大学物理力学全套课件
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大学物理-力学课件(全)
详细描述
牛顿第二定律
总结词
描述力对物体转动效应的定律。
详细描述
力的矩与转动定律指出，力矩是力和力臂的乘积，其方向垂直于力和力臂所在的平面。公式表示为M=FL，其中M表示力矩，F表示作用力，L表示力臂。转动定律则说明，对于定轴转动系统，系统的角加速度与作用于转轴上的合力矩成正比，与转动惯量成反比。
力的矩与转动定律
万有引力定律
04
CHAPTER
弹性力学
能够恢复其原始形状和大小的物体。
弹性体定义
线弹性体、非线弹性体、超弹性体等。
弹性体的分类
杨氏模量、泊松比等。
弹性体的物理属性
拉伸、压缩、弯曲、剪切等。
弹性体的变形
弹性体的基本性质
物体内部相邻部分之间的相互作用力。
弹性体的应力与应变
应力定义
正应力和剪应力。
应力的分类
动量的计算方法
动量与动量守恒定律
在没有外力作用的情况下，一个系统内各个物体的动量总和保持不变。这一定律是经典力学中重要的基本定律之一，适用于宏观低速的物体系统。
动量守恒定律
通过分析系统的受力情况和动量变化情况，根据动量守恒定律可以求出系统内各个物体的动量和速度变化情况。在解决实际问题时，通常需要先对系统进行受力分析和动量分析，然后根据动量守恒定律列方程求解。
应用方法
动量与动量守恒定律
02
CHAPTER
运动学
描述物体位置变化的物理量，表示为矢量，由起点指向终点的有向线段。
位移
描述物体运动快慢的物理量，等于位移对时间的导数，表示为矢量。
速度
位移与速度
加速度
描述物体速度变化快慢的物理量，等于速度对时间的导数，表示为矢量。
牛顿第二定律
总结词
描述力对物体转动效应的定律。
详细描述
力的矩与转动定律指出，力矩是力和力臂的乘积，其方向垂直于力和力臂所在的平面。公式表示为M=FL，其中M表示力矩，F表示作用力，L表示力臂。转动定律则说明，对于定轴转动系统，系统的角加速度与作用于转轴上的合力矩成正比，与转动惯量成反比。
力的矩与转动定律
万有引力定律
04
CHAPTER
弹性力学
能够恢复其原始形状和大小的物体。
弹性体定义
线弹性体、非线弹性体、超弹性体等。
弹性体的分类
杨氏模量、泊松比等。
弹性体的物理属性
拉伸、压缩、弯曲、剪切等。
弹性体的变形
弹性体的基本性质
物体内部相邻部分之间的相互作用力。
弹性体的应力与应变
应力定义
正应力和剪应力。
应力的分类
动量的计算方法
动量与动量守恒定律
在没有外力作用的情况下，一个系统内各个物体的动量总和保持不变。这一定律是经典力学中重要的基本定律之一，适用于宏观低速的物体系统。
动量守恒定律
通过分析系统的受力情况和动量变化情况，根据动量守恒定律可以求出系统内各个物体的动量和速度变化情况。在解决实际问题时，通常需要先对系统进行受力分析和动量分析，然后根据动量守恒定律列方程求解。
应用方法
动量与动量守恒定律
02
CHAPTER
运动学
描述物体位置变化的物理量，表示为矢量，由起点指向终点的有向线段。
位移
描述物体运动快慢的物理量，等于位移对时间的导数，表示为矢量。
速度
位移与速度
加速度
描述物体速度变化快慢的物理量，等于速度对时间的导数，表示为矢量。
大学物理力学ppt课件
应用实例
天体运动中行星绕太阳的角动量守恒，刚体定点转动的 角动量守恒等。
06
功能原理和机械能守恒定律
功能原理内容解释
功能原理定义
系统所受外力的功等于系统动能的变化量。
公式表示
$W\_{ext}=\Delta E\_k$
物理意义
外力做功导致物体动能改变，是能量转化和 传递的基本规律之一。
机械能定义及分类
大学物理力学ppt课件
目
CONTENCT
录
• 力学基本概念 • 运动学基础 • 牛顿运动定律及应用 • 动量定理与动量守恒定律 • 角动量定理与角动量守恒定律 • 功能原理和机械能守恒定律
01
力学基本概念
质点与刚体
质点
具有一定质量，但没有形状和大小的理想化物理模型。质点模型 忽略了物体的形状和大小，只考虑其质量，便于研究物体的运动 规律。
动量定理表述及证明过程
动量定理表述
物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化 量。
动量定理证明过程
通过牛顿第二定律和运动学公式推导得出。
动量守恒条件及应用实例
动量守恒条件
系统所受合外力为零或不受外 力作用。
动量守恒应用实例
碰撞问题、爆炸问题等。在这 些问题中，可以通过动量守恒 定律求解物体的速度、位移等 物理量。
、位移等物理量。
注意事项
当存在非保守力（如摩擦力 ）做功时，机械能不守恒， 需要考虑能量损失和转化。
THANK YOU
感谢聆听
03
牛顿运动定律及应用
牛顿三定律内容
第一定律
任何物体都要保持匀速直线运 动或静止状态，直到外力迫使 它改变运动状态为止。
第二定律
物体的加速度跟物体所受的合 外力成正比，跟物体的质量成 反比，加速度的方向跟合外力 的方向相同。
大学物理ppt课件完整版
03
计算机模拟和仿真
利用计算机进行数值模拟和仿真 实验，验证理论预测和实验结果 。
2024/1/25
5
物理学的发展历史
01
02
03
古代物理学
以自然哲学为主要形式， 探讨自然现象的本质和规 律，如古希腊的自然哲学 。
2024/1/25
经典物理学
以牛顿力学、电磁学等为 代表，建立了完整的经典 物理理论体系。
固体的电子论
介绍了能带理论、金属电子论、半导体电子 论等。
30
