大学物理质点运动学ppt课件
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大学物理质点力学第一章 质点运动学 PPT
方向：
cosa
=
x r
cosβ=
y r
cosγ=
z r
路程:质点所经路径得总长度。
三、速度
描述位置矢量随时间变化快慢得物理量
1、平均速度
在移质为点r由）A，到单B的位过时程间中内（的所平用均时位间移为称为t该，质所点发在生该的过位
程中的平均速度。
v
=
Δ Δ
r t
=
Δx Δt
i
+ΔΔ
y t
j
+
Δ Δ
0
Δx
Δ t —割线斜率（平均速度）
dx —切线斜率（瞬时速度） dt
x~t图
t tt
1
2
2、 v ~ t 图
v ~ t图
割线斜率：
Δv Δt = a
v v2
切线斜率：
dv dt
=a
v1
v ~ t 图线下得面积(位移):
0 t1
t2
x2
dt dx x2 x1 x
t1
x1
t2 t
3、 a ~ t 图
=
dθ
dt
B
Δθ A
θ
0
x
(3)、角加速度
β =ΔΔωt
β
=
lim
Δt
Δω
0Δ t
=ddωt
=ddθt2 2
(4)、匀变速率圆周运动
0
t
1 2
t2
0 t
2
2 0
2
(5)、线量与角量得关系
Δ s = rΔθ
lim Δ s
Δt 0Δ t
=
lim
Δt 0
r
Δθ
大学物理质点运动学(老师课件)
如图，一般情况下 r r
r
rB
r
r r
讨论2：
s AB
比较位移和路程
A
s
B
t 时间内质点运动路径的长度 路程：
r
r AB
位移：是矢量，表示质点位置变化的净效果，与质点 运动轨迹无关，只与始末点有关。 路程：是标量，是质点通过的实际路径的长，与质点 运动轨迹有关。 例如质点运动一周，位 r s 移为零，路程为周长。 r s
v v(t + t ) v(t) a t t
方向： v 的方向
2、(瞬时) 加速度
2 v d d r 2 a lim t 0 t dt dt
加速度等于速度对时间的一阶导数。 方向：v 的极限方向, 指向曲线凹的一侧 一般 a 与 v 方向不同。
质点
没有大小和形状，只具有物体全部质量 的一点。 物理学中有很多抽象模型：
理想化的 物理模型
质点、刚体、理想气体、点电荷、…
把物体当作质点是有条件的、相对的：当物体的大
小和形状对运动没有影响或影响可以忽略。
研究地球
r
S
R 10 m s E 6
8
r 10 m Rs , RE << r
11
RE 10 m
vA
B'
B
A
速度的方向： 质点所在处轨迹的切线指向前进的方向。
e.g. 设
2 r (t ) i t j t k ( SI )
j 2 tk
t 1 t 1
dr dt
j 2k m / s
则t=1s 末的速度
一维情形，设x=6t–t2(SI),则在t=4s末的速度：
r
rB
r
r r
讨论2：
s AB
比较位移和路程
A
s
B
t 时间内质点运动路径的长度 路程：
r
r AB
位移：是矢量，表示质点位置变化的净效果，与质点 运动轨迹无关，只与始末点有关。 路程：是标量，是质点通过的实际路径的长，与质点 运动轨迹有关。 例如质点运动一周，位 r s 移为零，路程为周长。 r s
v v(t + t ) v(t) a t t
方向： v 的方向
2、(瞬时) 加速度
2 v d d r 2 a lim t 0 t dt dt
加速度等于速度对时间的一阶导数。 方向：v 的极限方向, 指向曲线凹的一侧 一般 a 与 v 方向不同。
质点
没有大小和形状，只具有物体全部质量 的一点。 物理学中有很多抽象模型：
理想化的 物理模型
质点、刚体、理想气体、点电荷、…
把物体当作质点是有条件的、相对的：当物体的大
小和形状对运动没有影响或影响可以忽略。
研究地球
r
S
R 10 m s E 6
8
r 10 m Rs , RE << r
11
RE 10 m
vA
B'
B
A
速度的方向： 质点所在处轨迹的切线指向前进的方向。
e.g. 设
2 r (t ) i t j t k ( SI )
j 2 tk
t 1 t 1
dr dt
j 2k m / s
则t=1s 末的速度
