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
中国矿业大学(北京)《大学物理》课件 第1章 质点运动学
y 0.22 152 9.115 30 57m
r 66i 57 j
r
的大小
r的方向
r 662 (57)2 87m
arctan y arctan 57 41
x
66
（2） 速度沿坐标轴 x、y 的投影为
vx
dx dt
d dt
(0.31t 2
7.2t
28)
0.62t 7.2
物体平动时可视为质点。 物体上任一点的运动都可以代表物体的运动。
➢ 研究汽车突然刹车“前倾”或转弯 涉及转动问题，汽车各部分运动情况不同，各
车轮受力差异很大，不能把汽车作质点处理。
质点是从客观实际中抽象出的理想模型，研 究质点运动可以使问题简化而又不失客观真实性。
二、确定质点位置的方法
静止和运动是相对的 地心学说被日心说取代，让人们明白，判断物体
求 船的运动方程。
解 取坐标系
v
依题意有
l0
l(t) l0 v t
h l(t)
坐标表示为
O
x
x(t) (l0 v t)2 h2
x(t)
说明
质点运动学的基本问题之一 , 是确定质点运动 学方程。 为正确写出质点运动学方程, 先要选定参 考系、坐标系, 明确起始条件等, 找出质点坐标随时 间变化的函数关系。
x 0.31t2 7.2t 28 y 0.22t 2 9.1t 30
试求 t =15s时小田鼠的 （1）位矢;（2）速度; （3）加速度。
解 （1）根据已知条件，小田鼠的位矢可写成
r
(0.31t
2
7.2t
28)i
(0.22t 2 9.1t 30) j
t = 15s 时
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
质点运动学要点PPT课件
两边积分：
x
0 dx v0
t e10tdt
0
思考
1 10t
1. t=10与t=10.1有区别吗？ 2. t=100与t=101有区别吗？
x v 10 e 1 0
3. t=100与t=200有区别吗？
x 10(1 e10t )
x0 10(1 e100 ) 10(11) 0 x 10(1 e10 ) 10(1 0) 10 m
空中的运动 ~ 抛体运动
说明: ① 一般抛出速度较小, 故可忽略空气阻力 ②其运动轨道一般在二维平面内, 平面由抛 出速度的方向和竖直方向所确定
34
第34页/共65页
2. 分析:
a g 匀加速运动
如图建立坐标系, 从抛出时刻开始计时
vvxy
vv00
cos sin
gt
x
y
v0
v0
cos
sin
t
影长增长的速率。
解： （1） x2 x1 x2
lh
h
(h l)x2 hx1
两边求导：
l
(h l) dx2 h dx1
o
x1 x2 x
dt dt
其中： dx2 v dt
,
dx1 dt
v0
v hv0 hl
23
பைடு நூலகம்
第23页/共65页
（2） 令 b x2 x1 为影长
l b h x2
v db l dx2 dt h dt
dt
两边积分:
r
dr
r0
t 0
v0
at
dt
得:
r
r0
v0t
1 2
at
2
力学舒幼生第一章质点运动学优秀课件
xvct o2s1 2g2tsin1
yvst in21 2g2tco1s
y0
t 2vsin2 g cos1
y
v
2 1 O
v2 gxAco2s1 sin2( 1)sin1
无极大值，但有极小值
极小值对应的抛射角
0
4A
水平线
1.3.2 自然坐标系分解
自由度：确定物体的运动状态所需的独立坐标的数目。 限定在一条曲线上运动：
vv0a0(tt0)1 2b(tt0)2
再求 t 时刻的位置
微分关系式 dxvdt
两边积分 tt0 d x tt0 v dtt0[v t0 a 0 (t t0 ) 1 2 b (t t0 )2 ]d
x x 0 v 0 (t t0 ) 1 2 a 0 (t t0 )2 1 6 b (t t0 )3
dl
d
d
曲率正比于转过的角度，反比于经过的路程。
自然坐标系
自然坐标系的两个正交基矢
切向单位矢量 沿速度方向
法向单位矢量 n 指向曲率圆的圆心
加速度在自然坐标系中的分解 aana
