第一次课质点位置的确定方法0

第1章质点运动学§1.1质点位置的确定方法§1.2质点的位移、速度和加速度§1.3用直角坐标表示质点的位移、速度和加速度§1.4用自然坐标表示平面曲线运动中的速度和加速度§1.5圆周运动中的角量描述角量和线量的关系§1.6不同参考系中的速度和加速度变换定理简介9/15/20231第1章质点运动学教学基本要求一、掌握位置矢量、位移、速度、加速度等描述质点运动及运动变化的物理量.能借助于直角坐标系熟练的计算质点在平面内运动（直线运动和曲线运动）时的速度和加速度（含切向和法向加速度）理解相对运动概念,并为会分析、计算较为简单的相对运动中的位移、速度和加速度。二、掌握质点作圆周运动时的角速度、角加速度的含义及其计算方法三、理解质点模型以及参照系和坐标系9/15/20232第1章质点运动学§1.1确定质点位置的确定方法一.质点运动学的基本概念质点：有质量（而形状和大小对运动无影响）的几何点。质点系:

若干质点的集合。xyzO参照物参考系：参照物+坐标系（数学工具）+时钟(1)运动学中参照物可任选。参照物：用来描述物体运动而选作参考的物体或物体系。P(2)参照物选定后，坐标系可任选。(3)常用坐标系直角坐标系（x,y,z）球坐标系（r,θ,

）柱坐标系（

,

,z）自然坐标系

(s)9/15/20233第1章质点运动学二.确定质点位置的常用方法直角坐标法P(x,y,z)

某时刻质点所在处的坐标值。2.位矢法位矢的大小为：参考物表示。质点某时刻位置由位矢

位矢的方向用方向余弦表示，则有：如果位置矢量起点是坐标原点

从参照物所选的参考点指向质点位置的有向线段为质点相对该参考点的位矢。9/15/20234第1章质点运动学••3.自然坐标法当已知质点相对参考系的运动轨迹时，常用自然法较方便确定质点位置4.运动学方程(函数)（板书）直角坐标法自然坐标法已知运动学方程，可求质点运动轨迹、速度和加速度意义:质点空间位置随时间的变化函数位置矢量法9/15/20235第1章质点运动学一质点作匀速圆周运动，半径为

r，角速度为

。以圆心O为原点。建立直角坐标系Oxy

，O

点为起始时刻，设t时刻质点位于P（x,y），用直角坐标表示的质点运动学方程为位矢表示为自然坐标表示为例P3-1.1解求用直角坐标、位矢、自然坐标表示的质点运动学方程。位置矢量起点为坐标原点9/15/20236第1章质点运动学§1.2质点的位移、速度和加速度一.位移讨论(1)位移是矢量（有大小，有方向）位移不同于路程(2)位移与参照系位置的变化无关，只与初末位置有关OPP’OO(3)与Δr

的区别分清

描述质点位置变化的物理量从质点始点指向终点的有向线段相对同一参考点末时刻位矢减去初时刻位矢9/15/20237第1章质点运动学一质点从A以顺时针方向沿圆环运动到B问此过程中质点的位移，路程，

,Δr分别为多少？ABOxyR解:位移是矢量在如图坐标系中别的坐标系中如何呢？路程是质点所运动所留下的轨迹长度，是标量，与坐标系无关。所以例：板书内容9/15/20238第1章质点运动学是位移的大小,位移矢量的模所以Δr是末位矢的模与初始位矢的模的差所以，在如图坐标系中Δr＝0这几个概念清楚了吧！ABOxyR9/15/20239第1章质点运动学二.速度

描述物体运动状态的物理量;

描述物体位置变化快慢的物理量。1.平均速度：Δt内位矢的平均变化率O2.瞬时速度：平均速度的极限值ABB'讨论(1)速度的矢量性、瞬时性和相对性。

(2)注意速度与速率、平均速率的区别

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