一维情形，设x=6t–t2(SI),则在t=4s末的速度：
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。
大学物理质点运动学PPT
dx
2
dy
2
dz
2
dt dt dt
15
4、加速度
a
描述质点速度大小和方向变化快慢的物理量
r ,v 为描述机械运动的状态参量 a 称为机械运动状态的变化率
1）平均加速度与瞬时加速度
vA
A
B vB
vA
v
o
a v t
dv dt
d
2
r
dt 2
2、已知加速度(速度)，初始条件，求速度(运动程)(用积分的方
法)
设初始条件为 ：t = 0 时，r r0 ，v v0
a dv dt
v
t
dv adt
v0
t0
t
v v0 adt t0
v dr dt
r
t
dr vdt
r0
由速度定义得
v dr 3i 8tj dt
图1.15
其模为 v 32 (8t)2 ，与x轴的夹角 arctan 8t .
3
21
由加速度的定义得
a dv 8 j dt
即加速度的方向沿y轴负方向，大小为 8m / s2.
22
例 已知 a 16 j , t =0 时， v0 6i , r0 8k
d
dr ds
但仍是
dr
dr
dr
dr
12
3、速 度 描述质点位置变化和方向变化快慢的物理量
1）平均速度与平均v 速 率r t
v s t
读成t时刻附近△t时间内的平均速度（或速率）
《大学物理学》PPT课件
5
a b ab ab
三.标量积(点积、数量积、内积)
a b a b cos abcos
a axi ay j azk b bxi by j bzk
a b axbx ayby azbz
6
a b abcos
四.矢量积(向量积、叉积、外积) c
ab c
c ab absin
从起点A到终点B的有向线
段AB=r, 称为质点在时间t内
的位移。
zC
A
•
S
而A到B的路径长度S, 称
为路程。
r(t)
r • B
(1)位移是位置矢量r 在时间 o t内的增量:
r(t+t)
y
r r(t t) r(t)
x
图1-2
15
在直角坐标系中，若t1、t2时刻的位矢分别为r1和 r2 ,则这段时间内的位移为
19
质点的(瞬时)速度:
lim r dr
(1-9)
t0 t dt
质点的(瞬时)速率:
=
lim
t0
S t
dS dt
(1-12)
这表明,质点在t时刻的速度等于位置矢量r 对时间 的一阶导数; 而速率等于路程S对时间的一阶导数。
20
lim r dr
(1-9)
t0 t dt
=
lim
t0
S t
r r2 r1 ( x2 x1 )i ( y2 y1 ) j ( z2 z1 )k
在x轴方向的位移为
r ( x2 x1 )i
注意：坐标的增量x = x2-x1是位移，而不是路程!
16
(2)位移和路程是两个不同的概念。 位移代表位置变化，是矢量，在图1-2中，是有向
a b ab ab
三.标量积(点积、数量积、内积)
a b a b cos abcos
a axi ay j azk b bxi by j bzk
a b axbx ayby azbz
6
a b abcos
四.矢量积(向量积、叉积、外积) c
ab c
c ab absin
从起点A到终点B的有向线
段AB=r, 称为质点在时间t内
的位移。
zC
A
•
S
而A到B的路径长度S, 称
为路程。
r(t)
r • B
(1)位移是位置矢量r 在时间 o t内的增量:
r(t+t)
y
r r(t t) r(t)
x
图1-2
15
在直角坐标系中，若t1、t2时刻的位矢分别为r1和 r2 ,则这段时间内的位移为
19
质点的(瞬时)速度:
lim r dr
(1-9)
t0 t dt
质点的(瞬时)速率:
=
lim
t0
S t
dS dt
(1-12)
这表明,质点在t时刻的速度等于位置矢量r 对时间 的一阶导数; 而速率等于路程S对时间的一阶导数。
20
lim r dr
(1-9)
t0 t dt
=
lim
t0
S t
r r2 r1 ( x2 x1 )i ( y2 y1 ) j ( z2 z1 )k
在x轴方向的位移为
r ( x2 x1 )i
注意：坐标的增量x = x2-x1是位移，而不是路程!