核物理和粒子物理基础
原子核的基本性质
包括核力、核子、同位素等基本概念。
放射性衰变
阐述了α衰变、β衰变、γ衰变等放射性衰变过程及 其规律。
粒子物理简介
介绍了基本粒子、相互作用、粒子加速器等基本 概念。
2024/1/25
31
THANKS
感谢观看
19
恒定电流的电场和磁场
恒定电流：电流大小和方 向均不随时间变化的电流 。
2024/1/25
毕奥-萨伐尔定律：计算 电流元在空间任一点产生 的磁场。
奥斯特-马可尼定律：描 述电流产生磁场的规律。
磁场的高斯定理和安培环 路定理：揭示磁场的基本 性质。
20
电磁感应
法拉第电磁感应定律
描述变化的磁场产生感应电动势的规律。
01
又称惯性定律，表明物体在不受外力作用时，将保持静止状态
或匀速直线运动状态。
牛顿第二定律
02
又称动量定律，表明物体加速度与作用力成正比，与物体质量
成反比。
牛顿第三定律
03
又称作用与反作用定律，表明两个物体间的作用力和反作用力
总是大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
大学物理力学(全) ppt课件
ppt课件
14
例. 已知质点的运动方程为
x(t) R cost
y(t) R sin t
R和 为常量。（1）求其轨道
形和和态自加和然速特 坐 度征 标a。 系（ 中写2）出在质直点角速坐度标v系
ppt课件
15
(1) x2 y2 R2
vx
dx dt
R sin t
lim lim
t0 t
t t 0
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dt
3
a dv d (v) dv v d
dt dt
dt dt
如果轨道在点A 的内切圆的曲率半径为 ,
an
v
d
dt
n
v
d
dt
n
v2
n
at
dv
dt
一般情况下, 质点的加速度矢量应表示为
dv dt
R
d
dt
R
v
R
矢量
ppt课件
10
(t) (t) (t)
t 0 (0) 0 (0) 0
(t )
(t)
0 0
t
(t)dt
0 t
(t )dt
0
ppt课件
11
例 质点作匀加速圆周运动， 0 const,
ppt课件
21
牛顿第二定律： F ma
Fx
直角坐标系分量形式Fy
Fz
max may maz
m m m
dvx
《大学物理力学课件》
非弹性碰撞
碰撞过程中有能量损失的碰撞，动能不守恒但动量守恒。根据能量损 失程度可分为完全非弹性碰撞和部分非弹性碰撞。
04
流体力学简介
流体静力学原理
01
流体静压力及其分布
流体静压力是指流体在静止状态下受到的压力，其分布遵循帕斯卡定律
。
02
浮力与阿基米德原理
浮力是流体对浸入其中的物体产生的向上的力，其大小等于物体所排开
简谐振动的定义和特性
简谐振动是物体在一定位置附近做周期性往返运动的现象，具有特定的频率、振幅和相位。
简谐振动的合成
当两个或多个简谐振动作用于同一物体时，它们的合成振动遵循矢量合成原则，结果振动的频率、振幅和相位由 各个分振动的特性共同决定。
阻尼振动、受迫振动和共振现象
阻尼振动
当振动系统受到摩擦、空气阻力等阻尼力的作用时，振动幅度会 逐渐减小，直至最终停止振动。
受迫振动
当振动系统受到周期性外力的作用时，系统会以该外力的频率进 行振动，称为受迫振动。
共振现象
当受迫振动的频率接近或等于系统固有频率时，振幅会显著增大 ，产生共振现象。
机械波产生条件与传播特性
机械波的产生条件
机械波的产生需要波源和介质两个条件，波源提供振动的能量，介质则将这种能量传播出去。
机械波的传播特性
03
弹性力学基础
弹性形变与胡克定律
弹性形变定义
物体在受到外力作用后，形状或体积发 生改变，当外力撤去后，物体能恢复原 状的形变。
VS
劲度系数k
表示弹簧“软硬”程度的物理量，由弹簧 本身的性质决定，与形变量和弹力无关。
弹性势能及能量守恒
弹性势能定义
发生弹性形变的物体具有的势能，其大小与形变量有 关。
碰撞过程中有能量损失的碰撞，动能不守恒但动量守恒。根据能量损 失程度可分为完全非弹性碰撞和部分非弹性碰撞。
04
流体力学简介
流体静力学原理
01
流体静压力及其分布
流体静压力是指流体在静止状态下受到的压力，其分布遵循帕斯卡定律
。
02
浮力与阿基米德原理
浮力是流体对浸入其中的物体产生的向上的力，其大小等于物体所排开
简谐振动的定义和特性
简谐振动是物体在一定位置附近做周期性往返运动的现象，具有特定的频率、振幅和相位。
简谐振动的合成
当两个或多个简谐振动作用于同一物体时，它们的合成振动遵循矢量合成原则，结果振动的频率、振幅和相位由 各个分振动的特性共同决定。
阻尼振动、受迫振动和共振现象
阻尼振动
当振动系统受到摩擦、空气阻力等阻尼力的作用时，振动幅度会 逐渐减小，直至最终停止振动。
受迫振动
当振动系统受到周期性外力的作用时，系统会以该外力的频率进 行振动，称为受迫振动。
共振现象
当受迫振动的频率接近或等于系统固有频率时，振幅会显著增大 ，产生共振现象。
机械波产生条件与传播特性
机械波的产生条件
机械波的产生需要波源和介质两个条件，波源提供振动的能量，介质则将这种能量传播出去。
机械波的传播特性
03
弹性力学基础
弹性形变与胡克定律
弹性形变定义
物体在受到外力作用后，形状或体积发 生改变，当外力撤去后，物体能恢复原 状的形变。
VS
劲度系数k
表示弹簧“软硬”程度的物理量，由弹簧 本身的性质决定，与形变量和弹力无关。
弹性势能及能量守恒
弹性势能定义
