大物上01运动学.ppt
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《高一物理运动学》课件
加速运动
加速度计算
介绍加速度的计算方法，举例说明。
自由落体
解释自由落体运动的规律和应用，提供实际案例。
课程总结
1 重点回顾
总结课程中的重点概念和关键知识点。
2 自主学习
鼓励学生在课后继续探索和学习，深化对 运动学的理解与运用。
附加资源
网上教学视频
提供网上教学视频链接， 供学生在课后进一步学习 和巩固。
加速直线运动
讲解加速直线运动的特点和计算方法，举例说明。
曲线运动
圆周运动
探索圆周运动的特性和相抛体运动的规律和运动轨迹，解释相关公 式。
匀速运动
1
定义和特点
解释匀速运动的概念和特点，讲解相关公式。
2
图示和实例
通过图示和实例分析匀速运动，加深理解。
3
应用
探索匀速运动在日常生活和科学领域的应用。
练习题和答案
提供一些额外的练习题和 答案，以帮助学生加深理 解和应用。
物理实验指导
分享一些关于运动学的有 趣物理实验，可以在实验 室或家庭环境中进行。
《高一物理运动学》PPT 课件
这是一份精美的《高一物理运动学》PPT课件，旨在帮助学生深入理解运动学 的基本概念、直线运动和曲线运动，以及匀速和加速运动。通过这份课件， 我希望与大家共享我的专业知识，让学习这门课程变得有趣又易于理解。
课程介绍
目标明确
清晰而明确的课程目标，帮助学生知道他们将学到什么。
结构严谨
课程内容有条理，按照逻辑顺序进行展示。
举例说明
通过实例和案例研究，帮助学生更好地理解和应用所学的概念。
运动学的基本概念
1 位置和位移
2 速度和加速度
介绍物体的位置和位移概念，以及相关的 计算方法。
大学物理上册课件：第1章 质点运动学
x2 y2 A2 B2 1
质点的运动轨迹为椭圆。
例题1-4 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 = 5m/s，求质点运
动到 x = 3m处时所具有的速度v。
解 由加速度的定义式得 dv a 3 2x dt
作变换
dv dv dx vdv 3 2x dt dx dt dx
坐标系：为了定量描述物体的运动，在参考系上固定一 个坐标系。
最常见的坐标是直角坐标系、自然坐标系、极坐标系等
z
P( x, y,z )
O
y
x 直角坐标系
et P
en
O 自然坐标系
P( , )
O
极坐标系 x
二、时间和空间的计量 1、时间及其计量
时间表征物理事件的顺序性和物质运动的持续性。
微观粒子的最短寿命是10-24 s，宇宙的年龄大约是1018 s。 2、空间及其计量
v
•
a
0
[(R
s
int
)i
(R
cos
t
)
j]
•
[(
2
R
cos
t
)i
(
2
R
s
int
)
j
]
0
结论
质点做匀速率圆周运动。质点的速度沿圆的切线方
向，加速度沿半径指向圆心；速度和加速度互相垂直。
例题1-2 一质点作平面运动，已知加速度为 ax A2 cost,
ay B2 sint ，其中A、B、ω均为正常数，且A≠B, A≠0,
位置矢量的大小：
rr
x2 y2 z2
大学物理第1章质点运动学ppt课件
大学物理第1章质点运动学ppt课件•质点运动学基本概念•直线运动中质点运动规律•曲线运动中质点运动规律•相对运动中质点运动规律目录•质点运动学在日常生活和工程技术中应用•总结回顾与拓展延伸质点运动学基本概念01质点定义及其意义质点定义用来代替物体的有质量的点，是一个理想化模型。
质点意义突出物体具有质量这一要素，忽略物体的大小和形状等次要因素，使问题得到简化。
参考系与坐标系选择参考系定义为了研究物体的运动而选作标准的物体或物体系。
坐标系选择为了定量描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。
常用的坐标系有直角坐标系、极坐标系、自然坐标系等。
位置矢量与位移矢量位置矢量定义从坐标原点指向质点的矢量，用r表示。
位移矢量定义质点从初位置指向末位置的有向线段，用Δr表示。