an
vd
dt
vd
dl
他们观测同一个运动物体 是否会得到相同的距离和时间？
v
z
O
y
x
质点
由繁到简 将物体模型化为一个点——质点
由简到繁 质点——质点系
1.2 直线运动
1.2.1 位移 速度 加速度
直线运动的运动方程 xx(t)
x
x(t)
x(tt)
位移 xx(t t)x(t)
矢量的标量化：引入正负号即可表示方向
平均速度和瞬时速度
瞬时速度 v lim x t0 t
高中物理奥林匹克竞赛专题——-质点运动学(共37张PPT)
密切圆
该三角形的外接圆的极限称 为该点瞬间的密切圆。
P '' o'
P
P'
曲率中心 密切圆圆心称为该点瞬间的曲率中心。
曲率半径 密切圆半径称为该点瞬间的曲率半径。
2.自然坐标系
自然坐标 选择轨迹上一点O为原点并用由原点至质点位置的弧长s作为 质点坐标，任意方向为正。
二、切向加速度、法向加速度
运动学方程： s s t
y
vr ' 3 0 o vr
r
vo
x
例2. 骑自行车的人以速度 v 向西行驶，北风为 v ，求：人感到风的速度。
rr t o
y
s
x
瞬时速度 Instantaneous velocity
v rlim v rlim rrdrrrr& t 0 t 0 t dt
速率 速度的大小称为速率。
r
v vr dr ds speed
dt dt
x
z P 1 vr t P 2 vr t t
rr t rr t t
（1）
r
由速度定义： vr dr vdx
dt
dt
dxvdt
x
t
t
两边积分：
dx vdt
xo
0
0
voat
dt
xxo
vot
1at2 2
（2）
由（1）、（2）式：
v vo at
xxo
vot
1at2 2
消 t 有：
v2vo 22axxo （3）
注意
三个公式只有两个公式独立。 三个公式只适用于匀变速直线运动。
速度：
vr drr dsˆvˆ
质点参考系(15张PPT)高一上学期物理必修第一册
研究对象
30秒以内用图表示出下列的运动
有些能用一个点表示，一些不可以
小明手中挥舞棍棒，刚将前方之人击倒在地，后方又来一人。小明将棍子往地上一撑，跃到空中…
小明跨过山和大海，一路小跑从广州跑到北京，觉得太冷，又从北京跑到重庆。
判断：只要物体体积比较小，研究它的运动时，就能 把它看成一个点
当物体的大小、形状对所研究的问题没有影响时，可以将其看做一个点
第一章 运动的描述
第一节 质点与参考系
导入
物理的研究由运动开始
描述物体的运动——运动学
描述运动与力的关系——动力学
——必修一的主要内容
机械运动
物体的空间位置随着时间的变化，是自然界最简单、最基本的运动形式，叫做机械运动
运动的类型
平动
转动
电磁运动
热运动
特点：指宏观低速物体的运动
是不是位置移动就一定是机械运动呢？
理想模型：突出主要因素，忽略次要因素，建立理想化物理模型。模型是重要的抽象方法之一。
模型是物理规律和物理理论赖以建立的基础。物理学研究的不是大自然本身，而是经过抽象后的模型。
参考系
1 .参考系：为描述一个物体的运动，选定某个其他物体做为参考，这个用来作为参考的物体叫作参考系（reference frame)2 .运动的相对性：运动是绝对的，但描述某个物体的位置随时间的变化，总是相对一个参考系而言的
对点训练
窗外的火车
站台
一定
运动是绝对的，但运动的描述是相对的
导学案P4讨论与交流 分析下列描述中隐含的参考系是什么?1．“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”__________ ,_________。2．“月亮在莲花般的云朵里穿行”。 __________3．坐在美丽的校园内学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”时。诗中“坐地日行八万里”是以________为参考系，而我们感觉是静止不动的，是以_________为参考系。4．敦煌曲：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”．其中“看山恰似走来迎”和“山不动”“是船行”参考系分别是_______,_______,_______.