发生弹性形变的物体具有的势能，其大小与形变量有 关。
大学物理力学第一章ppt课件
质点系的动量定理
质点系所受外力的矢量和等于质点系动量的变化率。
质心运动定理
质点系的质量中心的运动与外力有关，外力主矢量等 于质点系质量与质心加速度的乘积。
2024/1/25
14
牛顿第三定律
作用力与反作用力
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等 、方向相反，作用在同一条直线上。
动量守恒定律
如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和 为零，这个系统的总动量保持不变。
任务
揭示物质运动的普遍规律，探索物质的基本结构和 相互作用机制，为其他自然科学和工程技术提供基 础理论支持。
2024/1/25
4
物理力学的研究方法
2024/1/25
实验方法
01
通过设计和实施实验，观察和测量物质在特定条件下的运动现
象和规律。
理论方法
02
运用数学和物理学理论，建立物质运动的数学模型，通过逻辑
9
速度与加速度
速度定义
质点在某时刻的运动快慢和方向
瞬时速度定义
质点在某一时刻或某一位置的速 度
平均速度定义
质点在某段时间内位移与时间的 比值
平均加速度定义
质点在某段时间内速度变化量与 时间的比值
2024/1/25
瞬时加速度定义
质点在某一时刻或某一位置的加 速度
加速度定义
质点速度变化快慢的物理量
10
2024/1/25
势能的概念
势能是物体间相互作用而具有的能量，与物体间的相对位 置有关。常见的势能包括重力势能和弹性势能。
机械能守恒定律的表述
在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相 互转化，而总的机械能保持不变，即$E_{机} = E_k + E_p = text{常数}$。
大学物理力学(全)ppt课件
碰撞后两物体粘在一起以 共同速度运动的碰撞。此 时机械能损失最大，动能
之和最小。
05
流体力学基础
流体的性质与分类
流体的定义
流体是指在外力作用下，能够连续变形且不能恢复原 来形状的物质。
流体的性质
流动性、压缩性、黏性。
流体的分类
按物理性质可分为气体和液体；按化学性质可分为纯 净物和混合物。
流体静力学
重力势能
重力做功与路径无关，只与初末 位置的高度差有关。 03
机械能守恒定律
04 只有重力或弹力做功的物体系统 内，动能与势能可以相互转化， 而总的机械能保持不变。
刚体定轴转动动力学
刚体定轴转动的描述
角速度、角加速度和转动惯量等物理量的定义和 计算。
刚体定轴转动的动能定理
刚体定轴转动时，合外力矩对刚体所做的功等于 刚体转动动能的变化。
弹性势能与动能之间的转化
在振动过程中，物体的动能和弹性势能不断相互转化。
弹性碰撞与非弹性碰撞
弹性碰撞
碰撞过程中，物体间无机 械能损失的碰撞。碰撞后 两物体以相同的速度分开
，且动能之和不变。
非弹性碰撞
碰撞过程中，物体间有机 械能损失的碰撞。碰撞后 两物体以不同的速度分开
，且动能之和减小。
完全非弹性碰撞
伯努利方程的应用
伯努利方程在流体力学中有广泛的应用，如计算管道中流体的流速和流量、分析机翼升力原理、解释 喷雾器工作原理等。同时，伯努利方程也是一些工程领域（如水利工程、航空航天工程等）中设计和 分析的重要依据。
06
分析力学基础
约束与自由度
约束的概念
约束是对物体运动的一种限制，它减少了物体的自 由度。
牛顿运动定律
牛顿第一定律（惯性定律）
之和最小。
05
流体力学基础
流体的性质与分类
流体的定义
流体是指在外力作用下，能够连续变形且不能恢复原 来形状的物质。
流体的性质
流动性、压缩性、黏性。
流体的分类
按物理性质可分为气体和液体；按化学性质可分为纯 净物和混合物。
流体静力学
重力势能
重力做功与路径无关，只与初末 位置的高度差有关。 03
机械能守恒定律
04 只有重力或弹力做功的物体系统 内，动能与势能可以相互转化， 而总的机械能保持不变。
刚体定轴转动动力学
刚体定轴转动的描述
角速度、角加速度和转动惯量等物理量的定义和 计算。
刚体定轴转动的动能定理
刚体定轴转动时，合外力矩对刚体所做的功等于 刚体转动动能的变化。
弹性势能与动能之间的转化
在振动过程中，物体的动能和弹性势能不断相互转化。
弹性碰撞与非弹性碰撞
弹性碰撞
碰撞过程中，物体间无机 械能损失的碰撞。碰撞后 两物体以相同的速度分开
，且动能之和不变。
非弹性碰撞
碰撞过程中，物体间有机 械能损失的碰撞。碰撞后 两物体以不同的速度分开
，且动能之和减小。
完全非弹性碰撞
伯努利方程的应用
伯努利方程在流体力学中有广泛的应用，如计算管道中流体的流速和流量、分析机翼升力原理、解释 喷雾器工作原理等。同时，伯努利方程也是一些工程领域（如水利工程、航空航天工程等）中设计和 分析的重要依据。
06
分析力学基础
约束与自由度
约束的概念
约束是对物体运动的一种限制，它减少了物体的自 由度。
牛顿运动定律
牛顿第一定律（惯性定律）
大学物理学课件完整ppt全套课件
现代物理学
以相对论和量子力学为代表，揭示了 微观世界和高速运动物体的规律。
经典物理学
以牛顿力学、热力学和电磁学为代表 ，建立了完整的经典物理理论体系。
大学物理学的课程目标
01
掌握物理学的基本概念和基本原理
通过学习大学物理课程，使学生掌握物理学的基本概念和基本原理，为
后续专业课程的学习打下基础。
02
气体动理论
气体分子运动论的基本假设
