知識緒論質(zhì)點運動學(xué)1 qsb

大學(xué)物理（一任大學(xué)物理（一任課教師：屈少Email:電話1教教材中心購買，書后附有隨機(jī)2大學(xué)物理同步輔范淑朱佑新（華中科技大學(xué)大學(xué)物理同步輔范淑朱佑新（華中科技大學(xué)普通物理學(xué)(第六程守江之(上海交大學(xué)物理學(xué)(第二張三(清華大定性與半定量物理趙凱(北京大物理（美）D.哈里R.瑞斯尼大學(xué)物理ppt項林（華中科技大學(xué)344做作業(yè)用習(xí)題做作業(yè)用習(xí)題冊每周一交作業(yè)（上周一、三的）關(guān)于補(bǔ)交作業(yè)：兩周內(nèi)補(bǔ)交有效，關(guān)于少交（頁）：兩次記一次缺交作業(yè)缺1/3及以上者無考試資格,綜合成績一律零分計華中科技大學(xué)本科生考試管理工作細(xì)則校教〔9〕號)華中科技大學(xué)普通本科生學(xué)籍管理細(xì)則校教〔〕號)5答疑單周一、三：晚雙周二、四：晚西五東答疑單周一、三：晚雙周二、四：晚西五東九公共郵箱（課件下載、通知、成績查詢(班長、課代表聯(lián)系方62014級《大學(xué)物理(一)》課（2014-2015學(xué)年度第2學(xué)期7班姓電住電班課代電班課代電班課代電2014級《大學(xué)物理(一)》課（2014-2015學(xué)年度第2學(xué)期7班姓電住電班課代電班課代電班課代電班課代大學(xué)物理演示大學(xué)物理演示實驗室（西五樓）開放安8(閉卷期(閉卷期末考試(卷面為100分，選擇：30%；填空30%；計算平時：20%（作業(yè)、考勤、課堂問答、課堂測驗網(wǎng)考91、點名、測驗只寫個人編1、點名、測驗只寫個人編號2、個人編號=班級代碼+學(xué)號末三位，如DQ05-班代電氣電氣電氣電氣本學(xué)期授課內(nèi)學(xué)時（總計第1章運動學(xué)（含緒論3第2本學(xué)期授課內(nèi)學(xué)時（總計第1章運動學(xué)（含緒論3第211第3軸轉(zhuǎn)4第44第5相對7~8第611~12第79~10第810公休假期停4什么是物理學(xué)“境自什么是物理學(xué)“境自遠(yuǎn)塵皆入詠，物含妙理總堪尋物理：“格物致理，即考察事物的形態(tài)和變化，總結(jié)研究它們的規(guī)或者說，物理學(xué)是關(guān)于自然界最基本形態(tài)物質(zhì)存在的各種基本形式，它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及相互作用它們的性質(zhì)、運動和演化，從而認(rèn)識這些結(jié)構(gòu)的組元及其整體運動和轉(zhuǎn)化的基本規(guī)律。是什么樣的?（實驗觀察為什么是這樣的？（理論）物質(zhì)世物理學(xué)簡近代物理電磁氣體分子動物理學(xué)簡近代物理電磁氣體分子動力經(jīng)18、19世紀(jì)宏觀熱力學(xué)理典物牛頓時代（17世紀(jì)）經(jīng)典力學(xué)理自然哲古希臘人物理學(xué)是人類現(xiàn)代文明物理學(xué)是人類現(xiàn)代文明的相對其它學(xué)科而言，物理學(xué)更著重于物質(zhì)世界普而基本規(guī)律的追求電磁學(xué)動力、制冷、制通信、電力工程力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)牛頓力流體力學(xué)、振動、動力為什么要學(xué)物是學(xué)習(xí)一切工程技術(shù)知為什么要學(xué)物是學(xué)習(xí)一切工程技術(shù)知識的基物理是培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的最有效的基礎(chǔ)是迎接21世紀(jì)新技術(shù)革命的必修怎樣學(xué)好大學(xué)物？