大学物理课件第一章运动学.ppt

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1、华南理工大学华南理工大学理学院理学院大学生雨中排队求职大学生雨中排队求职 冻得脸发青手发抖冻得脸发青手发抖招聘会现场招聘会现场招聘会大学生招聘会大学生将电梯挤变形将电梯挤变形 1、大学学习什么？、大学学习什么？(1)学会做人学会做人学会与他人沟通；学会尊重他人和自己；学学会与他人沟通；学会尊重他人和自己；学会理解和包容；学会控制情绪和调节心理；会理解和包容；学会控制情绪和调节心理；学会负责；学会坚强；学会适应社会。学会负责；学会坚强；学会适应社会。(2)学会学习学会学习改变不好的学习习惯；培养自学能力；学会改变不好的学习习惯；培养自学能力；学会利用各种学习资源；学会制定目标和计划；利用各种学习

2、资源；学会制定目标和计划；学会给自己补充课堂外、书本外的知识；学学会给自己补充课堂外、书本外的知识；学会向身边的人学习；学会总结、比较等基本会向身边的人学习；学会总结、比较等基本学习方法。学习方法。前前 言言 专业知识是以后进入社会的立足之本；必要和专业知识是以后进入社会的立足之本；必要和条件允许时可以调整专业方向；专业学习也可以条件允许时可以调整专业方向；专业学习也可以在课堂之外；培养爱好和特长。在课堂之外；培养爱好和特长。2、大学课程如何学习？、大学课程如何学习？大学课程种类多、含量大，老师不可能像中学大学课程种类多、含量大，老师不可能像中学那样把一个知识点讲得细而又细，也不可能有太那样把

3、一个知识点讲得细而又细，也不可能有太多的时间供同学们去操练，这就要求在大学里学多的时间供同学们去操练，这就要求在大学里学习要注意方法：习要注意方法：(1)把握重点；把握重点；(2)强调自学；强调自学；(3)积极答疑。积极答疑。(3)学习专业学习专业大学物理是工科院校的一门基础课（工具课），大学物理是工科院校的一门基础课（工具课），对后续的相关专业课，有着重要的意义。对后续的相关专业课，有着重要的意义。3、为何要学习大学物理？、为何要学习大学物理？掌握掌握基本概念基本概念、基本规律基本规律和和基本方法基本方法4、大学物理教学目标和计划：、大学物理教学目标和计划：第一学期：第一学期：上册（上册（6

4、4学时，学时，4学分）学分）第二学期：第二学期：下册（下册（48学时，学时，3学分）学分）分两学期：分两学期：目标：目标：计划：计划：大学物理是中学物理的延伸与拓展，与中学物大学物理是中学物理的延伸与拓展，与中学物理相比，在形式上，有两点重要区别：理相比，在形式上，有两点重要区别：(1)一维、二维一维、二维三维三维要用到要用到矢量矢量（向量）运算（向量）运算(2)恒量恒量变量变量要用到要用到微积分微积分运算运算 从以往经验看，不少同学学习的从以往经验看，不少同学学习的“拦路虎拦路虎”正正是上面所提到的高等数学知识。希望同学们一定是上面所提到的高等数学知识。希望同学们一定要抽时间复习。要抽时间复

5、习。5、大学物理与中学物理的区别：、大学物理与中学物理的区别：6、大学物理教学要求：、大学物理教学要求：(1)听课：听课：遵守课堂纪律遵守课堂纪律建议做适合自己的笔记建议做适合自己的笔记(2)作业：作业：由课代表按由课代表按序号序号理好理好每次每次课前课前交上一次布置的作业交上一次布置的作业 每次每次批批1/2，作业注意保存，作业注意保存(3)考核：考核：平时、期末平时、期末三七开三七开平时包括听课、作业、期中考试等。平时包括听课、作业、期中考试等。本学期成绩考核办法：本学期成绩考核办法：总评成绩：作业和听课占总评成绩：作业和听课占3030，期末，期末7070。作业缺交（或参与作弊）作业缺交（

6、或参与作弊）1 1次或旷课次或旷课1 1次，总评扣次，总评扣1 1分。分。缺交作业或旷课达缺交作业或旷课达1/31/3者，取消期末考试资格。者，取消期末考试资格。对降级或重考者酌情考虑。对降级或重考者酌情考虑。作业迟交不得超过作业迟交不得超过1 1周。周。迟交迟交1 1次，总评扣次，总评扣0.50.5分。分。病（事）假不算旷课，作业缓交（协商）。病（事）假不算旷课，作业缓交（协商）。逃一小节以旷课论。逃一小节以旷课论。通通 知知 为配合大学物理教学，物理教研室编为配合大学物理教学，物理教研室编写了大学物理学习指导，用于写了大学物理学习指导，用于一学年一学年的物理学习及竞赛参考，每本的物理学习及

