高二物理競賽：質(zhì)點運動學(xué)之質(zhì)點運動的描述

1、1質(zhì)點運動學(xué)之質(zhì)點運動的描述2經(jīng)典力學(xué)“運動學(xué)”“動力學(xué)”質(zhì)點運動的描述圓周運動與一般曲線運動相對運動牛頓定律剛體的轉(zhuǎn)動動量守恒和能量守恒定律3“運動學(xué)” 是從幾何觀點來研究和描述物體機械運動規(guī)律的，研究 “怎樣動” 的問題。 “運動狀態(tài)” 是用位置、速度、加速度等物理量來描述的在某一時刻物體狀態(tài)的。 運動學(xué)的核心是“運動方程” “動力學(xué)” 是從受力的角度來研究和描述物體機械運動規(guī)律的，研究 “為什么動” 的問題。4一、質(zhì)點運動的描述 (1) 掌握：位矢、位移、速度、加速度等物理量的定義及表達式，能夠從已知的運動方程求導(dǎo)得到速度、加速度；同時能夠從已知的速度或加速度積分得出運動方程。 (2)

2、理解：位矢、位移、速度、加速度的“矢量性”和“瞬時性”，會計算位矢、位移、速度、加速度等的各種分矢量。 質(zhì)點運動學(xué) 基本要求 5二、圓周運動 (1) 掌握：圓周運動的角量描述，角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度的計算及角量與線量的關(guān)系。(2) 理解：勻速率圓周運動和勻變速率圓周運動。(3) 了解：圓周運動的位矢、位移、速度、加速度在直角坐標(biāo)、平面極坐標(biāo)、自然坐標(biāo)下的表示。三、相對運動掌握：伽利略速度變換關(guān)系，并能計算相對運動問題。理解：運動的相對性和獨立性。6第一講 質(zhì)點運動的描述 質(zhì)點的概念 1、質(zhì)點 : 只具有質(zhì)量而沒有大小和形狀的“理想物體”。2、理想模型：一種科學(xué)思維方法 根據(jù)所

3、研究問題的性質(zhì)，突出主要因素，忽略次要因素，使問題簡化但又不失客觀真實性的一抽象思維方法；質(zhì)點、剛體、線性彈簧振子、理想氣體、點電荷及光滑平面、細繩、無阻尼振動、絕熱過程等。3、思考題: 地球可否看作質(zhì)點？為什么?7 確定質(zhì)點位置的方法1、參考系：描述物體運動時被選作參考的其他物體或物體系，稱為“參考系” 或“參照系” 。2、確定質(zhì)點相對于參考系位置的方法 自然法：在已知運動軌跡上任選一固定點O，規(guī)定一正方向，曲線長度 s 稱自然坐標(biāo)。坐標(biāo)法： 選定三維坐標(biāo)系,用坐標(biāo)值（x,y,z) 來表示空間一質(zhì)點的位置。 yxz z y0 x r( t ) z( t ) y( t )x( t )P( t

4、)位矢法：選一固定點O，由O點向質(zhì)點P引一矢量 （位置矢量，位矢）8 運動(學(xué))方程 用以確定在選定的參考系中質(zhì)點相對坐標(biāo)系的位置隨時間變化的數(shù)學(xué)表達式：坐標(biāo)法自然法位矢法例如： yxz z y0 x r( t ) z( t ) y( t )x( t )P( t )拋體運動93、位移 質(zhì)點在某一段時間內(nèi)位矢的增量。ABOxyzC1、位矢 4、時間與時刻2、路程 5、位移（位矢的增量）的大小 位移 6、位矢大小的增量101、平均速度2、瞬時速度r(t+t )r(t)rx y z P2 P1 0Sr(t+t )r(t) 0rr 速度(speed)?velocity11 加速度 1、速度的增量xr(t