气体由大量分子组成，分子之间存在间隙；分子在永不停息地做无规则运动；分子之间存 在相互作用的引力和斥力。
气体压强与温度的微观解释
气体压强是由大量分子对容器壁的频繁碰撞产生的；温度是分子平均动能的标志。
气体动理论的应用
气体动理论可以解释许多宏观现象，如气体的扩散、热传导等。同时，它也为研究其他物 质的微观结构提供了重要的思路和方法。
物理学的研究方法
观察和实验
01
通过观察自然现象和进行实验研究，获取物理现象的数据和信
息。
数学建模
02
运用数学工具对物理现象进行描述和建模，以便更深入地理解
物理规律。
理论分析
03
通过逻辑推理和演绎，对物理现象进行深入分析，揭示其内在
规律。
物理学的发展历史
古代物理学
以自然哲学为主要形式，探讨宇宙的 本质和构成。
位置矢量的定义、位移的计算、路程与位移 的区别。
02
速度与加速度
平均速度与瞬时速度、平均加速度与瞬时加 速度、速度与加速度的矢量性。
04
03
01
牛顿运动定律
1 2
牛顿第一定律
惯性定律、力的概念、力的性质。
牛顿第二定律
动量定理的推导、质点系的牛顿第二定律。
2024版年度《大学物理》全套教学课件(共11章完整版)
01课程介绍与教学目标Chapter《大学物理》课程简介0102教学目标与要求教学目标教学要求教材及参考书目教材参考书目《普通物理学教程》（力学、热学、电磁学、光学、近代物理学），高等教育出版社；《费曼物理学讲义》，上海科学技术出版社等。
02力学基础Chapter质点运动学位置矢量与位移运动学方程位置矢量的定义、位移的计算、标量与矢量一维运动学方程、二维运动学方程、三维运动学方程质点的基本概念速度与加速度圆周运动定义、特点、适用条件速度的定义、加速度的定义、速度与加速度的关系圆周运动的描述、角速度、线速度、向心加速度01020304惯性定律、惯性系与非惯性系牛顿第一定律动量定理的推导、质点系的牛顿第二定律牛顿第二定律作用力和反作用力、牛顿第三定律的应用牛顿第三定律万有引力定律的表述、引力常量的测定万有引力定律牛顿运动定律动量定理角动量定理碰撞030201动量定理与角动量定理功和能功的定义及计算动能定理势能机械能守恒定律03热学基础Chapter1 2 3温度的定义和单位热量与内能热力学第零定律温度与热量热力学第一定律的表述功与热量的关系热力学第一定律的应用热力学第二定律的表述01熵的概念02热力学第二定律的应用03熵与熵增原理熵增原理的表述熵与热力学第二定律的关系熵增原理的应用04电磁学基础Chapter静电场电荷与库仑定律电场与电场强度电势与电势差静电场中的导体与电介质01020304电流与电流密度磁场对电流的作用力磁场与磁感应强度磁介质与磁化强度稳恒电流与磁场阐述法拉第电磁感应定律的表达式和应用，分析感应电动势的产生条件和计算方法。
法拉第电磁感应定律楞次定律与自感现象互感与变压器电磁感应的能量守恒与转化解释楞次定律的含义和应用，分析自感现象的产生原因和影响因素。
介绍互感的概念、计算方法以及变压器的工作原理和应用。
分析电磁感应过程中的能量守恒与转化关系，以及焦耳热的计算方法。
电磁感应现象电磁波的产生与传播麦克斯韦方程组电磁波的辐射与散射电磁波谱与光子概念麦克斯韦电磁场理论05光学基础Chapter01光线、光束和波面的概念020304光的直线传播定律光的反射定律和折射定律透镜成像原理及作图方法几何光学基本原理波动光学基础概念01020304干涉现象及其应用薄膜干涉及其应用（如牛顿环、劈尖干涉等）01020304惠更斯-菲涅尔原理单缝衍射和圆孔衍射光栅衍射及其应用X射线衍射及晶体结构分析衍射现象及其应用06量子物理基础Chapter02030401黑体辐射与普朗克量子假设黑体辐射实验与经典物理的矛盾普朗克量子假设的提普朗克公式及其物理意义量子化概念在解决黑体辐射问题中的应用010204光电效应与爱因斯坦光子理论光电效应实验现象与经典理论的矛盾爱因斯坦光子理论的提光电效应方程及其物理意义光子概念在解释光电效应中的应用03康普顿效应及德布罗意波概念康普顿散射实验现象与经德布罗意波概念的提典理论的矛盾测不准关系及量子力学简介测不准关系的提出及其物理量子力学的基本概念与原理意义07相对论基础Chapter狭义相对论基本原理相对性原理光速不变原理质能关系广义相对论简介等效原理在局部区域内，无法区分均匀引力场和加速参照系。
2024版大学物理PPT完整全套教学课件pptx
大学物理的研究对象和任务研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本最普遍的运动形式及其相互转化规律的学科。
作为自然科学的带头学科，物理学研究大至宇宙、小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律。
它的理论结构充分地运用数学作为自己的工作语言，以实验作为检验理论正确性的唯一标准，它是当今最精密的一门自然科学学科。
03物理学是一门以实验为基础的自然科学，观察和实验是物理学的基本研究方法，通过实验可以验证物理假说和理论，发现新的物理现象和规律。
观察和实验理想模型是物理学中经常采用的一种研究方法，它忽略了次要因素，突出了主要因素，使物理问题得到简化。
建立理想模型数学是物理学的重要工具，通过数学方法可以精确地描述物理现象和规律，推导物理公式和定理。
数学方法大学物理的研究方法学习大学物理首先要掌握基本概念和基本规律，理解它们的物理意义和适用范围。
掌握基本概念和基本规律大学物理实验是学习物理学的重要环节，通过实验可以加深对物理概念和规律的理解，培养实验技能和动手能力。