16
(2)位移和路程是两个不同的概念。 位移代表位置变化，是矢量，在图1-2中，是有向
第一讲质点运动的描述ppt课件
（1）质点作什么运动（2）t=2s, 3s时的位置.
（3）头3秒内的位移和路程
解：
（1）
dx 4 2t
v vx
dt
( m / s)
故为变速直线运动
dv
2
( m / s2 )
a
dt
故为匀变速直线运动
t 2s
v, a反向，
t 2s
t 2s
v, a同向， 故为匀加速直线运动
a)
( r、
) 是描述物体运动状态的物理量，
① 状态量：
分别表示质点任一时刻的位置
状态和运动状态。当质点的位
置状态和速度状态同时确定时，
质点的运动状态才完全确定。
a ) 是描述质点状态变化的物理量，
② 过程量：( r、
分别表示在某一时间间隔内的
位置矢量变化和速度的变化。
a ) --矢量
dt
v v0 at
v v 0 at
dx vdt (v 0 at)dt
x
t
x0
0
dx (v 0 at)dt
1 2
x x 0 v 0t at
2
例3：质点做直线运动已知a=Rx，（R>0）
求v（x）。设（ = ， = ）
第一章 质点运动学
第一讲
质点运动的描述
基本概念：位置、速度、加速度
基本规律: 两类运动学问题。
作业：练习1 坐标系 质点 位置矢量
位移 速度 加速度
教学基本要求
一 、掌握位置矢量、位移、速度、加速
度等描述质点运动及运动变化的物理量 ，
理解它们的矢量性、瞬时性和相对性。
（3）头3秒内的位移和路程
解：
（1）
dx 4 2t
v vx
dt
( m / s)
故为变速直线运动
dv
2
( m / s2 )
a
dt
故为匀变速直线运动
t 2s
v, a反向，
t 2s
t 2s
v, a同向， 故为匀加速直线运动
a)
( r、
) 是描述物体运动状态的物理量，
① 状态量：
分别表示质点任一时刻的位置
状态和运动状态。当质点的位
置状态和速度状态同时确定时，
质点的运动状态才完全确定。
a ) 是描述质点状态变化的物理量，
② 过程量：( r、
分别表示在某一时间间隔内的
位置矢量变化和速度的变化。
a ) --矢量
dt
v v0 at
v v 0 at
dx vdt (v 0 at)dt
x
t
x0
0
dx (v 0 at)dt
1 2
x x 0 v 0t at
2
例3：质点做直线运动已知a=Rx，（R>0）
求v（x）。设（ = ， = ）
第一章 质点运动学
第一讲
质点运动的描述
基本概念：位置、速度、加速度
基本规律: 两类运动学问题。
作业：练习1 坐标系 质点 位置矢量
位移 速度 加速度
教学基本要求
一 、掌握位置矢量、位移、速度、加速
度等描述质点运动及运动变化的物理量 ，
理解它们的矢量性、瞬时性和相对性。
质点的运动PPT课件
①过河时间仅由v2垂直于岸的分量v⊥决定！即 t=d/ v⊥，与v1无关。故当v2垂直于岸时，过河 时间最短，最短时间为t=d/ v ，与v1无关。 O’ 2
V2 V合 V1 O
当船速垂直河岸时，渡河时 间最短，但此时船的航线 OO’ 与 河岸并不垂直，船是斜着过去的
②过河路程由实际运动的轨迹方向决定，当v1 ＜v2时，最短路程为d ；当v1＞v2时，最短 O’ 路程程为vO’ 1d/v2。
• ⑶区别于位移中点的瞬时速度。 无论是匀加速还是匀减速，都有:
3．初速度为零（或末速度为零）的匀变速直线运动
①前1秒、前2秒、前3秒……内的位移之比为：
1∶4∶9∶…… ②第1秒、第2秒、第3秒……内的位移之比为： 1∶3∶5∶……
③前1米、前2米、前3米……所用的时间之比为：
1∶
1∶
∶
∶
∶……