30秒以内用图表示出下列的运动
有些能用一个点表示，一些不可以
小明手中挥舞棍棒，刚将前方之人击倒在地，后方又来一人。小明将棍子往地上一撑，跃到空中…
小明跨过山和大海，一路小跑从广州跑到北京，觉得太冷，又从北京跑到重庆。
判断：只要物体体积比较小，研究它的运动时，就能 把它看成一个点
当物体的大小、形状对所研究的问题没有影响时，可以将其看做一个点
第一章 运动的描述
第一节 质点与参考系
导入
物理的研究由运动开始
描述物体的运动——运动学
描述运动与力的关系——动力学
——必修一的主要内容
机械运动
物体的空间位置随着时间的变化，是自然界最简单、最基本的运动形式，叫做机械运动
运动的类型
平动
转动
电磁运动
热运动
特点：指宏观低速物体的运动
是不是位置移动就一定是机械运动呢？
理想模型：突出主要因素，忽略次要因素，建立理想化物理模型。模型是重要的抽象方法之一。
模型是物理规律和物理理论赖以建立的基础。物理学研究的不是大自然本身，而是经过抽象后的模型。
参考系
1 .参考系：为描述一个物体的运动，选定某个其他物体做为参考，这个用来作为参考的物体叫作参考系（reference frame)2 .运动的相对性：运动是绝对的，但描述某个物体的位置随时间的变化，总是相对一个参考系而言的
对点训练
窗外的火车
站台
一定
运动是绝对的，但运动的描述是相对的
导学案P4讨论与交流 分析下列描述中隐含的参考系是什么?1．“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”__________ ,_________。2．“月亮在莲花般的云朵里穿行”。 __________3．坐在美丽的校园内学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”时。诗中“坐地日行八万里”是以________为参考系，而我们感觉是静止不动的，是以_________为参考系。4．敦煌曲：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”．其中“看山恰似走来迎”和“山不动”“是船行”参考系分别是_______,_______,_______.
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3学习.pptx
E
Ek
U 叫做系统的机械能。 p
即 W外力 W非保守内力 E2 E1
功能原理 系统机械能的增量等于外力的功和非保守内力的功的代 数和。
第22页/共45页
3、机械能守恒定律 W外力 W非保守内力 E2 E1 ——功能原理
如果一个系统内只有保守内力做功，或者外力与非保守内力的总功 为零，则机械能的总值保持不变 。
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F1 d r1 f12 d r1 Ek1
F2
d
r2
f
21
d
r2
Ek 2
F1 d r1 F2 d r 2 f12 d r1 f21 d r2 Ek1 Ek2
系统外力 的功
系统内力 的功
系统动能 的增量
W外力 W内力 Ek
2 1 2 62 2 9.8 4
2 42.4J
AR
O
fr N
G
v
B
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例2 在图中，一个质量为m的物体从静止开始，沿质 量为M的四分之一圆弧形槽从A滑到B。 已知圆的半 径为R。设所有摩擦都可忽略， 求（1）物体刚离开 槽底时，物体和槽的速度各是多少？ （2）在物体从 A滑到B的过程中，物体对槽所做的功W。（3）物体 到达B时对槽的压力。
v 2MgR m
2gR
M m
M (M m)
(1 m ) 2MgR 2(M m)gR
M M m
M
由牛顿定律有 所以
N mg m v2 R
N mg m v2 mg 2(M m)mg
R
M
(3 2m )mg M
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例3质量为 m 和 M 的两个质点，最初它们相距很 远，并处于静止。在引力相互作用下相互趋近，当 两质点相距 r 时，它们的相对速度为多少？
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爱因斯坦（Albert Einstein， 1879-1955）
《时代周刊》 将爱因斯坦 描述为“本 世纪最伟大 的大脑和最 卓越的偶 像”。
2005年------国际物理年
爱因斯坦在1905年6月和9月发 表了两篇有关狭义相对论的论文， 被誉为具有改变历史进程的深远意 义，提出了时间和空间的全新概念。 为了纪念《相对论》诞生100周年以 及爱因斯坦逝世50周年，联合国第 58次会议通过决议将2005年定为 “国际物理年”。
2005年4月19日晚， 作为全球纪念爱因斯坦 逝世50周年活动的一部 分，中国台北508米高的 “101金融大楼”上用灯 光打出爱因斯坦的著名 公式E＝mc2，背景为燃 放的焰火。
为什么要学习物理学
1 物理学提供了物质世界的最基本的规律，任 何自然科学都不能违反物理的规律 ---学习自然 科学的基础理论 ； 2 有效地训练研究自然科学的方法；
课程要求：
一、大学物理课程学生成绩评价标准 ** 二、物理课作业要求：
1、交作业时间：每周一上课之前交作业，迟交者视为补交！
2、选择题和填空题必须简要写出依据和原因; 计算题要有解题步骤。
3、作业纸上写明班级、姓名和学号
大学物理课程学生成绩评价标准**
1、学生总成绩由平时成绩加考试成绩两部分构成。 其中，平时成绩占20%-25%，考试成绩占75%-80%。 平时成绩由作业完成情况、考勤结果与课堂或习题 课、讨论课回答问题等几个方面组成；
2、一个实际物体是否 可以看成一质点，要根据讨论的问 题而定。
例如：研究地球的公转时可把它看成质点；而 研究地球的自转时就不能把它看成质点。
可以将物体简化为质点的两种情况：
物体不变形，不作转动(此时物体上各点的速度及加速 度都相同，物体上任一点可以代表所有点的运动)。 物体本身线度和它活动范围相比小得很多(此时物体 的变形及转动显得并不重要)。
近现代世界史上 最伟大的科学家是谁?