注重实验和实践学习大学物理要注重培养物理思维，即运用物理学的方法和观点去分析和解决问题的能力。
培养物理思维大学物理涉及的知识面很广，包括力学、热学、电磁学、光学、原子物理学等，因此要拓宽知识面，掌握不同领域的知识。
拓宽知识面大学物理的学习方法和要求01位置矢量与位移02位置矢量的定义和性质03位移的计算方法和物理意义010203速度的定义、种类和计算加速度的定义、种类和计算速度与加速度质点运动的描述01运动学方程与运动图像02运动学方程的建立和求解03运动图像的绘制和分析圆周运动的描述圆周运动的定义和分类圆周运动的物理量描述1 2 3匀速圆周运动匀速圆周运动的特点和性质匀速圆周运动的实例分析01变速圆周运动02变速圆周运动的特点和性质03变速圆周运动的实例分析01 02 03参考系与坐标系参考系的选择和建立坐标系的种类和应用相对速度与牵连速度相对速度的定义和计算牵连速度的定义和计算01加速度合成定理与科里奥利力02加速度合成定理的内容和应用03科里奥利力的定义、性质和应用01牛顿第一定律物体在不受外力作用时，保持静止或匀速直线运动状态。
大学物理力学部分课件
机械能守恒定律
在没有外力或外力做功为零的情况下，质点或系统的动能和势能之和保持不变。
THANKS
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冲量
描述力作用效果的物理量，等于力的 作用时间与力的乘积。
动能与势能
动能
物体由于运动而具有的能量，等于物体质量与速度平方的一 半的乘积。
势能
物体由于位置而具有的能量，如重力势能、弹性势能等。
力的矩与扭矩
力的矩
描述力对物体转动效应的物理量，等 于力的大小、力臂（从转动轴到力的 垂直距离）的乘积。
扭矩
力的分解
将一个力分解为两个或多个分力，这些分力共同产生与原力相同的效应。
02
运动学
直线运动01ຫໍສະໝຸດ 020304
定义
物体在直线上运动时，其位置 可以用一个坐标来描述。
性质
直线运动是最简单的运动形式 ，具有方向性和可重复性。
分类
根据速度是否变化，直线运动 可分为匀速直线运动和变速直
线运动。
应用
在日常生活中，许多物体的运 动都可以近似为直线运动，例
如火车在铁轨上的运动。
曲线运动
定义
物体在空间中沿曲线轨迹的运 动。
性质
曲线运动具有方向性和不可重 复性。
分类
根据物体受到的力是否恒定， 曲线运动可分为匀速曲线运动 和变速曲线运动。
应用
行星绕太阳的运动、篮球的投 篮等都是曲线运动的实例。
相对运动与绝对运动
相对运动
描述一个物体相对于另一个物体的运 动状态。
绝对运动
描述一个物体相对于固定参考系（如 地球）的运动状态。
关系
相对运动和绝对运动是相互关联的， 一个物体的绝对运动会通过相对运动 反映到另一个物体上。
在没有外力或外力做功为零的情况下，质点或系统的动能和势能之和保持不变。
THANKS
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冲量
描述力作用效果的物理量，等于力的 作用时间与力的乘积。
动能与势能
动能
物体由于运动而具有的能量，等于物体质量与速度平方的一 半的乘积。
势能
物体由于位置而具有的能量，如重力势能、弹性势能等。
力的矩与扭矩
力的矩
描述力对物体转动效应的物理量，等 于力的大小、力臂（从转动轴到力的 垂直距离）的乘积。
扭矩
力的分解
将一个力分解为两个或多个分力，这些分力共同产生与原力相同的效应。
02
运动学
直线运动01ຫໍສະໝຸດ 020304
定义
物体在直线上运动时，其位置 可以用一个坐标来描述。
性质
直线运动是最简单的运动形式 ，具有方向性和可重复性。
分类
根据速度是否变化，直线运动 可分为匀速直线运动和变速直
线运动。
应用
在日常生活中，许多物体的运 动都可以近似为直线运动，例
如火车在铁轨上的运动。
曲线运动
定义
物体在空间中沿曲线轨迹的运 动。
性质
曲线运动具有方向性和不可重 复性。
分类
根据物体受到的力是否恒定， 曲线运动可分为匀速曲线运动 和变速曲线运动。
应用
行星绕太阳的运动、篮球的投 篮等都是曲线运动的实例。
相对运动与绝对运动
相对运动
描述一个物体相对于另一个物体的运 动状态。
绝对运动
描述一个物体相对于固定参考系（如 地球）的运动状态。
关系
相对运动和绝对运动是相互关联的， 一个物体的绝对运动会通过相对运动 反映到另一个物体上。
优质实用课件精选大学物理力学课件
动量守m恒iv定i 律常ΣF矢=0
力的功
A
b F dr
a
动能定理
A
1 2
m v2
1 2
m v02
刚体（定轴转动）
力矩M
r
F
,
转动惯量 I r2dm
转动定律 M I
角动量 L I ,冲量矩 M dt
角动量定理
t2
Mdt I22 I11
t1
角动量守恒定律ΣM=0
Iii 恒量
Fi外 dt
n i 1
mivi2
n i 1
mivi1
上式表明：作用于系统合外力的冲量等于系统 动量的增量
3、动量守恒定律
若 Fi外 0 则有
n
n
mivi2 mivi1 0
i 1
i 1
✓ 一个孤立的力学系统（系统不受外力作用）或 合外力为零的系统，系统内各质点间动量可以交换， 但系统的总动量保持不变。即：动量守恒定律
lim d t0 t dt
2.角加速度(或 ）
d d 2
dt dt 2
单位：rad/s 单位：rad/s2
3. 角量与线量之间的对应关系
ds Rd v R
a R
v ds R d R dt dt
