大学物理111703

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大学基础物理学大连民族学院理学院主讲人：曲艳玲\n教材：《大学物理学》张三慧主编，清华大学出版社参考书：1《新编大学物理学》邓明成，科学出版社2《大学物理》吴百诗主编，西安交通大学出版社3《普通物理学》程守洙、汪之永主编，高等教育出版社\n绪言一、物理学的研究对象物理学是探讨物质、物质间的相互作用以及物质运动基本规律的学科。物理更着重于对物质世界普遍规律的追求。\n二、学习大学物理的必要性★物理学是工程技术发展的重要支柱。★开展素质教育的要求。授人以鱼，不如授人以渔\n三、怎样学好大学物理培养兴趣。有效的学习方法。书山有路勤为径------兴趣+方法+努力＝效果\n第一篇力学——力学是研究物体的机械运动及其规律的学科\n第一章质点运动学物理模型质点——具有一定的质量，而大小和形状可以忽略不计的物体。说明：1、非几何点2、相对量\n1、可以作为质点处理的物体的条件：大小和形状对运动没有影响或影响可以忽略。研究地球公转地球上各点的公转速度相差很小，忽略地球自身尺寸的影响，作为质点处理。例\n研究地球自转地球上各点的速度相差很大，因此，地球自身的大小和形状不能忽略，这时不能作质点处理。例\n§1、1参考系静止是相对的，运动是绝对的。为了描述一个物体的运动，必须选择另一个物体作为参考，被选作参考的物体称为参照物。注意参照物不一定是静止的。\n对于同一种运动，由于参照物选择的不同而有不同的描写。运动描述的相对性坐标系——为了定量地确定质点在空间的位置而固定在参照物上的一个框架。（直角坐标、球坐标、极坐标、柱面坐标等)xyzoPzoRxyzR参考方向\n质点的运动就是它的位置随时间的变化。为了描述质点的运动，需要指出质点到达各个位置的时刻t。参考系——一个固定在参考物上的坐标系和相应的一套同步钟\n常用的参考系地面参考系——固定在地球表面上的参考系地心参考系——坐标原点固定在地心，坐标轴指向空间固定方向太阳参考系——坐标原点固定在太阳中心，坐标轴指向空间固定方向\n§1.2质点的位矢、位移和速度一、位矢——位置矢量在所选的参考系中，用来确定质点所在位置的矢量。——位置矢量是从坐标原点指向质点所在位置的有向线段。位矢——表示质点在t时刻的位置。注意位矢具有：矢量性、瞬时性、相对性\n直角坐标系OXYZ中：质点P的位矢位矢的大小位矢的方向ββrPxyzO轨道\nBΔSAoxyz位移——反映质点位置变化的物理量，从初始位置指向末位置的有向线段。路程——是质点经过实际路径的长度。路程是标量。二、位移r2r1oΔrΔr注意\n三、速度速度——描述质点位置随时间变化的快慢和方向的物理量。☆平均速度——时间Δt内，位移相对于时间的变化率☆平均速率※平均速度的大小一般不等于平均速率。如质点曲线运动\n☆瞬时速度——时刻t，位移相对于时间的变化率速度——基本定义式P2P2P2P2P2P2P2P2P2注意速度具有：矢量性、瞬时性、相对性\n速度的方向：——方向余弦速度的大小或当时位移的极限方向，该位置的切线方向，指向质点前进的一侧。瞬时速率等于瞬时速度的大小\n四、运动方程位矢位矢随时间的某种函数关系质点的运动学方程直角坐标系中分量表示\n运动轨道：运动质点所经空间各点联成的曲线。轨道方程：表示轨道曲线的方程式。消去t，得到轨道方程f(x,y,z)=0例：圆\n例1一质点的运动方程为求：1）质点的轨道方程2）质点的位矢3）任意时刻质点的速度及大小解：\n例2已知质点的运动方程为求：质点在第2秒内的位移质点在第2秒内的平均速度质点在第2秒末的瞬时速度解：\n§1.3加速度1)平均加速度2)瞬时加速度基本定义式定义：描述速度变化的快慢(包括大小和方向的变化)的物理量。\n质点在某时刻的加速度等于该时刻质点速度矢量对时间的一阶导数，或位置矢量对时间的二阶导数。直角坐标系中加速度大小加速度方向\n例3一质点沿x轴运动，坐标与时间的变化关系为试计算：（1）1s末到3s末的平均加速度；（2）3s末的瞬时加速度；解：\n注意矢量性：四个量都是矢量，有大小和方向加减运算遵循平行四边形法则某一时刻的瞬时量不同时刻不同过程量瞬时性：相对性：不同参照系中，同一质点运动描述不同不同坐标系中，具体表达形式不同加速度位矢位移速度\n一、匀速直线运动二、匀变速直线运动§1.4直线运动\n一、匀速直线运动特征：xo一维坐标系如图。由基本关系式：得两边分别积分得设：\n二、匀变速直线运动特征：一维坐标系如图。由基本关系式：得两边分别积分得设：xo\n特别指出讨论问题一定要选取坐标系注意矢量的书写与的物理含义运动学问题类型：已知运动方程，求质点的速度和加速度已知质点的速度(或加速度)和初始条件，求质点运动方程及其它未知量求导数运用积分方法\n例4一质点沿x轴运动，其加速度与时间的变化关系为,如果初始时质点的速度求：当t为2s时，质点的速度。解：质点做直线运动时