特點到堂聽課。課前預(yù)習(xí)，課后復(fù)習(xí)適當(dāng)做筆記(提綱式)，尤其是補(bǔ)充例題等勤思考，多提問，多討論，重答疑4.重視方法魚漁Fm授課方式:電子教案＋板書＋演示實驗＋CAI曾在華曾在華中工學(xué)院(現(xiàn)為華中科技學(xué))動力系完成學(xué)士和碩士學(xué)位深度，還要真正的著手做事，在學(xué)習(xí)科研過程中，自然會有新的發(fā)展、發(fā)2013年7月23日正式上任，成為世界排名第一的機(jī)械工程系百多年歷史以來的首位華人系主任曹祥本科曹祥本科畢業(yè)于華中科技大學(xué)子工程專業(yè)。現(xiàn)任美Rulight公司總裁、武漢創(chuàng)富經(jīng)驗：知識是最牢靠創(chuàng)業(yè)資本“理工科學(xué)生，幾乎都有個物理夢?！辈芟闁|本科第一力第一力力學(xué)研究物體的機(jī)械運動的規(guī)力學(xué)研究物體的機(jī)械運動的規(guī)律指物體位置的變比如：日出日落，潮漲潮消“鷹擊長空，魚淺底等等都屬于機(jī)械運動機(jī)械運動是物質(zhì)運動最簡單、最基本的初級形態(tài)。幾乎在物質(zhì)的一切運動形式中都包含有這種運動形式，因而力學(xué)是學(xué)習(xí)物理學(xué)和其他學(xué)科的基礎(chǔ)，也是近代工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)運動學(xué)：只討論如何描述機(jī)械運動力動力學(xué)：討論運動發(fā)生變化的原因，即物間的相互作用對機(jī)械運動的影響第1質(zhì)點運動Kinematics第1質(zhì)點運動Kinematicsof參考位置矢質(zhì)位第1第2速加速相對運第1參考質(zhì)Reference第1參考質(zhì)Reference參考在描述一個物體的運動時，選作參考的其他體稱為參考系。也稱參照系選定參考系后，還只能對物體的機(jī)械運動作定性描述。為了定量地說明一個質(zhì)點相對于此參考系坐標(biāo)系是參考系的數(shù)學(xué)抽象坐標(biāo)系是固定在參考系中的一組坐標(biāo)軸質(zhì)忽略物體的大小和形狀，而將質(zhì)忽略物體的大小和形狀，而將其抽象為個有質(zhì)量而無大小和形狀的幾何點，這樣的體稱為質(zhì)點大小、形狀的影物質(zhì)可忽大小、形狀的影不可忽物質(zhì)點由許多小體元組均可視為質(zhì)質(zhì)點3.空間、時間與運是3.空間、時間與運是物質(zhì)與運動的廣延性和持續(xù)性的反是事物的次序性的體空間和時間在牛頓力學(xué)范圍空間和時間是脫離物質(zhì)與運動而獨立存在絕對時空是實際時空性質(zhì)的一種近第2位置矢位PositionVector1.位置矢量(位矢zz(t單位r在直角坐標(biāo)系第2位置矢位PositionVector1.位置矢量(位矢zz(t單位r在直角坐標(biāo)系中P(y(trkjGiyrxiyjzkOx(tx任意矢量Grrx2y2z2大小rcoscoscosrrrGGzr(t)xiyj——質(zhì)點運GGzr(t)xiyj——質(zhì)點運動方z(tP(r(txyzkjy(tiy0x(tx——軌跡方程的參數(shù)方消去得到的是軌跡方程f(x,y,z)0Grxiyjzk例已知質(zhì)點的運動方Grxiyjzk例已知質(zhì)點的運動方GGGr4sin4tj4cos4tk求：軌跡方程xy4sin解z4cos4t得軌跡方程為z2y2(m2位置矢量的增量稱為位移2.t時刻：質(zhì)點在at+t時刻：質(zhì)點在bS位置矢量的增量稱為位移2.t時刻：質(zhì)點在at+t時刻：質(zhì)點在bSza.b.