a
dv dt
R
d dt
R
an
v2 R
R2
第二节 质 点 动 力 学
一. 动量 动量守恒定律
例: 作用在质点上的力为 F 2 yi 4 j(N )
在下列情况下求质点从 x1 2(m) 处运动到
x2 3(m) 处该力作的功：
Y x2 4y
(1). 质点的运动轨道为抛物线
2.25
大学物理_力学课件(全)
m1g T1 m1a
则mm32ggTT22
m2 (b a) m3 (a b)
2T2 T1 0
m3 对O点为 (a b)i
ab[mm(m11 ((1mm22
m3 )
m3 ) 2m2 )a
4m2m3 ] g 4m2m3 ( m1 2m2
)g
2m2
2m2
T1 m1 (g a)
52
砝码受三个力，木块六个力
F 1N1 2 N 2 Ma1
N1 N 2 Mg 0
2 N 2 ma2
N2 mg 0
解得
a2 2 g( 0);
r ji 2
(rji ) rji
F
d
v1v2
fij
G
v1v2
i dvi j dv j
rji 2
( rji rji
)
32
例. 一质量为m的质点受一质量为M，半 径为R的均匀分布圆环的万有引力（m 在垂直于环的直线上）
33
解： 线元 dl
dM dl
mdl
d F G r r2
M 2R
F
静止或匀速直线运动
49
例 . 如图，忽略摩擦，并设 绳子柔软不伸长，知 m1 200g, m2 100g, m3 50g.
求 m1、m2、m3 各自的加速度,
绳中张力。
50
解：选悬挂顶点为参考点。
设m1 向下的加速度为 a
m2 对悬挂它的滑轮2的加速度向下为b.
m2对O点的加速度为 (b a)i
0)
12
例. 半径为1 m的轮子以匀角加速度从静止开 始转动，20 s末的角速度为100 rad·s-1。求① 角加速度及20 s内转过的角度 ②第20 s末轮 边缘上一点的切向和法向加速度
大学物理学(第二版)全套PPT课件
万有引力定律
任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引。 该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们距离 的平方成反比。
机械能守恒定律
在只有重力或弹力做功的物体系统内（或者不受 其他外力的作用下），物体系统的动能和势能（ 包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机 械能的总能量保持不变。
04
动量守恒与能量守恒
热力学第二定律
热力学第二定律的表述
不可能从单一热源取热，使之完全转换为有用的功而不产生其他影响。
热力学第二定律的数学表达式
对于可逆过程，有dS=(dQ)/T；对于不可逆过程，有dS>(dQ)/T，其中S表示熵，T表 示热力学温度。
热力学第二定律的应用
热力学第二定律揭示了自然界中宏观过程的方向性，指出了与热现象有关的实际宏观过 程都是不可逆的。同时，它也提供了判断这些过程进行方向的原则。
刚体的定轴转动中的功与能
转动功
力矩在转动过程中所做的功叫做“转动功”，它等于力矩与角位 移的乘积。
转动动能
刚体定轴转动的动能叫做“转动动能”，它等于刚体的转动惯量与 角速度平方的一半的乘积。
机械能守恒
在只有重力或弹力做功的情况下，刚体的机械能守恒，即动能和势 能之和保持不变。
06
热学基础
温度与热量
磁场的基本概念
01
磁场的定义
磁场是一种物理场，由运动电荷或电流产生，对放入其中的磁体或电流
有力的作用。
02
磁感线
用来形象地表示磁场方向和强弱的曲线，磁感线上某点的切线方向表示
该点的磁场方向。
03
磁场的性质
磁场具有方向性、强弱性和空间分布性。
安培环路定理与毕奥-萨伐尔定律
01
大学物理力学ppt课件
02
非线性物理力学的研究对象与 方法
03
非线性物理力学的应用领域与 发展趋势
混沌现象与分形几何在物理力学中应用
01
02
03
混沌现象的基本概念与 原理
分形几何在物理力学中 的应用
混沌现象与分形几何在 物理力学中的联系与区
别
量子物理力学发展前沿
量子物理力学的基本概念与原理 量子物理力学的研究对象与方法 量子物理力学的发展前沿与未来趋势
E=mc^2，表示物体的能量与其质量成正比，其中c为光速。
02
能量与质量的等价性
质能方程揭示了能量与质量的等价性，即能量可以转化为质量，质量也
可以转化为能量。
03
核反应中的质量亏损与能量释放
在核反应中，反应前后的质量差乘以光速的平方即为释放的能量。
广义相对论简介
01
等效原理
在局部区域内，无法 区分均匀引力场和加 速参照系中的物理效 应。
感谢观看
02
时空弯曲
物质的存在会导致时 空的弯曲，物体的运 动轨迹受弯曲时空的 影响。
03
引力波
加速运动的物体会辐 射引力波，引力波是 时空弯曲中的涟漪效 应。
04
黑洞与宇宙学
广义相对论预言了黑 洞的存在，并为宇宙 学提供了理论框架。
06
现代物理力学进展与应用
Chapter
非线性物理力学概述
01
非线性物理力学的基本概念与 原理
应用场景
解释飞机升力、喷雾器原理、虹吸现象等。
注意事项
仅适用于不可压缩、无粘性的理想流体，且流动必须是定常的。
黏性现象与斯托克斯定律
01
黏性现象
流体内部由于分子间相互作用而 产生的内摩擦力，表现为流动阻 力。
大学物理力学全套课件
矢 方向：从原点指向质点 量 大小：质点到坐标原点的距离
例如：
dr
x2 (t)
y2 (t)
z2 (t)
v
o
x