爱因斯坦(Albert Einstein,1879-1955)， 举世闻名的德裔美国 科学家，现代物理学 的开创者和奠基人 。
伽利略（Galileo 1564-1642）
牛顿（Newton 1643-1727）
麦克斯韦（James Clerk Maxwell 1831--1879)
2、每次作业按照A、B、C等级分类，其中，作业 正确率为90-100%，并且书写规范为A类；正确率为 60-89%，并且按时完成为B类；正确率小于60%为C 类。若发现作业雷同者，雷同者的平时成绩扣1分。
未按时上交作业的，可以在下次交作业时补齐。 但是补交按C类记录成绩。平时多次不交作业而在期 末时一次补交的，无作业成绩。缺一次作业，平时 成绩扣1分；
第一部分 力学
物理学的研究对象：物质最基本, 最普遍的运动形 式和各运动形式之间的相互转化 规律
在物理学各个分支中，力学发展较早，是物理学其 它分支和其它学科的基础。
力学的研究对象为机械运动 ( mechanical motion)。
机械运动:物体位置的变化。 一个物体相对另一个物体的位置随时间的变化 一物体中的一部分相对另一部分的位置随时间的变化
三、时刻和时间
时刻是时间坐标轴上的一点；时间是时间坐标轴上的 一段。
第一章 质点运动学
The first chapter Particle Kinematics
主要内容
位置矢量、位移、速度和加速度 质点运动方程 切向加速度、法向加速度 相对运动
1—1 质点运动的描述
一、质点（particle)：具有一定质量，而其大小和形状可 以被忽略的物体，就可被称作质点。
1、质点是一个理想化的模型。可用一点代表整个物体 的运动。理想化的模型还有：点电荷、理想气体等。
3 能进一步培养和建立辩证唯物主义世界观；
4 大学物理是大学重要的基础课程，是研究生 入学考试的基础课之一； 5 物理学不断与其他学科融合，形成许多交 叉学科，成为科学发展的前沿。
如何学好物理学
1） 弄清概念 , 学会物理学习的方法； 2） 注意尽快适应电子教案的教学方式
学会有重点地记好笔记； 3）养成一丝不苟的作风；（先从作业入手） 4）学会物理学中科学分析方法，看好书， 利用好辅助教材。
本学期学习内容： • 一、力学部分（前四章）上册 （约用四周） • 二、振动波动部分（第九章、第十章）下册 • 三、光学部分（第十一章）下册 • 四、热学部分（第十二章、第十三章）下册
课程特点：教考分离
参考书：
1、<<大学物理学>> (五册) 张三慧等主编 清华大学出版社 2、赵凯华等主编 <<新概念物理教程>>
注意：参照系不一定是静的坐标系，常用 坐标系：直角坐标系，此外还有：极坐标、球坐标、柱坐标。
参照系与坐标系的区别:
对物体运动的描写决定于参照系而不是坐标系。
参照系选定后，选用不同的坐标系对运动的描写 是相同的。
运动是绝对的 ，但运动的描述是相对的 ，描述物 体运动的参照物选取的不同，则对物体运动情况的描 述也就不同。
3、当物体不能被视为质点时，可把整个物体看成是由许 多质点所组成，弄清这些质点的运动，就可弄清楚整个物 体的运动。
二、参考系(reference frame)和坐标系(coordinate system)
运动是绝对的 ，但运动的描述是相对的 ，描述物体运动的参照 物选取的不同，则对物体运动情况的描述也就不同。 1．参考系：描述物体运动而选择的参照物叫参考系。两个特点： 任意性：参考系的选取是可以任意的，主要取决于问题的性质和 研究问题的方便。 相对性：在不同参考系中，对同一物体的运动，可有不同的描述。 如匀速运动的车厢中自由落体的描述。
3、听课考勤：采取随时抽查的方式，每周至少1次 （总人数的10%），无故缺勤者，一次扣1分；
4、课堂提问与习题讨论课积极参与，认真回答问题 的学生可以酌情加2分（不超过班级总人数10%）， 平时成绩的总分不超过平时成绩最高分；
5、期末考试增加一道附加题（5分），考察学生灵 活掌握知识的及创造性学习的能力，计入总成绩 （不超过满分100分）。