① ②
t/s
2 3
初速度v1=2m/s，v2=4m/s；①物体加速度大（a1=4m/s2， a2=2m/s2）；经过1s后速度大小相同（都是6m/s）；经过 2s后两物体再次相遇。
例6．某人骑自行车在平直道路上行进，右 图中的实线记录了自行车开始一段时间内 的v-t图象，某同学为了简化计算，用虚线 作近似处理。下列说法正确的是（ ） A．在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大 B．在0-t1时间内，由虚线计算v 出的平均速度比实际的小 C．在t2-t3时间内，由虚线计 t 算出的位移比实际的大 O t1 t2 t3 t4 D．在t3-t4时间内，实线反映
t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7
例2．在与 x 轴平行的匀强电场中，一带电量 q=1.0×10-8C、质量 m=2.5×10-3kg 的物体 在光滑水平面上沿着 x 轴作直线运动，其位 移与时间的关系是 x＝0.16t – 0.02t2，式中 x 以m为单位，t 以 s 为单位。从开始运动到 5s 末物体所经过的位移为______m，路程为 _____ m，克服电场力所做的功为______J 。 2 a = 0.04 m/s 2 x＝0.16t – 0.02t v0 = 0.16 m/s 0.30m；0.34m；3×10-5J
V2 V合 V1 O
当船速垂直河岸时，渡河时 间最短，但此时船的航线 OO’ 与 河岸并不垂直，船是斜着过去的
②过河路程由实际运动的轨迹方向决定，当v1 ＜v2时，最短路程为d ；当v1＞v2时，最短 O’ 路程程为vO’ 1d/v2。
• ⑶区别于位移中点的瞬时速度。 无论是匀加速还是匀减速，都有:
3．初速度为零（或末速度为零）的匀变速直线运动
①前1秒、前2秒、前3秒……内的位移之比为：
1∶4∶9∶…… ②第1秒、第2秒、第3秒……内的位移之比为： 1∶3∶5∶……
③前1米、前2米、前3米……所用的时间之比为：
1∶
1∶
∶
∶
∶……
① ②
t/s
2 3
初速度v1=2m/s，v2=4m/s；①物体加速度大（a1=4m/s2， a2=2m/s2）；经过1s后速度大小相同（都是6m/s）；经过 2s后两物体再次相遇。
例6．某人骑自行车在平直道路上行进，右 图中的实线记录了自行车开始一段时间内 的v-t图象，某同学为了简化计算，用虚线 作近似处理。下列说法正确的是（ ） A．在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大 B．在0-t1时间内，由虚线计算v 出的平均速度比实际的小 C．在t2-t3时间内，由虚线计 t 算出的位移比实际的大 O t1 t2 t3 t4 D．在t3-t4时间内，实线反映
t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7
例2．在与 x 轴平行的匀强电场中，一带电量 q=1.0×10-8C、质量 m=2.5×10-3kg 的物体 在光滑水平面上沿着 x 轴作直线运动，其位 移与时间的关系是 x＝0.16t – 0.02t2，式中 x 以m为单位，t 以 s 为单位。从开始运动到 5s 末物体所经过的位移为______m，路程为 _____ m，克服电场力所做的功为______J 。 2 a = 0.04 m/s 2 x＝0.16t – 0.02t v0 = 0.16 m/s 0.30m；0.34m；3×10-5J
质点运动学PPT课件
lim d t0 t dt