7、竞赛参考，每本22元元，人手，人手一册。一册。出版社将于出版社将于第二周周四（第二周周四（3月月1日）日）下午下午3时至时至5:30时在南校区时在南校区A1南南（即校巴停（即校巴停车点）售书，车点）售书，请各请各班长班长在此之前将钱款收在此之前将钱款收齐，并找三、四个学生一起过去买书。齐，并找三、四个学生一起过去买书。大学物理教研室大学物理教研室 力力 学学第一章第一章 质点运动学质点运动学陈陈 丽丽 娟娟理学院理学院Tel：Email:本章本章教学要求：教学要求：掌握位矢、位移、速度、加速度、角速度和角加掌握位矢、位移、速度、加速度、角速度和角加速度等描述质点运动和运动变化的物理量。能借助速

8、度等描述质点运动和运动变化的物理量。能借助于直角坐标系计算质点在平面内运动时的速度、加于直角坐标系计算质点在平面内运动时的速度、加速度。能计算质点作圆周运动时的角速度、角加速速度。能计算质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。理解质点在不同参度、切向加速度和法向加速度。理解质点在不同参照系中相对运动规律。照系中相对运动规律。本章重点：本章重点：掌握位矢、位移、速度、加速度、角速度和角加速度，掌握位矢、位移、速度、加速度、角速度和角加速度，切向加速度和法向加速度等物理量。切向加速度和法向加速度等物理量。本章难点：本章难点：物理量的物理量的矢量矢量描写，在直角坐标系中物理量的矢

9、量计描写，在直角坐标系中物理量的矢量计算算1 参考系和坐标系参考系和坐标系 时间时间1.选择参考系，建立坐标系选择参考系，建立坐标系2.时间：时刻（瞬间时刻）时间：时刻（瞬间时刻）“”时间间隔时间间隔“”2 2 位置矢量位置矢量 位移位移 速度速度 一一.位置矢量位置矢量 大小：大小：方向：方向：运动函数。运动函数。位置坐标和时间的函数关系位置坐标和时间的函数关系二二.位移位移 时间内的位移为时间内的位移为大小：大小：三三.速率和速度速率和速度 1.平均速度平均速度瞬时速度瞬时速度 YXZ其中：其中：大小：（瞬时速率）大小：（瞬时速率）速度方向：速度方向：平均速率：平均速率：x y z P2

10、P1 0S瞬时速率瞬时速率三者的区别？三者的区别？思考思考大小比较：大小比较：3 3 加速度加速度 1.平均加速度平均加速度2.瞬时加速度瞬时加速度是矢量，是矢量，的方向。的方向。一一.平均加速度平均加速度大小：大小：超速离心机中的粒子的加速度超速离心机中的粒子的加速度3106步枪子弹在枪膛中的加速度步枪子弹在枪膛中的加速度约约5105使汽车撞坏使汽车撞坏(27ms撞到一般建筑物撞到一般建筑物上上)的加速度的加速度约约1103使人发晕的加速度使人发晕的加速度约约710地球表面的重力加速度地球表面的重力加速度9.8汽车急刹时的加速度汽车急刹时的加速度约约8月球表面的重力加速度月球表面的重力加速度

11、1.7由于地球自转赤道上一点的加速度由于地球自转赤道上一点的加速度3.410-2地球公转的加速度地球公转的加速度610-3太阳绕银河系中心转动的加速度太阳绕银河系中心转动的加速度约约310-10质点作曲线运动，判断下列说法的正误。质点作曲线运动，判断下列说法的正误。质点的运动学方程为质点的运动学方程为x=6+3t-5t3(SI),判断正误判断正误:质点作匀加速直线运动，加速度为正。质点作匀加速直线运动，加速度为正。质点作匀加速直线运动，加速度为负。质点作匀加速直线运动，加速度为负。质点作变加速直线运动，加速度为正。质点作变加速直线运动，加速度为正。质点作变加速直线运动，加速度为负。质点作变加速

12、直线运动，加速度为负。思考题思考题例：一质点运动轨迹为抛物线例：一质点运动轨迹为抛物线(z=0)求：求：x=-4时（时（t0)粒子的速度、速率、粒子的速度、速率、加速度。加速度。xy解：解：分析：分析：x=-4，t=2速度：速度：速率：速率：练习练习二二.切向加速度与法向加速度切向加速度与法向加速度切向加速度：切向加速度：法向加速度：法向加速度：。(b)(a)大小：大小：S+s大小：大小：a 等于等于0,an等于等于0,质点做什么运动？质点做什么运动？a 等于等于0,an不等于不等于0,质点做什么运动？质点做什么运动？a 不等于不等于0,an等于等于0,质点做什么运动？质点做什么运动？a 不等