r(t ) x(t )i y(t ) j z(t )k h
x(t )i h j
y
5. 位移（矢量）r
r rb(t t) ra (t) xi yj zk
2. 参照系（Reference System）
位置 运动 运动的相对性：风洞、车床
3. 坐标系（Coordinates）
直角坐标系
y
极坐标系
自然坐标系
o z
P
(x, y, z)
r
x
4. 位置矢量 r (位矢、径矢)
定义：坐标原点引向运动质点P的有向线段。
表达式： r(t ) x(t )i y(t ) j z(t )k
如： A Ar0
A A
r0
A A
(3)矢量的分解
在一个平面内，若存在两个不共线的矢量 e1和e2
则平面内的任一矢量可以分解为： A A1e1 A2e2
常用 e1 e2 称为正交分解 在直角坐标系， A Axi Ay j Azk
其大小 A A Ax2 Ay2 Az2
B、物理量分为基本物理量和导出物理量 力学的基本物理量有长度，质量和时间。
C、物理量的单位和单位制 基本物理量的单位称基本单位 导出物理量的单位称导出单位
选择不同的基本单位构成不同的单位制，国际
单位制（用SI表示）的基本单位（七个）如下：
长度( l , s ) 米 m 质量( m , M ) 千克 kg
大学物理力学课件
牛顿第三定律
两个物体之间的作用力和反作用力，在同一条直线上，作用在相互作 用的两个物体上，大小相等，方向相反。
力的性质与分类
力的性质
力是物体之间的相互作用，具有矢量性、物质性和相互性。力可以改变物体的运动状态或形状。
力的分类
根据力的性质和作用方式，力可分为重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等。其中，重力是地球对 物体的吸引力，弹力是物体因形变而产生的力，摩擦力是物体接触面间的阻碍相对运动的力。
关系，适用于描述物体在一段时间内的运动过程。
通过求解积分方程，可以得到物体在一段时间内的位移、速度
03
变化等运动学量。
变力作用下的物体运动问题
变力作用下的物体运动问题涉 及到物体在变力作用下的加速 度、速度和位移等运动学量的
求解。
通过分析物体的受力情况， 建立牛顿第二定律的微分方 程或积分方程，进而求解物
的加速度。
微分形式强调了物体加速度与所 受合力的瞬时关系，适用于描述
物体在任意时刻的运动状态。
通过求解微分方程，可以得到物 体在任意时刻的位置、速度和加
速度等运动学量。
牛顿第二定律的积分形式
01
牛顿第二定律的积分形式表示为：∫Fdt=m∫adt，即物体所受 合力的时间积分等于物体动量的变化。
02
积分形式强调了物体动量的变化与所受合力的累积效应之间的
机械能守恒定律及其条件
机械能守恒定律的
表述
在只有重力或弹力做功的物体系 统内，动能与势能可以相互转化 ，而总的机械能保持不变。
机械能守恒的条件
物体系统只受重力和弹力作用， 或者虽受其他力作用，但这些力 不做功或做功的代数和为零。
应用举例
利用机械能守恒定律可以分析各 种抛体运动、单摆运动、弹性碰 撞等问题。
两个物体之间的作用力和反作用力，在同一条直线上，作用在相互作 用的两个物体上，大小相等，方向相反。
力的性质与分类
力的性质
力是物体之间的相互作用，具有矢量性、物质性和相互性。力可以改变物体的运动状态或形状。
力的分类
根据力的性质和作用方式，力可分为重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等。其中，重力是地球对 物体的吸引力，弹力是物体因形变而产生的力，摩擦力是物体接触面间的阻碍相对运动的力。
关系，适用于描述物体在一段时间内的运动过程。
通过求解积分方程，可以得到物体在一段时间内的位移、速度
03
变化等运动学量。
变力作用下的物体运动问题
变力作用下的物体运动问题涉 及到物体在变力作用下的加速 度、速度和位移等运动学量的
求解。
通过分析物体的受力情况， 建立牛顿第二定律的微分方 程或积分方程，进而求解物
的加速度。
微分形式强调了物体加速度与所 受合力的瞬时关系，适用于描述
物体在任意时刻的运动状态。
通过求解微分方程，可以得到物 体在任意时刻的位置、速度和加
速度等运动学量。
牛顿第二定律的积分形式
01
牛顿第二定律的积分形式表示为：∫Fdt=m∫adt，即物体所受 合力的时间积分等于物体动量的变化。
02
积分形式强调了物体动量的变化与所受合力的累积效应之间的
机械能守恒定律及其条件
机械能守恒定律的
表述
在只有重力或弹力做功的物体系 统内，动能与势能可以相互转化 ，而总的机械能保持不变。
机械能守恒的条件
物体系统只受重力和弹力作用， 或者虽受其他力作用，但这些力 不做功或做功的代数和为零。
应用举例
利用机械能守恒定律可以分析各 种抛体运动、单摆运动、弹性碰 撞等问题。
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Ax Acos
分别是A与X ,Y , Z
Ay Acos
Az Acos
三个坐标轴的夹角
A B (Ax Bx )i (Ay By ) j (Az Bz )k
同一方向上的分量的运算如同标量一样。
不同方向上的分量不能合并同类项，要按矢量加法法则叠加。
Z
特别注意： A A A2 0
若 A B 0 可能 A 0 B 0 A B
标积的 A B B A
遵守交换律
性质： A (B C) A B A C 遵守分配律 B
i i j j k k 1
i j j k k i 0
最弱 ?
