.第一章 质点运动.ppt

第一章第一章质点的运动质点的运动时间时间空间空间一一运动描述的相对性运动描述的相对性 : 为描述一物体的运动,而选作参考依据的相对静止物体. 2. 坐标系:在参考系上建立固定坐标系,可精确描述物体的位置. 直角坐标系( x , y , z ), 球坐标系(r,θ, ?) 柱坐标系(?, ?, z ), 自然坐标系( n, ). 说明:参考系和坐标系的选择具有任意性,但应以问题简单化为准。说明:参考系和坐标系的选择具有任意性,但应以问题简单化为准。 1-1 1-1 质点运动的描述之一质点运动的描述之一?二、描述质点运动的物理量二、描述质点运动的物理量. . 1. 位置矢量: (画图) 确定质点P某一时刻在坐标系里的位置的物理量称位置矢量, 简称位矢, ???? r xi yj zk ? ???说明: 、、分别为 x 、y 、z 方向的单位矢量. ?i ?j ?k r ?*Px yz x z yo ?i ?j?k 2 2 2 r r x y z ? ????Pr ????x z yorx?? cos rz?? cosry?? cos 位矢的方向余弦为 r ?位矢的大小为 r ?2. 位移: (分解图) 经过时间间隔后, 质点位置矢量发生变化, 由始点 A 指向终点 B 的有向线段 AB 称为点 A到B的位移. t? ABrrr AB ???????在直角坐标系中, 位移的表达式为 o xyz ????( ) ( ) ( ) B A B A B A r x x i y y j z z k ? ??????? B Br ? Ar ?A x yzo ? r?? 1. 位移的物理意义位移只决定于质点的始末位置,是描述物体在空间位置变化(距离和方向)的物理量. 2. 位移与路程 s?)( 1tr ? 1P)( 2tr ? 2P r ??x yOz 's? P 1 , P 2 两点间的路程是不唯一的, 可以是或, ?? s?'s?一般情况位移大小不等于路程,即 sr????讨论讨论 3. 速度(1)平均速度: )()(trttrr ????????物体的位移与发生这段位移所用的时间之比. t r?????v 描述质点运动快慢和位置变化方向的物理量. r ??)(ttr???)(tr ?s? x yz OA * B * t trttrΔ)()Δ( ?????说明: ???v (2)瞬时速度(速度): 质点作曲线运动时, 速度方向沿该点轨道曲线的切线方向. 当时, 质点平均速度的极限, 叫质点的瞬时速度. 0??tt rt r td d lim 0?????????vsrdd??当时,0??t td?d set ??v B )(ttr???)(tr ?A s? x yOz rt ???(瞬时图)(3)瞬时速率: dd st ?v? td?d set ???v ?v速度的大小称为速率. 2 2 2 d d d ( ) ( ) ( ) d d d x y z t t t ? ? ??? v v 在直角坐标系中: d d d ??? d d d x y z i j k t t t ? ??? x 轴运动,其位置与时间的关系为 x = 5 + 6t - 3t 2,求: (1)第一秒内的平均速度;(2)第一秒末的瞬时速度.