质点在某时刻的位置矢量对时间的变化率，即单位时间内质点位移的矢量，用v 表示。
速度定义加速度定义速度与加速度关系质点在某时刻的速度矢量对时间的变化率，即单位时间内质点速度的变化量，用a 表示。
加速度是速度变化的原因，速度变化快慢与加速度大小成正比，方向与加速度方向相同。
速度加速度定义及关系直线运动中质点运动02规律匀速直线运动特点及应用特点质点在直线运动中，速度大小和方向均保持不变。
应用描述物体在不受外力或所受合外力为零的情况下的运动状态。
匀变速直线运动规律探究定义质点在直线运动中，加速度大小和方向均保持不变。
运动学公式包括速度公式、位移公式和速度位移关系式，用于描述匀变速直线运动的基本规律。
定义物体在重力的作用下从静止开始下落的运动。
运动学公式包括位移公式、速度公式和速度位移关系式，用于描述自由落体运动的基本规律。
运动特点初速度为零，加速度为重力加速度，方向竖直向下。
自由落体运动分析竖直上抛运动过程剖析定义物体以一定的初速度竖直向上抛出，仅在重力作用下的运动。
运动特点具有竖直向上的初速度，加速度为重力加速度，方向竖直向下。
大学物理上第一章质点运动学ppt
加法法则
当有两个或多个质点同时运动时，它们的速 度可以通过矢量加法进行合成。
速率
速度的大小称为速率，用标量符号表示。
04 质点的加速度
瞬时加速度
定义
瞬时加速度是指在某一时刻， 质点运动速度的变化率。
计算公式
$a = frac{dv}{dt}$，其中$a$是 瞬时加速度，$v$是质点的速度， $t$是时间。
定义
平均速度是指在一段时间内质点位移量与时间的比值。
关系
瞬时速度是平均速度在时间趋于零时的极限值，即平 均速度的极限状态就是瞬时速度。
应用
在分析质点运动规律时，通常先求平均速度，再通过 极限思想求得瞬时速度。
速度的矢量性质
矢量表示
速度是一个矢量，具有大小和方向，可以用 矢量符号表示。
方向与正方向
速度的方向与质点运动的方向一致，通常规 定正方向为速度的方向。
重力加速度，大小为 $9.8m/s^{2}$，方向竖 直向下。
圆周运动
圆周运动的定义
质点在平面或空间以一定半径作圆周运动的运动形式。
圆周运动的描述参数
线速度、角速度、周期和频率。
圆周运动的向心加速度
大小为$a = v^{2}/r$，方向指向圆心。
相对运动
相对运动的定义
01
两个物体相对于第三个参照物的运动。
质点运动学的基本概念
质点
没有大小、形状，只有质量的 理想化模型，用于描述实际物 体的运动。
速度
描述质点运动快慢和方向的物 理量。
参考系
用来确定质点位置和描述其运 动的参照物。
位移
质点在空间中的位置变化量。
加速度
描述质点速度变化快慢和方向 的物理量。
大学物理(第3版)第1章运动的描述ppt课件
t 0
最新课件
31
a、切向加速度
aa t ldtid m v0 t0; vtdd vtv 0 lti mv 0ddt20 2svt00
dv dt
0
b、法向加速度
an
an
ldtit d vm tn00 vtn; vdd ltiv mnn 0v v 最tv新 课dd件ns0n dd0 stvn0ddtvn20dds
a
dv车 dt
v02h2
3
(s2 h2)2
最新课件
27
1.2.2 曲线运动的描述
1、平面曲线运动的直角坐标系描述—以抛体运动为例
1）物 体a v 0 作 抛常 0 体运动量 的运且 动学a 与 条v 件0 夹 ： 角 0 0
2）重力场中抛体运动的描述
(1)速度公式
vx v0 cos vy v0 sin gt
13
3）运动方程和轨道方程
a、质点在运动过程中，空间位置随时间变化的函数式称为运 动方程。
表示为： x x ( t), y y ( t), z z ( t). 或 rr(t)
运动方程是时间t的显函数。
b、质点在空间所经过的路径称为轨道（轨迹）。 从上式中消去t即可得到轨道方程。 轨道方程不是时间t显函数。
t 4 0 4
最新课件
23
(4) v dr 3 i(t3 ) jm s 1
则
dt v43i7j
m
s1
(5)
