緒論及質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)精品(已修改)
2025-01-30 19:58 本頁(yè)面
【正文】 緒論 一、物理學(xué)及其研究對(duì)象 1．什么是物理學(xué)？ 物理學(xué)是研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其相互作用的科學(xué)。 2．物理學(xué)的研究對(duì)象 ?機(jī)械運(yùn)動(dòng) ?分子熱運(yùn)動(dòng) ?電磁運(yùn)動(dòng) ?原子和原子核運(yùn)動(dòng) ?其它微觀粒子運(yùn)動(dòng) 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(duì)論 （ Relativity） ?量子力學(xué) （ Quantum Mechanics） 按照研究的方法，可分為： ?理論物理 ?實(shí)驗(yàn)物理 ?計(jì)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(biāo)量 ? 矢量；恒量為主 ? 變量為主；定性分析 ? 定量計(jì)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(wèn)題的方法，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。 三個(gè)提高 ?科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力 ?抽象思維的能力 ?計(jì)算能力 四、學(xué)習(xí)要求： 1．課前盡量預(yù)習(xí)； 2．上課認(rèn)真聽講，做好筆記； 3．課后認(rèn)真復(fù)習(xí)，作業(yè)要獨(dú)立完成，按時(shí)交作業(yè)； 4．一些基本的概念要求記住，重要的公式要求會(huì)推導(dǎo)。 第一篇 力學(xué) 1．什么是力學(xué) ?機(jī)械運(yùn)動(dòng)是指物體之間或物體各部分之間發(fā)生的相對(duì)位置的變化。 ?力學(xué) —— 研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)及其規(guī)律的物理學(xué)分支。 2．力學(xué)的分類 根據(jù)研究?jī)?nèi)容分類 運(yùn)動(dòng)學(xué) （ Kinematics） —— 研究物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 動(dòng)力學(xué) （ Dynamics） —— 研究物體運(yùn)動(dòng)的原因 靜力學(xué) （ Statics） —— 研究物體平衡時(shí)的規(guī)律 根據(jù)研究對(duì)象分類 質(zhì)點(diǎn)力學(xué) —— 研究對(duì)象為質(zhì)點(diǎn) 剛體力學(xué) —— 研究對(duì)象為剛體 3．?dāng)?shù)學(xué)工具 —— 微積分和矢量 力學(xué)的總框架 力學(xué) 運(yùn)動(dòng)學(xué) 動(dòng)力學(xué) 牛頓定律 守恒定律 動(dòng)量守恒定律 機(jī)械能守恒定律 角動(dòng)量守恒定律 運(yùn)動(dòng)學(xué) —— 研究物體位置隨時(shí)間變化的規(guī)律 主要內(nèi)容有： ?三個(gè)概念： 參考系、坐標(biāo)系、質(zhì)點(diǎn) ?四個(gè)物理量： 位置矢量、位移、速度、加速度 ?四種運(yùn)動(dòng)： 直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)、斜拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng) 第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué) 11 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述 一、參考系 坐標(biāo)系 質(zhì)點(diǎn) 參考系 ?運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)性與相對(duì)性 運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)性： 所有的物體都在不停地運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有絕對(duì)不動(dòng)的物體 運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性： 描述物體的運(yùn)動(dòng)或靜止總是相對(duì)于某個(gè)選定的物體而言的 ?參考系的定義 為描述物體的運(yùn)動(dòng)而選擇的標(biāo)準(zhǔn)物稱為參考系 ?說(shuō)明 ?參考系的選擇是任意的，主要根據(jù)問(wèn)題的性質(zhì)和研究方便而定。 ?在描述物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須指明參考系。 ?若不指明參考系，則認(rèn)為以地面為參考系。 選不同的參照系，運(yùn)動(dòng)的描述是不同的。 以地球?yàn)閰⒄障? 地球 月亮 以太陽(yáng)為參照系 太陽(yáng) 月亮 地球軌道 坐標(biāo)系 ?引入坐標(biāo)系的必要性 定量地描述物體相對(duì)于參照系的運(yùn)動(dòng)。 ?物理學(xué)中常用的坐標(biāo)系 直角坐標(biāo)系 x y z O ?說(shuō)明 ?坐標(biāo)系的選擇是任意的 ， 主要由研究問(wèn)題的方便而定 。坐標(biāo)系的選擇不同 ， 描述物體運(yùn)動(dòng)的方程是不同的 。 質(zhì)點(diǎn) ?質(zhì)點(diǎn)的引入 任何物體都有大小和形狀。物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)它各部分的位置變化是不同的，物體的運(yùn)動(dòng)情況是非常復(fù)雜的。 ?質(zhì)點(diǎn)的概念 當(dāng)物體的大小和形狀忽略不計(jì)時(shí)，可以把物體當(dāng)做只有質(zhì)量沒(méi)有形狀和大小的點(diǎn) —— 質(zhì)點(diǎn)。 ?說(shuō)明 ?質(zhì)點(diǎn)的概念是在考慮主要因素而忽略次要因素引入的一個(gè)理想化的力學(xué)模型。 ?一個(gè)物體能否當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)，取決于研究問(wèn)題的性質(zhì)。 二、位置矢量、運(yùn)動(dòng)方程、位移 位置矢量 基本概念 從原點(diǎn) O到質(zhì)點(diǎn)所在的位置 P點(diǎn)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(shuō)明 ?位置矢量是矢量：有大小和方向； ? 具有瞬時(shí)性； ? 具有相對(duì)性； ? 單位：米（ m） z O x y ? ? ? P(x,y,z) k?j?r?i?運(yùn)動(dòng)方程 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，它相對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn) O的位置矢量 r是隨時(shí)間變化的。因此， r是時(shí)間的函數(shù) )( trr ?? ????????
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