大學(xué)物理學(xué)電子教案

《大學(xué)物理學(xué)電子教案》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、大學(xué)物理學(xué)電子教案武警學(xué)院教學(xué)課件質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)——基本概念緒論力學(xué)內(nèi)容簡介三個(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)（ClassicalMechanics）熱力學(xué)（Thermodynamics）電磁學(xué)（Electromagnetics）相對(duì)論（Relativity）量子力學(xué)（QuantumMechanics）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

2、．基礎(chǔ)課3．必修課二、學(xué)習(xí)物理學(xué)的意義三、幾點(diǎn)要求：1．課前盡量預(yù)習(xí)；2．上課認(rèn)真聽講，要求記筆記；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)。打好必要的物理基礎(chǔ)學(xué)習(xí)科學(xué)的思想方法和研究問題的方法三個(gè)提高科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力抽象思維的能力計(jì)算能力意大利物理學(xué)家和天文學(xué)家，實(shí)驗(yàn)物理學(xué)的先驅(qū)者，提出著名的相對(duì)性原理、慣性原理、拋體的運(yùn)動(dòng)定律、擺振動(dòng)的等時(shí)性等?！蛾P(guān)于兩門新科學(xué)的對(duì)話和數(shù)學(xué)證明對(duì)話集》總結(jié)了他的科學(xué)思想以及在物理學(xué)和天文學(xué)方面的研究成果。英國物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家，經(jīng)典物理學(xué)的奠基人。《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》總結(jié)了前人和他自己

3、關(guān)于力學(xué)以及微積分方面的研究成果，其中含有牛頓運(yùn)動(dòng)三條定律和萬有引力定律。否定絕對(duì)時(shí)空觀，創(chuàng)立了狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論。提出了光量子假設(shè)和自激發(fā)射和受激發(fā)射的概念，為激光的出現(xiàn)奠定了理論基礎(chǔ)；用廣義相對(duì)論研究整個(gè)宇宙的時(shí)空結(jié)構(gòu)，開創(chuàng)了宇宙學(xué)研究的新紀(jì)元，導(dǎo)致宇宙膨脹理論的建立。第一部分力學(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)研究內(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

4、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)1-1質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述一、參考系坐標(biāo)系質(zhì)點(diǎn)1、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

5、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(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障档厍蛟铝烈蕴枮閰⒄障堤栐铝恋厍蜍壍?、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xyzO說明坐標(biāo)系的選擇是任意的，主要由研究問題的方便而定。坐標(biāo)系的選擇不同，描述物體運(yùn)動(dòng)的方程是不同的。3、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

6、當(dāng)做只有質(zhì)量沒有形狀和大小的點(diǎn)——質(zhì)點(diǎn)。說明質(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)，取決于研究問題的性質(zhì)。二、位置矢量、運(yùn)動(dòng)方程、位移1、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。說明位置矢量是矢量：有大小和方向；具有瞬時(shí)性；具有相對(duì)性；單位：米（m）zOxy???P(x,y,z)2、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)運(yùn)動(dòng)學(xué)的重要任務(wù)之一，就是找出各種具體運(yùn)動(dòng)所遵循的運(yùn)動(dòng)方程。質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在坐標(biāo)系中描繪的曲線稱為運(yùn)動(dòng)的軌跡。軌跡是直線：直線運(yùn)動(dòng)軌跡是曲

7、線：曲線運(yùn)動(dòng)x·zyz(t)y(t)x(t)r(t)P(t)0例1、自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程為例2、平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程為軌跡方程3、位移定義把由始點(diǎn)到終點(diǎn)的有向線段定義為質(zhì)點(diǎn)的位移矢量，簡稱位移。它是描述質(zhì)點(diǎn)位置變化的物理量。計(jì)算xyzOP1P2位移與路程的區(qū)別位移是矢量：是指位置矢量的變化路程是標(biāo)量：是指運(yùn)動(dòng)軌跡的長度說明位移是矢量；具有瞬時(shí)性；具有相對(duì)性；單位：米（m）三、速度1、平均速度xyzO2．瞬時(shí)速度定義：平均速度的極限值稱為瞬時(shí)速度，簡稱速度3