2021-2022学年高二物理竞赛课件：绪论和力和运动.pptx

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1、力和运动力和运动第一章 力和运动力和运动他向东面缓缓走去，他向南面很快跑去，而且越跑越快他向东面缓缓走去，他向南面很快跑去，而且越跑越快这些描述运动的状态语言既不严格也不完整。定量定量地描写物体的运动状态是运动学的基本内容。1-1质点运动的描述质点运动的描述3个问题个问题：如何描述物体的运动状态？运动学的核心是运动学方程。运动学方程。经典力学的时空观。23 物理学的研究对象物理学的研究对象 物理学物理学：探索物质结构与物质运动基本规律的学科探索物质结构与物质运动基本规律的学科。物理学物理学：研究物质、能量和它们相互作用的学科研究物质、能量和它们相互作用的学科。主要研究主要研究：物质最普遍、最基

2、本的运动形式和规律，包括：机械运动、分子运动、电磁运动、原子和原子核内的运动等。开设物理学的必要性！开设物理学的必要性！一切自然科学的基础；（除数学外）物理学是我们认识世界的基础。工程技术的重要支柱；（三次工业革命）树立辩证唯物主义世界观。怎样学好物理学？怎样学好物理学？兴趣+方法+努力=效果基本概念+基本原理+基本技能4如何用秒表和米尺测量地球大小？rr=5.22106实际=6.371065力力 学学(Mechanics)力学研究对象力学研究对象 物质的机械运动机械运动（最简单、最基本、最熟悉）经典力学经典力学理论基础：牛顿的三个运动定律。适用范围：低速低速：与光速（相对论力学）相比；宏观宏

3、观：与微观粒子（量子力学）相比。（宇观、宏观、微观）机械运动机械运动：一个物体相对于另一个物体的位置 ，或一个物体的某些部分相对于其他部分的位置，随着时间而变化的过程。(mechanical motion)6力学 主要内容和要求主要内容和要求质点质点力学力学：在中学物理基础上扩充和提高。(1)使知识系统化，条理化；(2)注意定律、定理的意义和条件（不乱套公式）；(3)提高分析能力（如量纲分析、判断结果合理性等）；(4)学会使用必需的数学方法（如矢量运算，微积分等）。刚体刚体力学力学：刚体是质点系的一个特例。应熟练掌握刚体定轴转动的动力学规律。流体力学流体力学狭义相对论狭义相对论：要注意建立新概

4、念，认真体会其思想观点。7 质点质点 (mass point)物体物体：具有大小、形状、质量和内部结构的物质形态。质点质点：近似地把物体看作一个具有质量，质量，而没有大小大小和形状形状的理想物体。质点是实际物体抽象化的一种理想模型。根据运动性质而定。由于在运动学中暂时不涉及力、质量等概念，于是“质点”就是指一个可运动的“点”。质点质点 示例地球公转地球公转地球自转地球自转8 参考系参考系和坐标系l运动本身的绝对性绝对性绝对性绝对性：自然界中，一切物体都处于永恒的运动之中。运动和物质不可分割。没有绝对静止的物体！l由于运动描述的相对性相对性相对性相对性，所以描述运动必须选取参考系。l在运动学中参

5、考系仅限于描述运动，这时可视描述的方便任选参考系。不同参考系中对物体运动情况的描述（如轨迹、速度等）可以是不同的。l常用参考系：太阳参考系（太阳恒星参考系）地心参考系（地球恒星参考系）地面参考系（也称实验室参考系）参考系参考系（reference frame）：用来描述物体运动而选作参考的物体物体或物体系物体系。9 参考系和坐标系坐标系坐标系坐标系（coordinate system）：固结在参考系上的一组有刻度的射线、曲线或角度。固结在参考系上的一组有刻度的射线、曲线或角度。10zo Rxy z Rzxy 空间空间&时间时间时时 空空 观观l墨子：空间是一切不同位置的概括和抽象；时间是一切不

6、同时刻的概括和抽象。l莱布尼兹：空间是物质上下左右的排列形式和先后久暂的持续形式，没有具体的物质和物质的运动就没有空间和时间。强调时空的客观性，而忽略与运动的联系。l牛顿绝对时空观：空间和时间是不依赖于物质而独立存在的，强调与运动的联系，忽略客观性。l爱因斯坦相对论时空观：时间与空间客观存在，与运动密不可分时间与空间客观存在，与运动密不可分。l莫言：时间是剪不掉的，剪掉的是废话，剩下的是时间。空间空间(space)：反映物质的广延性广延性，与物体的体积和物体位置变化相联系。时间时间(time)：反映物理事件的顺序性顺序性和持续性。11典型物理现象的空间尺度（单位：米）已观测的宇宙范围星系团半径1023星系间距离21022银河系的半径7.61022太阳到最近恒星的距离41016日地距离1.51011地球半径6.4106珠穆朗玛峰高度8.8103小孩高度1尘埃10-3人类红血球细胞直径10-6细菌线度10-9原子线度10-10原子核线度10-15普朗克长度普朗克长度10-35小于普朗克下限时，现有的时空概念可能不适用了。12典型物理现象的空间尺度（单位：米）13