∵
v 0 3 i 3 j,v 4 3 i 7 j
∴ a v v 4 v 0 4 j 1 j
t 4 4
(6) adv1jms2
dt
m s 2
这说明该点只有 方向的加速度，且为恒量。
大物 01运动学62页PPT
▪Leabharlann 29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
62
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
大物 01运动学
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
《大学物理第一章-》PPT课件
v
P
r
o
R
z'
o' x
r
x'
z
伽利略坐标变换式
r r ut 1. 速度变换 r r t ' ut t ' lim lim lim lim 1 t 0 t t 0 t ' t t 0 t t 0 t dr dr ' u va vr ve dt dt '
v
mg
f
N
（2）静摩擦力
当物体与接触面存在相对滑动趋势时，物体所受到 接触面对它的阻力。其方向与相对滑动趋势方向相反。
f F
F
mg
f
N 静摩擦力的大小随外力的变化而变化。
最大静摩擦力：
f max N
为静摩擦系数：与接触面的材料和表面情况有关
• 其方向沿轨道切线方向
右边第二项称为法向加速度
d
v
P2
det an v dt
d
et
P1
ds
v
d et
det et
即det 方向同 en
et
大小：det et d d
法向加速度大小：
v an
2
法向加速度方向： 沿法线方向，指向曲率中心。
at an
b R b Rc t c c c
讨论:
1 、分析以下计算是否正确 ? ( P14 1-1-4) 第二种方法正确
第一种错误在于他未分清 dr 与 d r 的
区别致使他犯了概念性的错误
2、一质点做圆周运动,如图所示.以下各式 的 物理意义是什么?
大学物理课件：运动学篇
作用力和反作用力大小相等、方向相反，两力作用在不同物体上
2 分解运动
将复合运动分解为各个简单的运动
图像表示：运动的图像及其分 析
1 图像
用图形表示运动过程
2 分析
通过图像分析运动的特征和规律
运动学的实际应用：如测速、 测距等
• 测速：通过测量物体的位移与时间，求得速度 • 测距：通过测量物体的速度与时间，求得位移 • 有广泛的应用领域，如交通工具工程、测绘学、体育运动等
轨迹形状：抛物线、椭圆、圆 等
1 抛物线
自由落体运动、抛体运动的 轨迹形状
2 椭圆
行星绕太阳运动的轨迹形状
3圆
匀速圆周运动的轨迹形状
相对运动：相对速度和相对加 速度
1 相对速度
两个物体相对运动的速度
2 相对加速度
两个物体相对运动的加速度
复合运动：多种运动的叠加与 分解
1 叠加运动
将多种运动按一定规律叠加，得到复合运动
伽利略相对性原理：重物与轻物的下落速 度
• 伽利略提出的相对论观念之一 • 重力不受物体质量的影响，重物和轻物在真空中的自由落体速度相同
牛顿三定律及其运动学解释
1 第一定律
惯性定律，物体继续保持匀 速直线运动或静止状态，直 到外力作用
2 第二定律
加速度与施加力之间成正比， 与物体质量成反比
3 第三定律
2 公式
位移和时间的关系为自由落体公式
二维运动：分解和合成运动
1 分解运动
将二维运动分解为水平和竖直方向的简单运动
2 合成运动
通过合成分解运动，得到物体的总体运动情况
圆周运动：速度和加速度的分 析
1 速度分析
描述物体在圆周运动中的速度大小和方向
2 分解运动
将复合运动分解为各个简单的运动
图像表示：运动的图像及其分 析
1 图像
用图形表示运动过程
2 分析
通过图像分析运动的特征和规律
运动学的实际应用：如测速、 测距等
• 测速：通过测量物体的位移与时间，求得速度 • 测距：通过测量物体的速度与时间，求得位移 • 有广泛的应用领域，如交通工具工程、测绘学、体育运动等
轨迹形状：抛物线、椭圆、圆 等
1 抛物线
自由落体运动、抛体运动的 轨迹形状
