大学物理电子教案运动学

大学物理电子教案

（electronic teaching plan for university physics）

绪论

（introduction）

一、什么是物理学what is physics

1、概念（conception）

研究物质结构及运动规律的学问

2、时间（time）

10-43s（普朗克时间）～1039s（质子寿命）

3、空间（space）

10-15m（质子半径）～1026m（至类星体距离）

二、为什么要学物理学（why study physics）

1、物理学是其它自然学的基础physics is basis of science

（1）物理与化学（举例）

（2）物理与生物学（举例）

2、物理学是工程技术的基础（physics is basis of technology）

（1）工程技术是物理知识的一种应用（举例）

（2）工程技术革命离不开物理学（举例）

3、物理学就在你身边（举例）

（physics is your side）

三、如何学习物理学（how study physics）

1、抓住三个基本（grip three bases）

基本概念、规律、方法

2、注意理论联系实际（note integrate with practice）

工程实际（习题模拟）,生活实际,培养应用能力

3、注意看书技巧（note skill at reading）

先广博，后精专

Know something about evening，

Know evening about something

第一章运动学

（Kinematics）

§1-1 质点参考系与坐标系

（particle reference system and coordinate system）

一、质点（particle ）

1、概念（concept）

形状大小可忽略，而仅有质量的物体

2、质点是个理想模型（particle is an ideal model）

突出主要矛盾，忽略次要矛盾

3、何物可视为质点（which body can look upon particle）

形状大小对讨论问题影响不大之物

二、参考系（reference system）

1、概念（concept）

被选作参考的物体

2、作用(use)

使运动描述具体化。

物体运动相对参考系而言才有意义

如黑板，对教室，静止，对太阳，在运动。

三、坐标系(coordinate system)

1、概念(concept)

固联在参考系上的正交数轴组成的系统。

2、 种类（kinds ）

(1) 直角坐标系 X Y Z 三轴组成。

（2）自然坐标系 由曲线上任一点的切、法线（τ ，n ）组成。 （研究曲线运动时使用较方便）

直角坐标系 自然坐标系

§1—2质点运动的描述

(description of m otion of mass point)

O 、矢量 （vector ） 1、 概念（concept ）

有大小、有方向、且服从平行四边形运算法的量。如速度 2、 表示 （express ）

（1）印刷式 粗黑体量， 如A （白体A 为标量） （2）手写式 量上加箭头 ， 如 （无箭头量为标量） （3）有向线段式OP O →P ，长度示量，箭头示向 （4）坐标式 单位矢量（大小为1的矢量）+坐标(,,y x ）

轴上单位矢量

y x j i j

y i x A ,,,+=

3、 运算（operations ）

（1） 加减法

2

A 1A A

○1服从平行四边形法则，以21,A A 为邻边的对角线。 ○2对应坐标相加减y y x x )()(2

121++±= （2）乘法

○

1点（标）乘 10 两量大小与它们夹角余弦的乘积αcos 2121A A A A =⋅ 20对应坐标乘积代数和212121y y x x A A +=⋅ ②叉（矢 ）乘

10 大小 αsin 2121A A A A = 方向 右手螺旋法则

右手四指从1A 沿小于π方向叉（弯）向2A

─

时大拇指指向1A ×2A

2

A 1

A 1A 2

A ×

20

三阶行列式

一、直角坐标系中质点运动的描述

（ description of motion of mass point in right angle coordinate system ） 在直角坐标系中质点的运动常用如下参量描述 1、位矢 r （position vector ）

（1） 概念

坐标原点到质点位置的有向线段

（2） 功能

r

（3） 表示

①线段式 ②坐标式

k z j y i x r ++= ③模量式（二维情况）

)

(arctan 2

2轴夹角量与X x

y

y x r r =+==α

④三种方程

1 )(t r r = 运动学方程 0

2

)

()(t y y t x x ==｝ 参数方程

3 )(x f y = 轨迹方程（消去参数t ） 2、位移 r ∆ （displacement ）