加速度为恒矢量质点运动PPT讲稿.ppt

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1、加速度为恒矢量质点运动第1页，共25页，编辑于2022年，星期五第二类问题第二类问题加速度加速度 =恒量恒量质点的运动方程质点的运动方程 求：求：解：解：第2页，共25页，编辑于2022年，星期五一、平面极坐标平面直角坐标系，点平面直角坐标系，点A的坐标为的坐标为(x,y)，两者之间的变换关系为，两者之间的变换关系为1-3 圆周运动圆周运动xy直角坐标系（直角坐标系（x,y）O角向角向极轴极轴径向径向A平面极坐标系（平面极坐标系（r,）第3页，共25页，编辑于2022年，星期五线量线量 在自然坐标系下，基本参量以运动曲在自然坐标系下，基本参量以运动曲线为基准，称为线量。线为基准，称为线量。角量

2、角量 在极坐标系下，以旋转角度为基准的在极坐标系下，以旋转角度为基准的基本参量，称为角量。基本参量，称为角量。1.角位置：角位置：2.角位移角位移单位：单位：逆时针为正逆时针为正OOP PRs)(t)(tt+参考参考方向方向二、圆周运动的角量描述二、圆周运动的角量描述第4页，共25页，编辑于2022年，星期五3.角速度角速度平均角速度平均角速度:角速度角速度:角速度矢量角速度矢量:方向沿轴方向沿轴大小大小:方向方向:右手螺旋法则右手螺旋法则OOrrRP旋转方向旋转方向第5页，共25页，编辑于2022年，星期五4.角加速度角加速度平均角加速度平均角加速度:角加速度角加速度:5.角量与线量的关系角

3、量与线量的关系OOP Prs)(t)(tt+参考参考方向方向第6页，共25页，编辑于2022年，星期五三三.质点运动的自然坐标描述质点运动的自然坐标描述AB自然坐标系自然坐标系 坐标原点固接于质坐标原点固接于质点点,坐标轴沿质点运动轨道的切向和坐标轴沿质点运动轨道的切向和法向的坐标系，叫做自然坐标系。法向的坐标系，叫做自然坐标系。切向以质点前进方向为正，记做切向以质点前进方向为正，记做 ，法向以曲线凹侧方向为正，记做，法向以曲线凹侧方向为正，记做 。(1)位置：位置：在轨道上取一固定点在轨道上取一固定点O，用质点距离，用质点距离O的路程的路程长度长度 s，可唯一确定质点的位置。，可唯一确定质点

4、的位置。位置位置 s有正负之分。有正负之分。(2)位置变化位置变化:(3)速度：速度：沿切线方向沿切线方向。oss第7页，共25页，编辑于2022年，星期五*（4）加速度：加速度：第一项：第一项：第二项：第二项：或：或：第8页，共25页，编辑于2022年，星期五切向加速度：切向加速度：描述速度大小改变的快慢，不影响速度的方向。描述速度大小改变的快慢，不影响速度的方向。法向加速度：法向加速度：描述速度方向改变的快慢，不影响速度的大小。描述速度方向改变的快慢，不影响速度的大小。第9页，共25页，编辑于2022年，星期五大小：大小：方向：方向：总是指向曲线凹侧总是指向曲线凹侧练习：练习：1.1.讨论

5、讨论第10页，共25页，编辑于2022年，星期五1.1.匀速率圆周运动匀速率圆周运动 质点作匀速率圆周运动时，其速率和角速度都质点作匀速率圆周运动时，其速率和角速度都为常量，故有：为常量，故有：四、匀速率圆周运动和四、匀速率圆周运动和匀变速率圆周运动匀变速率圆周运动第11页，共25页，编辑于2022年，星期五2.2.匀变速率圆周运动匀变速率圆周运动 其角加速度为常量，故有：其角加速度为常量，故有：第12页，共25页，编辑于2022年，星期五用类比方法写出用角量表示的圆周运动公式用类比方法写出用角量表示的圆周运动公式和和 =恒量恒量 时的形式时的形式思考第13页，共25页，编辑于2022年，星期

6、五例：例：设一质点在半径为设一质点在半径为 的圆周上以匀速率的圆周上以匀速率 运动，运动，写出自然坐标系中质点的速度和加速度。写出自然坐标系中质点的速度和加速度。解：解：建立如图坐标系建立如图坐标系 以以 为自然坐标系的原点和计时起点为自然坐标系的原点和计时起点 sr第14页，共25页，编辑于2022年，星期五srsxyr在直角坐标中重做，可发现在直角坐标中重做，可发现用自然坐标描述匀速率圆周用自然坐标描述匀速率圆周运动较直角坐标简便。运动较直角坐标简便。第15页，共25页，编辑于2022年，星期五 某发动机工作时，主轴边缘一点作圆周运动方某发动机工作时，主轴边缘一点作圆周运动方 程为程为(1

7、)t=2s时，该点的角速度和角加速度为多大？时，该点的角速度和角加速度为多大？(2)若主轴直径若主轴直径D=40 cm，求，求 t=1 s 时时,该点的速度和该点的速度和 加速度加速度练习解解:(1)由运动方程得边缘一点的角速度和角加速度由运动方程得边缘一点的角速度和角加速度第16页，共25页，编辑于2022年，星期五(2)由角量和线量的关系，得边缘一点的速度、切向加由角量和线量的关系，得边缘一点的速度、切向加 速度和法向加速度速度和法向加速度第17页，共25页，编辑于2022年，星期五第18页，共25页，编辑于2022年，星期五总结：运动学的两类基本问题二.已知加速度(或速度)及初始条件，求

8、质点任一时刻的速度和运动方程(积分法）。一.已知质点运动方程，求任一时刻的速度、加速度（微分法）；作业：P27 1-14 1-18第19页，共25页，编辑于2022年，星期五1.4 相对运动一.运动的绝对性和描述运动的相对性只有相对确定的参考系才能具体描述物体的运动，选择的参考系不同，对同一物体运动的描述不相同。一个坐标系中的描述另一个坐标系中的描述变换二.低速 下的变换时间和空间的测量是绝对的。分别从 系和 系描述质点 的运动，第20页，共25页，编辑于2022年，星期五(a)车作匀速直线运动时，车上的人观察到石子作直线运动第21页，共25页，编辑于2022年，星期五(b)车作匀速直线运动时

9、，地面上的人观察到石子作抛物线运动第22页，共25页，编辑于2022年，星期五P推广：推广：第23页，共25页，编辑于2022年，星期五物理意义是：质点相对S系的速度等于它相对S系的速度与S系相对S系的速度之矢量和 把视为静止的参考系S作为基本参考系，把相对S系运动的参考系S作为运动参考系。质点相对基本参考系S的速度绝对速度质点相对运动参考系S的速度叫做相对速度第24页，共25页，编辑于2022年，星期五运动参考系S相对基本参考系S的速度叫做牵连速度上式理解为：质点相对基本参考系的绝对速度等于运动参考系相对基本参考系的牵连速度与质点相对运动参考系的相对速度矢量之和 伽利略速度变换式当质点的速度接近光速时，伽利略速度变换式就不适用了此时速度的变换应当遵循洛伦兹变换公式。举例：P23例作业：P28 1-19 1-21第25页，共25页，编辑于2022年，星期五