2 椭圆
行星绕太阳运动的轨迹形状
3圆
匀速圆周运动的轨迹形状
相对运动：相对速度和相对加 速度
1 相对速度
两个物体相对运动的速度
2 相对加速度
两个物体相对运动的加速度
复合运动：多种运动的叠加与 分解
1 叠加运动
将多种运动按一定规律叠加，得到复合运动
伽利略相对性原理：重物与轻物的下落速 度
• 伽利略提出的相对论观念之一 • 重力不受物体质量的影响，重物和轻物在真空中的自由落体速度相同
牛顿三定律及其运动学解释
1 第一定律
惯性定律，物体继续保持匀 速直线运动或静止状态，直 到外力作用
2 第二定律
加速度与施加力之间成正比， 与物体质量成反比
3 第三定律
2 公式
位移和时间的关系为自由落体公式
二维运动：分解和合成运动
1 分解运动
将二维运动分解为水平和竖直方向的简单运动
2 合成运动
通过合成分解运动，得到物体的总体运动情况
圆周运动：速度和加速度的分 析
1 速度分析
描述物体在圆周运动中的速度大小和方向
大学物理学第一章 质点的运动函数ppt课件
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3.质点系 (一般物体均可看做质点系)
刚体
4
精选ppt课件2021
讨论 1） 模型的建立的普遍意义
远距离观察，物体尺寸小，其形状、大小对力学性质影响可 以忽略；其形状与大小因素在特定的力学问题中不起作用， 如刚体平动。
从质点动力学规律发展推广形成质点系力学、刚体力学、弹 性力学、流体力学……
2） 质点力学是基础
如 N个沙粒组成的物质系统 —— 质点系
方法：一个沙粒一个沙粒地解决 如 连续体
方法： 切割无限多个质量元 一个质量元一个质量元地解决
5
精选ppt课件2021
四、位置矢量
P
时刻 t 质点运动到P点
任选一参考点O (通常选坐标原点)
称矢量
r OP为质点 t 时刻的
r
O
位置矢量
通常位矢是t 的函数 写成 位置矢量也叫 运动函数
（消去 t 即得 轨迹方程）
位矢法 r ( t) x ( t) i y ( t)j z ( t) k
自然法
S f(t)
质点运动学方程解决了“物体何时在何处”的问题
7
精选ppt课件2021
1. 直角坐标法 P(x, y, z)
2. 位矢法
质点某时刻位置P (x,y,z) 由位矢
r 表示。
rxiyjzk
r r(t)
在直角坐标系中质点运动是沿各坐标轴的分运动的矢量 合成
r ( t) x ( t) i y ( t)j z ( t) k
6
精选ppt课件2021
五、 确定质点位置的常用方法
运动学方程 从数学上确定质点在空间的位置随时间的变化关系
大学物理版课件第一册第一章
t0
v(t0)
由
vdrdt
t
r(t)
vdt dr
t0
r(t0)
r (t) r (t0 ) v (t0 )(t t0 ) 1 2 a (t t0 )2
编辑ppt
13
匀加速直线运动（沿x方向，t0=0）
xx0
v0t
1a 2
t2
vv0 at
平面r抛体r0运v0动t（12gx,2tjy平面，agj ，t0=0）
vv0gjt x x0 vx0t
分量形式：
y
y0
v y0t
1 2
gt
2
v v
x y
v x0 v 编辑ppt
y0
gt
14
运动学的两类问题：
求导
r(t)
v,a
积分
编辑ppt
15
§1.5 圆周运动（circular motion）
编辑ppt
16
一. 描述圆周运动的物理量
1.角位移（angular displacement） v
质点位置的矢量（用矢端表示）。
z
z( t )
·P( t )
位置矢量：
●
轨迹
x( t )
x
^z ^x i
k
j
0 ^y
r(
t
)
y(
t
)
r r( x ,y ,z )
xiyjzk
y 或 r x x ˆ y y ˆ z z ˆ
编辑ppt
7
二. 运动函数（function of motion）
机械运动是物体（质点）位置随时间的改变。
v (t )
·
•
大学基础物理第1册第1质点运动学PPT课件
(2)AB(ByAxBxAy)k.