线量与角量之间的关系
l(弧长) R
v R
at R
an
v2 R
v
R 2
前一例：一个质点作匀速率圆周运动，圆周半径为R，
角速度为 ，试用自然法表示的质点的速度和法向、
切向加速度。
解：用自然法表示速度和加速度：
S rt
R
法向加速度： 切向加速度：
反映速度方向的变化。 0 反映速度大小的变化。
描1. 述平质均点速位度置变v化快慢r和运动方向的矢量
2. 瞬时速度
v
t
lim
r
dr
t0 t dt
在直角坐标系中:
r x(t)i y(t) j z(t)k
v
dr
d
x(t)i y(t) j z(t)k
dt dt
vxi vy j vzk
—— 瞬时速率
平均速度
v
r
的极限方向
B vB
rB
y vB
a
lim
t 0
v t
dv dt
d dt
dr dt
d
2
r
dt 2
在直角坐标系中，a 的分量式
a axi ay j azk
a a
a
2 x
a
2 y
az2
ax
dv x dt
d2 x dt 2
a y
dv y dt
d2 y dt 2
az
dvz dt
o
路程！ B
x
注意：
1. 位移的矢量性 2. 位移与原点选取无关 3. 位移与路程不同概念
位移只决定于始末位置，与过程无关，状态量；
线量与角量之间的关系
l(弧长) R
v R
at R
an
v2 R
v
R 2
前一例：一个质点作匀速率圆周运动，圆周半径为R，
角速度为 ，试用自然法表示的质点的速度和法向、
切向加速度。
解：用自然法表示速度和加速度：
S rt
R
法向加速度： 切向加速度：
反映速度方向的变化。 0 反映速度大小的变化。
描1. 述平质均点速位度置变v化快慢r和运动方向的矢量
2. 瞬时速度
v
t
lim
r
dr
t0 t dt
在直角坐标系中:
r x(t)i y(t) j z(t)k
v
dr
d
x(t)i y(t) j z(t)k
dt dt
vxi vy j vzk
—— 瞬时速率
平均速度
v
r
的极限方向
B vB
rB
y vB
a
lim
t 0
v t
dv dt
d dt
dr dt
d
2
r
dt 2
在直角坐标系中，a 的分量式
a axi ay j azk
a a
a
2 x
a
2 y
az2
ax
dv x dt
d2 x dt 2
a y
dv y dt
d2 y dt 2
az
dvz dt
o
路程！ B
x
注意：
1. 位移的矢量性 2. 位移与原点选取无关 3. 位移与路程不同概念
位移只决定于始末位置，与过程无关，状态量；
质点运动学课件.pptx
r (t
B
t)
o y
x
➢ 瞬时速度沿轨道切线方向
第13页/共55页
2．速度的直角坐标分量
r r (t) x(t)i y(t) j z(t)k
dr
dx dy dz
v
dt
i dt
dt
j k dt
vxi
vy j vzk
大小: v
vx2
v
2 y
vz2
方向: cos
vx
,
cos
（ （
3）
4） a
vvddvddrrttt(444ittii633jtt)22(jmj / sv2v2)0
(8i 0,
12 j )(m / s) v2 8i 12
j
（ 5）
a
t
dv dt
4i
6tj
a2
(4i
12 j )(m
/
s2)
第18页/共55页
例 1-2 如图，一人拉着绳子的一端在水平面上以速度 v0 匀 速 前 进 。 求当绳子与水平面夹角为 时，重物上
dy dx
将y对x求导，并带入上式可得：
v
v0 x x2 h2
v0 cos
第20页/共55页
由加速度的定义可知：
a dv dv dx dt dx dt
v0
