v?xyvvtg??3、平均速率與瞬時(shí)速率定義：（參見圖13）tttttsv????????內(nèi)路程稱為質(zhì)點(diǎn)在時(shí)間段內(nèi)得平均速率。為了描述運(yùn)動(dòng)細(xì)節(jié)，引進(jìn)瞬時(shí)速率。vttt???定義：dtdstsvvtt?????????00limlim稱為時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的瞬時(shí)速率，簡(jiǎn)稱速率。vt當(dāng)時(shí)（參見圖13），，，有0??trdr????dss??dsrd??可知：vdtrddtrddtds

5、v???????即（111）dtdsvv???結(jié)論結(jié)論：質(zhì)點(diǎn)速率等于其速度大小或等于路程對(duì)時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)。說明說明：⑴比較與：二者均為過程量；前者為標(biāo)量，后者為矢量。vv?⑵比較與：二者均為瞬時(shí)量；前者為標(biāo)量，后者為矢量。vv?四、加速度四、加速度為了描述質(zhì)點(diǎn)速度變化的快慢，從而引進(jìn)加速度的概念。1、平均加速度定義：（見圖14）tvvtva??????12????稱為時(shí)間間隔內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的平均加速度。a?ttt???2、瞬時(shí)加速度為了描述質(zhì)點(diǎn)