13、于不等于0,an不等于不等于0,质点做什么运动？质点做什么运动？例题例题 讨论下列情况时，质点各作什么运动：讨论下列情况时，质点各作什么运动：比较比较:的大小：的大小：注意：同一质注意：同一质点的加速度无点的加速度无论在直角坐标论在直角坐标还是自然坐标还是自然坐标中中 只能是一只能是一个值。个值。YXOOA例：一质点沿半径为例：一质点沿半径为R的圆周运动，质点所经的圆周运动，质点所经过的弧长与时间的关系为：过的弧长与时间的关系为：其中其中b、c是大于零的常量，求：从是大于零的常量，求：从t=0开始到开始到达切向加速度与法向加速度大小相等时所经达切向加速度与法向加速度大小相等时所经历的时间。历的

14、时间。解：解：由题意由题意解得：解得：三三.圆周运动中的角量和线量圆周运动中的角量和线量1.1.角位置角位置 （角坐标）（角坐标）注意：注意：a)逆时钟方向为正，顺时针方向为负；逆时钟方向为正，顺时针方向为负；b)单位常用弧度单位常用弧度(rad)无量纲；无量纲；c)为时间的函数：为时间的函数：运动方程运动方程2.2.角位移角位移vRxS0,3.3.角速度角速度vRxS0,与转动方向成右手缧旋关系与转动方向成右手缧旋关系方向：方向：单位：弧度单位：弧度/秒秒()4.4.角加速度角加速度.(1)5.角量和线量的关系角量和线量的关系.(2).(3).(4)匀加速圆周运动匀加速圆周运动 其中：其中：

15、为初值为初值类似与质点作匀加速直线运动的形式类似与质点作匀加速直线运动的形式 4 4 质点运动学中的两类基本问题质点运动学中的两类基本问题 例：在离水面高度为例：在离水面高度为 的岸边，绞车以匀速率的岸边，绞车以匀速率收绳拉船，求船离岸边收绳拉船，求船离岸边远处时的速度。远处时的速度。解：解：分析：分析：分析：分析：绳长绳长 随时间变短随时间变短？船的加速度？船的加速度 例例:已知质点在已知质点在xy平面内运动，其运动方程是平面内运动，其运动方程是,式中式中R、均为正值常量均为正值常量到到内的位移内的位移求求:(1)质点的轨迹方程；质点的轨迹方程；(2)质点在任意时刻位矢、质点在任意时刻位矢、

16、速度和加速度；速度和加速度；(3)质点在质点在时间时间解：(1)由x，y表达式消去t，得质点轨迹方程 (a)这是一个圆的方程 (2)任意时刻质点位矢为 任意时刻质点速度为任意时刻质点速度为 (b)为常量，说明质点作匀速率圆周运动为常量，说明质点作匀速率圆周运动速度大小为速度大小为任意时刻质点加速度为任意时刻质点加速度为(c)，很容易得出很容易得出(3)当当t1=0时，时，；当；当时，时，可得位移可得位移 5 5 伽利略变换伽利略变换 相对运动相对运动 一一.伽利略变换伽利略变换二二.相对运动相对运动 1.速度变换速度变换即：即：2.加速度变换加速度变换若：若：相对作匀速直线运动的参照系中，任何

17、物体都具相对作匀速直线运动的参照系中，任何物体都具有相同的加速度有相同的加速度 例例：某某人人骑骑摩摩托托车车向向东东前前进进，其其速速率率为为10m s-1时时觉觉得得有有南南风风，当当其其速速率率为为15m s-1时时，又又觉觉得得有有东东南南风风，试求风速度。试求风速度。解解：取取风风为为研研究究对对象象，骑骑车车人人和和地地面面作作为为两两个个相相对对运运动动的的参参考考系系。作图作图15ms-110ms-145y(北)x(东)O根据速度变换公式得到：根据速度变换公式得到：由图中的几何关系，知：由图中的几何关系，知：15ms-110ms-145y(北)x(东)O风速的大小：风速的大小：风速的方向：风速的方向：为东偏北为东偏北26 34对一切来说，只有热爱才是最好的老师，它远对一切来说，只有热爱才是最好的老师，它远远胜过责任感。远胜过责任感。凡在小事上对真理持轻率态度的人，在大事上凡在小事上对真理持轻率态度的人，在大事上也是不可信任的。也是不可信任的。爱因斯坦爱因斯坦成功成功艰苦的劳动艰苦的劳动正确的方法正确的方法少谈空话少谈空话。