dv dx
v02h2
3
x2 h2 2
v02 sin3
h
方法二：利用极限求解
解：同样以水平方向为x轴，竖直方向为y轴，建立
如图所示的坐标系。假设绳长为L，经过时间Δt
解：（1）将运动方程的矢量形式改写成参数形式，联立方程消去时间t就可以 得到质点运动的轨迹方程，即：
B
t)
o y
x
➢ 瞬时速度沿轨道切线方向
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2．速度的直角坐标分量
r r (t) x(t)i y(t) j z(t)k
dr
dx dy dz
v
dt
i dt
dt
j k dt
vxi
vy j vzk
大小: v
vx2
v
2 y
vz2
方向: cos
vx
,
cos
（ （
3）
4） a
vvddvddrrttt(444ittii633jtt)22(jmj / sv2v2)0
(8i 0,
12 j )(m / s) v2 8i 12
j
（ 5）
a
t
dv dt
4i
6tj
a2
(4i
12 j )(m
/
s2)
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例 1-2 如图，一人拉着绳子的一端在水平面上以速度 v0 匀 速 前 进 。 求当绳子与水平面夹角为 时，重物上
dy dx
将y对x求导，并带入上式可得：
v
v0 x x2 h2
v0 cos
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由加速度的定义可知：
a dv dv dx dt dx dt
v0
dv dx
v02h2
3
x2 h2 2
v02 sin3
h
方法二：利用极限求解
解：同样以水平方向为x轴，竖直方向为y轴，建立
如图所示的坐标系。假设绳长为L，经过时间Δt
解：（1）将运动方程的矢量形式改写成参数形式，联立方程消去时间t就可以 得到质点运动的轨迹方程，即：
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j
i0
y
x
位置矢量的大小：
rr
x2y2z2
位置矢量的方向： cosx, cosy, cosz
r
r
r
ppt课件.
13
§1-2 质点运动的描述：
1.2.1.2 质点运动过程的描述：
直角坐标系中，质点的运动（参数）方程：
x x ( t),y y ( t),z z ( t)
从中消去参数 轨道方程： f(x,y,z)0
z P(x,y,z)
由矢量方程表示的运动方程：
r r ( t ) x ( t ) i y ( t ) j z ( t ) k
r称为质点的y
x
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14
1.2.2 位移：
t
时刻：
rxiyjzk
t
+Δ
t
时刻：
r' x 'i y 'j z 'k
z
A( t )
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7
学习方法和要求：
（1）注重物理思想和物理方法的思考和研究 （2）主动培养自学能力，课前预习、课后复习。 （3）学会记笔记（记思路、要点和有特色的内容）。 （4）高质量及时地完成作业。
“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”。
相对论力学 量子力学
质点力学 运动学1、动力学2、机械能守恒3、振动6、波动7、相对论8
刚体力学
刚体定轴转动4
流体力学
流体力学5 ppt课件.
