大物上01运动学1课件

大学物理电子教案辽宁工程技术大学应用物理系1期末总成绩=平时成绩(20分)+考试卷面成绩

(80%)一、平时成绩考核方式1.上课出勤：6分2.课堂提问、笔记抽查：4分；3.平时作业：4分；4.阶段测验：6分。1.上课出勤成绩学生旷课1次(2学时)，出勤成绩扣1分，迟到或早退一次扣0.5分，旷课5次及以上取消本门课程考试资格；2.课堂提问、笔记抽查成绩本学期每位学生被提问、笔记抽查至少3次，缺一次扣1分。3.平时作业成绩（1）本学期本课程抽查作业4次，缺交1次扣1分（2）缺交作业的次数达3次者取消该门课程考试资格。4.阶段测验成绩本学期本课程测验2次，每次3分大学物理平时成绩规定考试前一周平时成绩上交教学管理部门，之后不予修改！！！2欢迎大家进入物理世界3

物理学是研究物质的基本结构、相互作用以及物质最基本、最普遍的运动和变化的规律的科学。

物理--事物之理4力学物理学热学电磁学振动和波光学近代物理理论基础牛顿力学热力学麦克斯韦电磁理论经典物理学理论基础相对论量子力学5力学质点运动学

质点动力学

刚体的定轴转动

6

本章首先借助矢量语言对质点的运动给予简洁而完备的描述，建立运动学方程，并求解运动学方程；

然后讨论刚体定轴转动的运动学方程；

最后引入运动的相对性，最终解决运动学中的两类问题。71.1描述质点运动的物理量第一章运动的描述一、质点二、参照系、坐标系三、位置矢量四、运动方程与轨道方程五、位移六、速度七、加速度8

（2）运动物体的尺度比它运动的空间范围小得很多。1.1描述质点运动的物理量一、质点1.定义

如果在所研究的问题中，物体上各点运动状态的差异只占很次要的地位，我们可以忽略物体的大小和内部结构，把它看成是一个有质量的几何点。2.物体当质点处理的两种情况（1）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)。9下面以研究地球的公转和自转为例来理解质点的概念。例如：研究地球公转地球上各点的公转速度相差很小，忽略地球自身尺寸的影响，作为质点处理。10研究地球自转地球上各点的速度相差很大，地球自身的大小和形状不能忽略，不能作质点处理。11

下面我们通过研究汽车的两种运动状态来进一步理解质点的含义。1.研究汽车在平直道路上运动（动画）除车轮外，汽车各部分运动情况完全相同，车轮的运动是次要的，可把汽车作为质点处理。2.研究汽车突然刹车“前倾”或转弯（动画）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。质点是从实际中抽象出的理想模型，研究质点的运动是为了抓住事物的主要矛盾进行研究分析。12二、参照系、坐标系1.定义2.对同一个物体的运动，选择不同的参照系，描述的结果一般不同。例一、例二、例三3.参照系选取的原则对于运动学：参照系的选取是任意的。主要看问题的性质和研究方便。对于动力学：参照系的选取不是任意的。因为动力学规律受适用条件的限制。为了描述一个物体的运动，都必须选择一个标准物体作为参考，这些被参考的物体叫参照系。13直角坐标：P（x,y,z）自然坐标：P（s）4．坐标系：为标定物体空间位置而设置的坐标系统极坐标：P（r，φ）P(x,y,z)zyxosφr自然坐标系是沿质点的运动轨道建立的坐标系.在质点运动轨道上任取一点作为坐标原点O,质点在任意时刻的位置,都可用它到坐标原点O的轨迹的长度来表示.

14三、位置矢量1.坐标法2.位置矢量由参考点O到考察点P的矢量。大小：描述质点在空间位置的物理量。方向：（2）在直角坐标系中的表示（1）定义（位矢）15平面运动直线运动

3.自然法S的绝对值：表示质点与原点间的曲线长度。S的正负号：表示这个曲线距离是从轨迹上O点起沿哪个方向测量的。切向轴法向轴16用自然坐标表示用位矢表示用直角坐标表示四、运动方程与轨道方程1.运动方程表示位置随时间变化的函数式。从运动方程中消去时间t，得到的x，y，z之间的关系式。2.轨道方程切向轴法向轴（参数形式）17解：（1）（2）由题意知，运动方程的分量式为：消去t，得：即为轨道方程例：一质点在xoy平面内运动，运动方程为：（1）写出t=o秒和t=2时（2）求轨道方程。的位置矢量；18五、位移xyz

0

B

A描述质点在空间位置变化的物理量。1.定义从起点指向终点的有向线段大小：起点指向终点间的直线距离方向：起点终点质点在Δt时间内的位移起点终点质点在同一时间内位置矢量的增量192.在直角坐标系中的表示xyz

0

B

A大小:方向：平面:203.几点讨论(1)

位矢与位移位矢表示质点在空间的位置位移表示质点在空间位置的变化与时刻对应与时间对应与O点选取无关与O点选取有关(2)位移与路程①定义位移是起点指向终点的有向线段，大小：起点指向终点间的直线距离方向：起点终点路程是质点在运动过程中所通过的实际路径的总长度是矢量是标量21AR绕半周（ACB）B位移大小：2R方向：ABC路程：πR绕一周位移:路程：2πR0②位移大小与路程有时相等、有时不等相等(a)质点作方向不变的直线运动(b)曲线运动中，位移元不等(a)质点作曲线运动(b)有反向点的直线运动ABC位移大小：AB段路程：AC+CB段B22r

B

AO(3)位矢大小增量与位矢增量大小23241.平均速度六、速度描述质点在空间位置变化快慢的物理量。xyz

0

B

A大小：方向：252.瞬时速度xyz

0

B

A大小：方向：切线方向，并指向前进方向大小:方向：平面:26一维运动情况：常采用标量形式表示质点向x轴正向运动OO表示质点向x轴负向运动273.速率(1)平均速率：(2)瞬时速率(瞬时速度的大小）：xyz

0

B

A即，速率为路程对时间的变化率注意：一般情况下即平均速率一般不等于平均速度的大小例：物体运动一周28(3)路程计算:AB首先找出速率=0的时刻t：然后判断速度有无反向点说明速度没有反向点则直接积分说明速度有反向点则分段积分292.平均加速度七、加速度3.瞬时加速度xyz

0

B

A1.速度增量大小：方向：大小：方向：描述质点在空间运动速度变化快慢物理量。30xyz

0

B

A平面:大小:方向：31一、质点一个有质量的几何点二、参照系描述一个物体的运动，选择一个或几个彼此没有相对运动的物体作为参考.三、位置矢量由参考点O到考察点P的矢量四、运动方程小结32五、位移从起点指向终点的有向线段六、速度瞬时速度七、加速度33例1:已知:

求（1）t=3s时的速度；（2）1s~4s内的平均速度。解:（1）（2）34一质点运动轨迹为抛物线求：x=-4m时（t>0)粒子的速度、速率、加速度。解：例2：35例3:已知质点的运动方程为①轨道方程②t=1s末，t=2s末的位置矢量③1s～2s内的位移⑤

0s～2s内的路程④1s～2s内的平均速度⑥0s～2s内的平均速率36⑨

2s末的瞬时加速度

⑦2s末的瞬时速度⑧2s末的瞬时速率例4:已知求2s内路程解：速度有反向点0-1s:1-2s:t=2t=0t=137例题6：解：已知一质点有一恒定的加速