第1章作业（1）
习题:补1,补2,13 预习:教材p5-p15
补2.设在直角坐标系中
A (t) A x (t)i A y (t)j,B (t) B x (t)i B y (t)j;
1.0 矢量
例1.3
在平面上有两相互垂直的单位矢
o
和
no
逆时针转动，
设在 d t 时间内转动 d ,试求
do和 dno 的大小和方向。
矢量合成解析法 矢量点积和叉乘
解：设 t tdt 时，o(t)和 no(t)
矢量导数和积分
逆时针转动
d
o
o
o(t) o(t) d o
n o(t) n o(t) d n o
d t
d t
d t
g .d A d A d s,式 中 A A (s ), d t d sd t
s t 为中间变量。
章首页
质点运动学
1.0 矢量
例1.4 试写出 d A
dt
在直角坐标系中的表示： 矢量合成解析法
矢量点积和叉乘
解
AAxiAy jA zk
矢量导数和积分
dA d
d t d t (Ax i Ay j Az k )
例1.2
已知
A 5 i 6 j,B 1 i 1 0 j.矢2 量合成解析法
求 AB ;
解：
B2A,
矢量点积和叉乘 矢量导数和积分
A B A ( 2 A ) 0 ,表明
A
B
章首页
质点运动学
1.0 矢量
1.0.3 矢量的导数和积分
矢量合成解析法
1.矢量的导数
矢量点积和叉乘
《高一物理运动学》PPT课件
核心例题 【例3】(1)一物体在水平面上由静止开始做 匀加速直线运动，加速度大小a1，经过时间t 后做匀减速直线运动，加速度大小为a2，若 再经过时间t恰能回到出发点，则a1∶a2=?
(2)物体恰好回到原处,此时物体的速度为v2, 若撤去加速度大小a1时速度为v1,则v1∶v2=?
核心例题
【例4】有一个做匀加速直线运动的物体，在 第一个4s内的位移为24m，在第二个4s内的 位移为64m，求该物体的初速度及加速度？
说明：速度和加速度是两个完全不同的概念，不 论是大小还是方向，都没有直接的因果关系；加 速度的大小与速度变化量的大小也没有直接的因 果关系；但是速度变化量的方向就是加速度的方 向。
三个核心公式
v vo at
x
v0t
1 2
at
2
2ax vt2 v02
核心实验
v x t
vt / 2 v
核心例题
【例6】某人在室内以窗户为背景摄影时，恰好把 窗外从高处落下的一小石子摄在照片中，已知摄 影的曝光时间是0.02s,量得照片中石子运动痕迹 的长度为1.6cm。实际长度为100cm的窗框在 照片中长度为4.0cm,凭以上数据，你知道这个 子石子从多高的地方落下的吗？计算时，石子在 照片中0.02s内速度变化比起它此时的瞬时速度 来说可忽略不计，因而可把这极短时间内石子运 动当成匀速运动来处理。
运动学核心知识 方法
1.参照物、质点、时刻和时间、位移和路程
2.速度
平均速度 瞬时速度
3.加速度
核心概念
• 平均速度V=x/t • 瞬时速度V=△x/ △ t • 加速度a= △V/ △ t
运动学概念的辨析 加速度
(1)举实例分析以下几种运动情况： ①加速度不为零，速度为零 ②加速度为零，速度最大 ③加速度减小，速度增大 ④加速度恒定，速度的大小和方向都在变化 ⑤加速度变化，速度大小不变
《大学物理上教学课件》1.运动学
哈尔滨工程大学理学院
绪论
第一章质点力学
1990年，IBM公司的科 学家展示了一项令世人 瞠目结舌的成果，他们 在金属镍表面用35个惰 性气体氙原子组成 “IBM”三个英文字母。
这是中国科学院化学所 的科技人员利用纳米加 工技术在石墨表面通过 搬迁碳原子而绘制出的 世界上最小的中国地图。
哈尔滨工程大学理学院
哈尔滨工程大学理学院
绪论
第一章质点力学二、怎样学好理学2.学 勤于思考，悟物穷理， 勤为径，悟作舟
