緒論及質(zhì)點運動學(xué)精品(已修改)
2025-01-30 19:58 本頁面
【正文】 緒論 一、物理學(xué)及其研究對象 1．什么是物理學(xué)？ 物理學(xué)是研究物質(zhì)運動規(guī)律及其相互作用的科學(xué)。 2．物理學(xué)的研究對象 ?機械運動 ?分子熱運動 ?電磁運動 ?原子和原子核運動 ?其它微觀粒子運動 3．物理學(xué)的分類 ?經(jīng)典力學(xué) （ Classical Mechanics） ?熱力學(xué) （ Thermodynamics） ?電磁學(xué) （ Electromagics） ?相對論 （ Relativity） ?量子力學(xué) （ Quantum Mechanics） 按照研究的方法，可分為： ?理論物理 ?實驗物理 ?計算物理 1 ．系統(tǒng)的學(xué)科 2 ．基礎(chǔ)課 3 ．必修課 二、學(xué)習(xí)物理學(xué)的意義 三、注意與中學(xué)物理的區(qū)別： 標量 ? 矢量；恒量為主 ? 變量為主；定性分析 ? 定量計算 ? 為專業(yè)課打好必要的物理基礎(chǔ) ? 學(xué)習(xí)科學(xué)的思維方法和研究問題的方法，提高分析問題和解決問題的能力。 三個提高 ?科學(xué)實驗的能力 ?抽象思維的能力 ?計算能力 四、學(xué)習(xí)要求： 1．課前盡量預(yù)習(xí)； 2．上課認真聽講，做好筆記； 3．課后認真復(fù)習(xí)，作業(yè)要獨立完成，按時交作業(yè)； 4．一些基本的概念要求記住，重要的公式要求會推導(dǎo)。 第一篇 力學(xué) 1．什么是力學(xué) ?機械運動是指物體之間或物體各部分之間發(fā)生的相對位置的變化。 ?力學(xué) —— 研究機械運動及其規(guī)律的物理學(xué)分支。 2．力學(xué)的分類 根據(jù)研究內(nèi)容分類 運動學(xué) （ Kinematics） —— 研究物體運動的規(guī)律 動力學(xué) （ Dynamics） —— 研究物體運動的原因 靜力學(xué) （ Statics） —— 研究物體平衡時的規(guī)律 根據(jù)研究對象分類 質(zhì)點力學(xué) —— 研究對象為質(zhì)點 剛體力學(xué) —— 研究對象為剛體 3．數(shù)學(xué)工具 —— 微積分和矢量 力學(xué)的總框架 力學(xué) 運動學(xué) 動力學(xué) 牛頓定律 守恒定律 動量守恒定律 機械能守恒定律 角動量守恒定律 運動學(xué) —— 研究物體位置隨時間變化的規(guī)律 主要內(nèi)容有： ?三個概念： 參考系、坐標系、質(zhì)點 ?四個物理量： 位置矢量、位移、速度、加速度 ?四種運動： 直線運動、曲線運動、斜拋運動、圓周運動 第一章 質(zhì)點運動學(xué) 11 質(zhì)點運動的描述 一、參考系 坐標系 質(zhì)點 參考系 ?運動的絕對性與相對性 運動的絕對性： 所有的物體都在不停地運動，沒有絕對不動的物體 運動的相對性： 描述物體的運動或靜止總是相對于某個選定的物體而言的 ?參考系的定義 為描述物體的運動而選擇的標準物稱為參考系 ?說明 ?參考系的選擇是任意的，主要根據(jù)問題的性質(zhì)和研究方便而定。 ?在描述物體的運動時，必須指明參考系。 ?若不指明參考系，則認為以地面為參考系。 選不同的參照系，運動的描述是不同的。 以地球為參照系 地球 月亮 以太陽為參照系 太陽 月亮 地球軌道 坐標系 ?引入坐標系的必要性 定量地描述物體相對于參照系的運動。 ?物理學(xué)中常用的坐標系 直角坐標系 x y z O ?說明 ?坐標系的選擇是任意的 ， 主要由研究問題的方便而定 。坐標系的選擇不同 ， 描述物體運動的方程是不同的 。 質(zhì)點 ?質(zhì)點的引入 任何物體都有大小和形狀。物體在運動時它各部分的位置變化是不同的，物體的運動情況是非常復(fù)雜的。 ?質(zhì)點的概念 當物體的大小和形狀忽略不計時，可以把物體當做只有質(zhì)量沒有形狀和大小的點 —— 質(zhì)點。 ?說明 ?質(zhì)點的概念是在考慮主要因素而忽略次要因素引入的一個理想化的力學(xué)模型。 ?一個物體能否當做質(zhì)點，取決于研究問題的性質(zhì)。 二、位置矢量、運動方程、位移 位置矢量 基本概念 從原點 O到質(zhì)點所在的位置 P點的有向線段，叫做位置矢量 或 位矢。 kzjyixr ???? ?＋＝222 zyxr ???rzc o sryc o srxc o s??????說明 ?位置矢量是矢量：有大小和方向； ? 具有瞬時性； ? 具有相對性； ? 單位：米（ m） z O x y ? ? ? P(x,y,z) k?j?r?i?運動方程 質(zhì)點運動時，它相對坐標原點 O的位置矢量 r是隨時間變化的。因此， r是時間的函數(shù) )( trr ?? ????????
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