ch01MicrosoftPowerPoint演示文稿

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1、1大学物理学主讲：物理电子学院荣健(Ⅰ)课程介绍物理书都充满了复杂的数学公式。可是思想及理念，而非公式，才是每一物理理论的开端。－－爱因斯坦《物理学的进化》2知识、方法、科学观念“物”——物质世界“理”——普遍规律3方法实质:简化、纯化，抓住主要矛盾，摒弃次要因素。重要意义：人类认识世界的基本策略-----科研的基本方法用模型来描述自然，用数学来表达模型，用实验来检验模型。物理学的基本思想方法速率大小或距离1020m10－5m0.01cc狭义相对论广义相对论量子理论狭义相对论量子理论牛顿物理学禁区禁区来自《物理学：基本概念及其与方方面面的联系》物理学的基

2、本框架45几点说明成绩构成:平时20分,期中20分,期末60分。作业一次未交扣1分,点名一次未到扣5分。作业缺20%,或旷课40%取消考试资格。作业册(含答案):每册6元,以班为单位购买。时间：另行通知6教学重点物理概念实验定律物理思想矢量微积分7预备知识一、矢量的加法和减法加法：减法：8二、矢量的坐标表示x·zyo的模9力学傅科摆(Mechanics)10力学篇目录第1章质点运动学第2章牛顿运动定律第3章动量定理与动量守恒定律第4章角动量定理与角动量守恒定律第5章刚体的定轴转动第6章机械能守恒定律第7章狭义相对论质点和刚体参考系坐标系运动的描述运动学两

3、类基本问题相对运动第1章质点运动学重点：1.模型:质点、质点系、刚体、2.概念：位矢、位移、速度、加速度；角位置、角位移、角速度、角加速度；惯性系、非惯性系；3.计算:运动学的两类基本问题难点:相对运动131.质点物体的形状可忽略，物体可看作有质量的点。2.刚体物体的形变可忽略，即，在运动过程中，刚体上任两点间距离不变。刚体由质点组成。3.质点系(一般物体均可看作质点系)刚体质点刚体特殊的质点系§1.1质点刚体141）模型的建立视具体问题如地球讨论公转自转质点模型刚体模型ES<<152）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

4、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§1.2参考系和坐标系一.运动是绝对的，对运动的描述是相对的。只有事先选定一个作为参考的物体，才能具体描述物体如何运动选定的参考物体不同，对同一物体运动的描述可能有不同的结果。所有物体都处于运动、变化之中，绝对静止是不存在的。2.坐标系为了定量的描述物体的运动，在选定的参考系上建立的带有标尺的数学坐标,简称坐标系。坐标系是固结于参考系上的一个数学抽象。1.参考系为了描述一个物体的运动而选定的另一个作为参考的物体（～观察者），叫参考系。任何实物物体均可被选作参考系;场不能作为参考系。二.参

5、考系和坐标系常见的坐标系：直角坐标系，极坐标系，柱坐标系，球坐标系，自然坐标系，……xyzOP直角坐标系极坐标系O极轴径向角向P自然坐标系OP三.惯性系和非惯性系非惯性系:牛顿第一定律在其中不成立的参考系.惯性系：惯性定律在其中成立的参考系，即其中不受外力作用的物体（自由粒子）永远保持静止或匀速直线运动的状态。甲乙?例如：甲：惯性系；乙：非惯性系在动力学中再进一步讨论二者的区别。§1.2运动的描述一.描述质点运动的基本物理量及其直角坐标描述二.质点运动的自然坐标描述三.圆周运动的角量描述四.刚体的运动要解决任何具体力学问题,首先应选取一个适当的参考系,并

6、建立适当的坐标系,否则就无从讨论物体的运动.一.描述质点运动的基本物理量及其直角坐标描述1.描述质点在空间的位置——位置矢量*定义：从参考点O指向空间P点的有向线段叫做P点的位置矢量，简称位矢或矢径。OP*直角坐标描述教材中，矢量用黑体表示单位矢量：直角坐标中位矢的表达式大小：方向：由式写出对应的参数方程：消去参数t质点运动的轨迹方程在直角坐标系中，质点运动方程的具体形式为：随时间变化的函数称为质点的运动方程。质点的运动方程质点运动的轨迹方程解：(1)先写参数方程消去t得轨迹方程：(2)位置矢量：t=0时，x=0y=2t=2时，x=4y=-2抛物线例1

7、.已知：质点的运动方程求：(1)质点的轨迹；(2)t=0s及t=2s时，质点的位置矢量。国际单位制位置矢量的大小位置矢量的方向oQP2-24作图2.描述质点位置变动的大小和方向——位移矢量末位矢初位矢位矢增量位移矢量ABO定义：质点沿曲线运动时间内位置变化的净效果：直角坐标表示（以二维情况为例）：ABOOAB讨论：物理量位移路程性质矢量描述质点位置变化的净效果只与始末点有关，与质点运动轨迹无关。标量描述质点通过的实际路径的长与质点运动轨迹有关关系比较位移和路程△rAB何时取等号？直线直进运动曲线运动例2.求[例1]中P、Q两点间的位移和路程。大小：方向：

8、解：(1)位移：oQP2-24dxdyds(2)路程：oQP2-24于是注意：数