1.教：基本概念、原版、“窗口”、“接口”、培养科学精
（1）学会自学 （2）数学工具 （3）实验（思想）
三、考核
哈尔滨工程大学理学院
第一章质点力学 绪论 给开始学习大学物理的同学们： Happy physics “科学是一种方法。它教导我们：一些事物是怎 样被了解的，什么事情是已知的，现在了解到了什 么程度，如何对待疑问和不确定性，证据服从什么 法则；如何思考事物，做出判断，如何区别真伪和 表面现象”。
绪论
第一章质点力学
大学物理
主讲教师：姜海丽
E-mail：jianghaili@
平等相待、互相尊重、教学相长
哈尔滨工程大学理学院
绪论
通 知
第一章质点力学
购买《大学物理作业纸》的时间、地点通知如下： 注意： 1、以班为单位，由班长负责一起购买。 2、每册6元（全年用，不用再买练习本）。 时间： 第一周 地点：226 3、每周二、四下午2：30—4：30 星期五下午 1：00 — 6：00
第一章质点力学 绪论 4.物理学与其它学科的关系
（1）与天文学的关系由来已久，有目共睹 可追溯到早期开普勒和牛顿对行星运动的研究 。当今物理的两个尖端之一便是天体物理；由光 学望远镜到射电望远镜，使天文学发展发生质的 飞跃（1960s：类星体、中子星、宇宙背景辐射） 另一方面，天文学也为物理学的研究提供了一 个具有高温、高压、高能粒子、强引力场等极端 条件的理想实验室。（1）广义相对论数据来源于 天文观测（ 2 ）正电子和 μ 子首先在宇宙射线中发 现，促进了粒子物理发展；（3）热核反应理论首 先为解释太阳能源问题。
绪论
第一章质点力学
1990年，IBM公司的科 学家展示了一项令世人 瞠目结舌的成果，他们 在金属镍表面用35个惰 性气体氙原子组成 “IBM”三个英文字母。
这是中国科学院化学所 的科技人员利用纳米加 工技术在石墨表面通过 搬迁碳原子而绘制出的 世界上最小的中国地图。
哈尔滨工程大学理学院
哈尔滨工程大学理学院
绪论
第一章质点力学二、怎样学好理学2.学 勤于思考，悟物穷理， 勤为径，悟作舟
1.教：基本概念、原版、“窗口”、“接口”、培养科学精
（1）学会自学 （2）数学工具 （3）实验（思想）
三、考核
哈尔滨工程大学理学院
第一章质点力学 绪论 给开始学习大学物理的同学们： Happy physics “科学是一种方法。它教导我们：一些事物是怎 样被了解的，什么事情是已知的，现在了解到了什 么程度，如何对待疑问和不确定性，证据服从什么 法则；如何思考事物，做出判断，如何区别真伪和 表面现象”。
绪论
第一章质点力学
大学物理
主讲教师：姜海丽
E-mail：jianghaili@
平等相待、互相尊重、教学相长
哈尔滨工程大学理学院
绪论
通 知
第一章质点力学
购买《大学物理作业纸》的时间、地点通知如下： 注意： 1、以班为单位，由班长负责一起购买。 2、每册6元（全年用，不用再买练习本）。 时间： 第一周 地点：226 3、每周二、四下午2：30—4：30 星期五下午 1：00 — 6：00
第一章质点力学 绪论 4.物理学与其它学科的关系
（1）与天文学的关系由来已久，有目共睹 可追溯到早期开普勒和牛顿对行星运动的研究 。当今物理的两个尖端之一便是天体物理；由光 学望远镜到射电望远镜，使天文学发展发生质的 飞跃（1960s：类星体、中子星、宇宙背景辐射） 另一方面，天文学也为物理学的研究提供了一 个具有高温、高压、高能粒子、强引力场等极端 条件的理想实验室。（1）广义相对论数据来源于 天文观测（ 2 ）正电子和 μ 子首先在宇宙射线中发 现，促进了粒子物理发展；（3）热核反应理论首 先为解释太阳能源问题。
大学物理上ppt课件
时间
t内质点的位移为
r
r2
r1
r xi yj zk