10
第一章 质 点 运 动 学
运动学研究物质在空间位置的变化与时间的 关系。它只研究物质的机械运动状态，而不涉 及引起运动和改变运动的原因。
主要内容：
（1）位矢、位移、速度、加速度（矢量性、微积分）； （2）直线运动、曲线运动； （3）相对运动。
v vx2v2y vz2
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16
1.2.4 加速度：（质点速度变化的快慢及方向）
平均加速度：a vBvAv 指向v方向
t t
z
A( t ) v
瞬时加速度： a lit m 0 v td d v td dt2r 2 (m s2)
a指向 v的极限方向，一般不在轨道的
r
r'
切线方向。
x0
B( t t )
s
B( t t )
r
r
r
r'
则质点在 Δ t 时间内的位移为：
x0
y
r r ' r ( x ' x ) i ( y ' y ) j ( z ' z ) k
r x i y j zk
注： 路程与位移的区别；
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15
1.2.3 速度：（质点位置变化的快慢及方向）
自然坐标等。
质点： 只有质量而没有形状、大小、结构的点。
注：时刻和时间（间隔）的区别。
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12
§1-2 质点运动的描述：
1.2.1 确定质点位置的方法 z 1. 直角坐标法 P (x, y, z)
P(x,y,z)
2. 位置矢量法
质点某时刻位置P 由位置矢量 r表示。
rxiyjzk
k
4.大学物理学习辅导刘宏清... [等]主编 科学技术文献出版社 2002O4/Z57
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9
第一篇 力学基础篇
力学是一门古老的科学，起源于公元前4世纪。但力学 成为一门科学理论是从17世纪开始的，由伽利略论述惯 性运动到牛顿提出三个运动定律。
弱引力场 中宏观物 体低速的 运动
经典力学 （牛顿力学）
基础物理学
牛顿
麦克斯韦
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爱因斯坦
6
物理学研究的对象
物理学是研究物质的基本结构，物质之间的相互 作用以及它们的最普遍、最基本的运动形式和规律， 认识物质世界的基本属性的一门科学。
•学习物理学的目的：
（1）培养辩证唯物主义的世界观
（2）学会掌握科学的方法
（3）培养科学思维能力、发展智力
（4）培养探索与创新精神
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返11回
§1-1 参照系、坐标系、物理模型（质点）：
运动的绝对性：运动是物质存在的形式，是物质的固有属性。 运动描述的相对性： 以不同物体为参照物观察同一物体
运动时，所得结果不同。
参照系： 描述一个物体的运动前，被选择作为参考标准的
一个（或一组）物体。
坐标系：参照系的数学抽象。 直角坐标、极坐标、柱坐标、
2
物理学
观测到最远
10 26 米
类星体的距离
10 - 15 米 质子半径
时空起源 粒子产生
普朗克时间
10 - 43 秒
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10 39 秒 质子寿命
3
微观
核子 W++ 10-16
原子核
10-14
原子
10-10 10-5 1m
1026 1021
1010
106 103
哈勃半径 星系 宇观 太阳系
——R.P费曼
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8
• 参考书：
1.大学基础物理学学习辅导与习题解答 张三慧清华大学出版社 2004O4-44/Z57
2.大学基础物理学(第二版)学习指导与习 题解答丁孺牛 ... [等]高等教育出版社 2005O4/Z199
3. 《物理学》学习指南 : 马文蔚等编 第一、二、三、四、五版
地球
介观 DNA
人
山 宏观
空间尺度 （相差 1042） 1026 m（150亿光年）（哈勃半径）—— 10-16 m（核子）
时间尺度 （相差1044 ） 1018 s（150亿年）（宇宙年龄）—— 10-25 s（Z0粒子寿命）
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返4回
时空范围
800万（8 ）像素数码
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80
硬5盘微
v'
y
加速度在直角坐标系中的表示：
a d d v d t d x i v td d y jv td d zk v ta x i a y j a z k
平均速度：v
r
指向 r方向
瞬时速度：vlitmrdr
t0t dt
v指向 r的极限方向，即轨道切线方向。
z
A( t ) v A
r
r
r'
B( t t ) v vB
平均速率：v s
t
x0
y
平均速度≠平均速率 ？
瞬时速度的大小（模）=瞬时速率
vv
dr
ds
dt dt
速度在直角坐标系中的表示：
v d d r d d ti x td d j y td d k z tv x i v y j v z k
大学物理
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1
课程介绍
• 总学时：51学时
• 上课时间：1-17周
• 教材：《大学物理学》，赵近芳主编， 北京邮电大学出版社，2014年11月第4版
• 考核方式：闭卷考试
• 成绩评定：
• 总成绩=期末考试成绩（50%）+课程论 文（20%）+平时成绩（考勤、作业、实 践）（30%）
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