則經(jīng)t后質(zhì)點的位置變化GG位移：Δrrb注意y0r1）位矢x方向rbGr大小dr并2）位移與路徑、路位移是矢量abKSzr當(dāng)t2）位移與路徑、路位移是矢量abKSzr當(dāng)t0，位移3)在直角GGrrbGGGy0(xbiybjzbkGGGxG(xaiyajzakrxiyjS例在圖中畫解.S例在圖中畫解.a(虛線代表的ab的曲線段長度v(tSrr(tO例：質(zhì)點作曲線運動，在t時刻G點的位矢，r）時間內(nèi)的位移為r，路程+St至，位矢大小的變化例：質(zhì)點作曲線運動，在t時刻G點的位矢，r）時間內(nèi)的位移為r，路程+St至，位矢大小的變化量r，（或稱），根]上述情況，必有BSrv(tr(tA.sOGB.sr,當(dāng)t0dsdrGC.rs,當(dāng)t0GD.=sr,當(dāng)t0時dr第3速加速Velocity1.Srz.aGv平均速度G|r|第3速加速Velocity1.Srz.aGv平均速度G|r|S注意：|vryr(t速度(瞬時速G0vtxG方向沿質(zhì)點在a點處運動軌跡的切線rv并指向運動的前方dSz在直角坐標(biāo)系中Gr(t)xiyjr(tdxGdyGvdtidSz在直角坐標(biāo)系中Gr(t)xiyjr(tdxGdyGvdtijdty0vvijvxxyz速G2(dx22Gv(dt(dtvy22vvxvvyvcos,cosvcosv方向vGGGvv在圖中畫出:例解在圖中畫出:例解v(tr(tv(t0v(t+Δt)GGrxiyjzk2.速度增量Grv(tt)v(tvvzG·ba平均加速度vvGGrxiyjzk2.速度增量Grv(tt)v(tvvzG·ba平均加速度vv(tt)v(t加速度(瞬時加速2GGdvdya0txGkGd2yd2z2dijGGGGGGaxiayjijdtGGaaxiayjaza的大小和z·cv(tGGaaxiayjaza的大小和z·cv(tbv(ty大小0xG222aaaxay方向coscosaaa加速度的方向永遠(yuǎn)指向軌跡凹進(jìn)的一側(cè)注意ean在自然坐標(biāo)系中速度vvevGaneGdvGd(vea ean在自然坐標(biāo)系中速度vvevGaneGdvGd(vea aG可ae aGGnv2adte物理意義可從直線運動和勻速圓周運動兩特例看例t=0時刻在山頂以速率v0水平發(fā)射一槍彈，求其后任意時2 g GGGva解dtv2g2t0例t=0時刻在山頂以速率v0水平發(fā)射一槍彈，求其后任意時2 g GGGva解dtv2g2t0a2a2a2nvygt則anv2v2v2g2tg22xy0v0dvv2g2ta0v2g2t0小結(jié)——描述質(zhì)點運動的有關(guān)物理Grrerxiyj小結(jié)——描述質(zhì)點運動的有關(guān)物理Grrerxiyj位置矢量（或位矢rrbraxiyj2.GGvd3.Gdvd2a4.問題加速度也是可以變化的，其對時間的變化率G3dad含義名稱dt質(zhì)點運動學(xué)的兩類基本問（1）已知運動方程，求速度、加速GGvar(tv(ta質(zhì)點運動學(xué)的兩類基本問（1）已知運動方程，求速度、加速GGvar(tv(ta(t（2）已知加速度求速度、運動方程和軌跡GGGGGGGavttGdvv0GGGGGGGrttvGdrrr0xt2yt4例質(zhì)點的運動方程GGrxi求：(1)質(zhì)點運動的軌跡方程G(2)x4xt2yt4例質(zhì)點的運動方程GGrxi求：(1)質(zhì)點運動的軌跡方程G(2)x4時(t>0)v得運動軌跡方程：yx2(1)消去,(2)x=–4，tdxdyGvdtdtidtj2ti4t(1t)2G4i24vGjGGiGyaaxiayjxGGid2d2j2i44tt例x軸作加速運動t=0時x=x0,vakv求任意時刻的速度v(t)和位置akxv(x)例x軸作加速運動t=0時x=x0,vakv求任意時刻的速度v(t)和位置akxv(x)