( x2 x1)i ( y2 y1) j ( z2 z1)k
Xi’an Jaotong University
1.3.2 速度 1. 平均速度
v
r
x
i
y
j
z
k
2. 瞬时速度
v
drt
t
dx
i
t
dy
j
t
dz
k
dt dt dt dt
dv
x
i
dv
y
j
dv
z
k
d2x
i
d2 y
j
d2z
k
dt dt
dt dt
dt 2 dt 2
dt 2
a axi ay j azk
其中
ax
dv x dt
d2 dt
x
2
,
ay
dv y dt
d2 dt
y
2
,
azdv z dtd2dtz2大小为
a
a
2 x
a
2 y
a
2 z
方向用方向余弦表示为
t
t)
v (vt )
A
B
r (t) r (t t)
t
t
2.
a
瞬时加速度
lim v (t t)
t0
t
v (t )
dv dt
d
2
r
dt 2
讨论
O
v (t)
v
v (t t)
(1) 加速度反映速度的变化（大小和方向）情况。 (2) 加速度的方向总是指向轨迹曲线凹的一面。
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用自然坐标表示 s s(t )
2. 轨道方程
从运动方程中消去时间t，得到 的x，y，z 之间的关系式。
S0
法
向
P
n轴
切向轴 11
五、位移
描述质点在空间位置变化的物理量。
1.定义 从起点指向终点的有向线段
大小： 起点指向终点 间的直线距离
方向： 起点
终点
r r2 r1
z
起 点
A ( x1, y1, z1)
法
n
向 轴
P S的正负号： 轨迹上O点起沿哪个方
向测量的。
切向轴
10
四、运动方程与轨道方程
表示位置随时间变 化的函数式。
1. 运动方程
x x(t ) z p(x, y, z)
用直角坐标表示 y y(t )
用位矢表示
z
r r(t)
z(t)
ok
xi
r
j
y
x(t)i y(t) j z(t)k S 0 o
x2 y2 z2
r与z轴夹角为
方向： cos x cos y cos z
r
r
r
9
平面运动
r
x2 y2
r xi yj
tg
y
x
直线运动 r xi
y
jo
p(
r
i
x,
y)
x
r p( x)
o
x
3. 自然法
S0
P 表示质点与原点间的
S的绝对值： 曲线长度。
o
表示这个曲线距离是从 S 0
方向：切线方向，并指向前进方向
v
dr
dx
i
dy
j
dz
dt dt dt dt
大小: v | v | v x
x 0r k vxi2 vy2 NhomakorabeaA
r
r2
xi yj vy j vz
vz2
v1 B
v2
y
zk k
方向： cos vx
v
cos v y cos vz
v v vx vy v
位移是起点指向终点的有向线段， 是矢量
大小： 起点指向终点间的直线距离
方向： 起点
终点
路程是质点在运动过程中所通过的实际路径的总长度
是标量
14
绕半周（ACB）
绕一周
C 位移元 dr
位移
大小： 2R 方向：A B
位移: 0
B A
B
路程： πR
路程： 2πR
R
② 位移大小 | r与| 路程 有s时相等、有时不等
1
物理—万物之理
物理学是研究物质的基本结构、相互 作用以及物质最基本、最普遍的运动和变 化的规律的科学。
力学
牛顿力学
物
振动和波
理论基础
热力学
理 学
热学 电磁学
经典物理学
麦克斯韦电 磁理论
光学
理论基础
相对论
近代物理
量子力学
2
物理学在自然科学中占有重要的地位并成为许多工程 技术的理论基础。物理学与生产技术的发展有着密切的联 系，互为促进。
光学：应用几何光学、光度学、干涉计量学、傅立叶 光学、非线性光学等。
4