长程力
次强
1/137 长程力 >10－16 cm
最强
1~10 短程力 10－13 cm
弱 10-5 最短程力 原位
（补充作业）某物体的运动规律为 dv kv2t
dt
式中的k为大于零的常数，当t =0时， 初速为v0，则速度v与时间 t 的函数关 系为？
作业：P48 ~ 49 1.9 1.10 1.11 补充作业
右
(0 )
手 方向：
螺 旋 前
右手四指由叉乘号前的矢量方向， 沿小于π的夹角旋转到叉乘号后的 矢量方向时拇指的指向。积矢量垂 直于两叉乘矢量所确定的平面。
进
矢积的性质： A B B A 不遵守交换律
A ( B C) A B AC
A A 0
（补充作业）某人骑自行车以速率v向西 行驶，今有风以相同速率从北偏东 30度方向吹来，试问人感到风从哪 个方向吹来？
作业： P48 1.21 1.22 1.27
补充作业
★ 自学（复习）：P56~91 第2章 牛顿运动定律
预备知识
一、物理量 A、物理理论的组成部分：
1、概念 （事物的状态、以及状态的变化等） 2、关于概念的数学表示的假定 （定量的表述） 3、表示物理量之间关系的方程 （定律、定理）
B、物理量分为基本物理量和导出物理量 力学的基本物理量有长度，质量和时间。
C、物理量的单位和单位制 基本物理量的单位称基本单位 导出物理量的单位称导出单位
选择不同的基本单位构成不同的单位制，国际
单位制（用SI表示）的基本单位（七个）如下：
长度( l , s ) 米 m 质量( m , M ) 千克 kg
P
kO
i
rz
j
x
r xi yj zk
Y r r x2 y2 z2
X
yபைடு நூலகம்
(4)矢量的标积（点积，点乘）
900, A B 0
A B AB cos ( 为A与B的夹角) 900, A B 0
若B为单位矢，A B为A在B方向的投影。 900, A B 0
如： A Ar0
A A
r0
A A
(3)矢量的分解
在一个平面内，若存在两个不共线的矢量 e1和e2
则平面内的任一矢量可以分解为： A A1e1 A2e2
常用 e1 e2 称为正交分解 在直角坐标系， A Axi Ay j Azk
其大小 A A Ax2 Ay2 Az2
时间( t ) 秒 s
电流( I , i ) 安[安培] A
热力学温度( T ) 开[开尔文] K
物质的量( M ） [摩尔] mol
发光强度 坎得拉 cd
注意：没有单位的纯数字，没有什么物理意义
∴作物理题的最后结果，一定不要忘记“单位”。
二.矢量代数的基本知识 标量只有大小（当然有正负），例如：
A
B cos
A B ( Axi Ay j Azk ) (Bxi By j Bzk )
Ax Bx Ay By Az Bz
(5)矢量的矢积（叉积、叉乘） C
A B C
是一个轴矢量
B
大小：平行四边形面积
C A B AB sin
A
大学物理课
欢迎同学们
实验课
安排：主楼C519、C521；第三周开始。 第一次课: 绪论，不能请假。 实验报告：C933，周四9:00-16:00。
以班为单位，10元/人，20份。
授课内容和成绩评定
1．内容: 带*号的内容不要求。 2. 总成绩: 期末成绩(80%)
作业成绩(20%)
四种基本相互作用
“×”、“ · ”不能随便乱用。 (6)矢量的非法运算包括
1,
ln B,
A
C,
eD
即：矢量不能作除数、取对数；
不能开方、作指数。
矢量与标量不能相等。 ！！！
（7）矢量的导数还是个矢量
若A Ar0
但遵守分配律
i i j j k k 0 i j k jk i k i j
i jk A B Ax Ay Az
Bx By Bz
Ay Bz Az By i AxBz Az Bx j AxBy Ay Bx k
注意：严格区分矢量的叉乘与点乘！
标量不能与矢量相等，即 A A
3、矢量的运算法则： (1) 加减法
含平行四边形法则和三角形法则
B
C
C
B
A
C AB
A
C A B
(2) 数乘
大小
A
C
方向
C A 0
0
C平行于 A C平行于 A
一个矢量也可写成 : 它的大小乘上它的单位矢量，
质量、长度、时间、密度、能量、温度等。
矢量既有大小又有方向，并有一定的运 算规则，例如：位移、速度、加速度、力等。
1、矢量的几种表示方式：
＊几何表示：有指向的线段
A
＊解析表示：字母上面加箭头，或用黑体字（课本）
A (A1, A2, A3) 大小 A＝ A （矢量的模） 2、矢量相等： 大小相同，方向相同 。
(课后练习)
一质点沿 x 轴作加速运动。 t =0 时，x = x0，v = v0
（1）a kv 求任意时刻的速度和位置v(t), x(t) （2）a kx 求任意位置的速度v( x)
（课后练习）将任意多 个质点从某一点以 同样大小的速度V0 ，在同一铅直面内 沿不同方向同时抛出，试证明在任一 时刻这些质点是分散处在某一圆周上。