近代物理学：相对论天体物理学、宇宙学、核物理学、 粒子加速器物理学、激光物理学、半导体物理学、等离子 体物理学、超导物理学等等。在高、精、尖、新技术中有 着广泛的应用。
物理四基：基础知识、基础技术、 基础课程、基础学分
祖传秘方： 多看书、多练习、多思考。
| r |
r1
A
r2
| r |
B
O
r
六、速度
描述质点在空间位置变 A
1.平均速度
化快慢的物理量。 r
v
大小：
|
v
t
| | r
|
z
r1
A
B
r B
方向： 与r方向一 t 致
0
r2
y
x
16
2.瞬 时速度 v lim
r
大小：tv|0v
t
|
|
dr dt
|
dr
dt
(速率)
z
r1
参照系的选取不是任意的。
因为动力学规律受适用条件的限制。
8
三、位置矢量
z p(x, y, z)
1.坐标法
2.位置矢量
描述质点在空间 位置的物理量。
（1）定义 （位矢）
由参考点O到考察点P的矢量。
（2）在直角 坐标系中的表 示
ok
xi
r
j
y
r与x轴夹角为
r与y轴夹角为
r xi yj zk
大小： r | r |
5
质点运动学 质点动力学 刚体的定轴转动
6
第一章 运动的描述
1.1描述质点运动的物理量
一、质 点
1.定义 如果在所研究的问题中，物体上各点运动状态的差
异只占很次要的地位，我们可以忽略物体的大小和内部 结构，把它看成是一个有质量的几何点。
2. 物体当质点处理的两种情况 （1）物体作平动 （2）运动物体的尺度比它运 动的空间范围小得很多。
7
二、参照系、坐标系
1.定义
为了描述一个物体的运动，都必须选择一 个或几个彼此没有相对运动的物体作为参 考，这些被参考的物体叫参照系。
2.对同一个物体的运动，选择不同的参照系，描述 的 结果一般不同。
3.参照系选取的原则 参照系的选取是任意的。
对于运动学： 主要看问题的性质和研究方便。
对于动力学：
在17、18世纪 牛顿力学和热力学的建立使人类进入了机械化时代。
到19世纪 电磁理论的建立使人类进入了电气化时代。
进入20世纪 相对论和量子力学的建立使人类进入了信息化时代。
3
物理学的拓展、渗透、融合： 力学：流体力学、固体力学、材料力学、天体力学、空 气动力学、爆发力学等等
电磁学：电工学、电机学、输配电学、无线电工程学、 电子学等。
相等
(a) 质点作方向不变的直线运动
(b) 曲线运动中， 当t 0时, | dr |
ds
(a) 质点作曲线运动 不等
A
B
C
(b) 有反向点的直线运动
位移大小： AB段
路程： AC+CB段
15
(3) 位矢大小增量 与r位矢增量大小 r r2 r1 | r2 | | r1 |
| r | |r2 r1 |
2
2
平面: v vxi v y j
tg v y vx
17
3. 速率
(1) 平均速率： v s
t
v (2) 瞬时速率： s lim t 0t
大小: r | r | (x)2 (y)2 (z)2
方向： cos x cos y cos z
r
|
r
r |
(x)2
r (y)2
平面: r xi yj
tg y x
13
3. 几点讨论
位矢表示质点在空间的位置
(1) 位矢与位移
与时刻对应 与O点选取有关
(2) 位移与路程 ① 定义
位移表示质点在空间位置的变化 与时间对应 与O点选取无关
r1
r
r2
B
终点
0
y
x
质点在Δt时间 内的位移
质点 在 同 一 时间内 位置矢量的增量
12
2.在直 角坐标 系中的 表示
r1
x1i
y1
j
z1k
r2 x2i y2 j z2k
z
A( x1, y1, z1 )
r1
r
r2
(
B
x2
,
y2
,
z2
)
0
y
x
( x2 x1 )i ( y2 y1 ) j (z2 z1 )k xi yj zk