质点的运动函数.ppt

第1章 质点运动学 1.1 匀变速直线运动 1.2 参考系 1.3 指点的位矢、位移和速度 1.8 相对运动 1. 4 加速度 运动是永恒的主题 1.6 抛体运动 1.5 匀加速运动 1.7 圆周运动 1 第1章 质点运动学 1.1 质点的运动函数 世界上万物都处在不停地运动中，大到日、月、 星体，小到各种微观粒子（分子、原子、质子、电子 ），没有不运动的物质，也没有物质不运动，所 以物质运动是绝对的。 运动的相对性： 运动是绝对的，静止是相对的。但对运动的描述是相对的， 物体运动的形式随参考系的不同而不同。 2 第1章 质点运动学 x y z o z 参考方向 z o r x y 直角坐标系（ x , y , z ） 球坐标系（ r, ） 柱坐标系（ , , z ） 自然坐标系 ( s ) 讨论 参考系：参照物 + 坐标系 + 时钟 1.参考物： 用来描述物体运动而选作参考的物体或物体系 。 一、 质点运动学的基本概念 2. 理想模型（主要 次要因素） 如：质点、刚体 、理想气体 、点电荷 、 3 第1章 质点运动学 一、 位置矢量(位矢) 任选一参考点O (通常选坐标原点)， ：为质点在 t 时刻的 时刻 t ，质点运动到P点 位置矢量 O 位矢 ：从坐标原点到某时刻质点位置所引的矢量（定义）。 物理意义：表示质点位置的矢量。 方向：由坐标原点指向质点位置的矢量 。 表示方法： （直角坐标系中） 1.2 质点的位矢、位移和速度 位矢跟参考系的选择有关。 4 第1章 质点运动学 表示。 位矢的大小： 位矢的方向用 方向余弦表示 ： 参考物 质点某时刻位置P (x,y,z) 由位矢 5 第1章 质点运动学 从数学上确定质点在空间的位置随时间的变化关系 二、运动学方程 坐标法 （直角坐标系） （消去 t 即得 轨迹方程） 位矢法 质点运动学方程解决了“物体何时在何处”的问题 物理意义：表示质点的位置随时间变化的函数。即位置 矢量 与 的函数关系。 平面运动 ： 6 第1章 质点运动学 位移 ： 定义：质点在一段时间内位置的改变称为它在这 段时间内的位移。 方向：位移是由初位置指向末位置的矢量 。 物理意义：描述质点在 时间内位置的变化。 表示方法： 位移是唯一，与坐标原点的选择无关。 三、 位移 7 第1章 质点运动学 路程( ) ： 从P1到P2， 路程 (3) 位移是矢量，路程是标量 位移与路程的区别 (1) 两点间位移是唯 一的 (2) 一般情况 8 第1章 质点运动学 四、 速度 描述物体运动快慢的物理量 1)平均速度 2 )瞬时速度 方向？ 位移由割线切线。 大小： 方向：沿路径运动的切线方向。 9 第1章 质点运动学 另外注意到： 所以速度大小与速率值相等 即：速率等于质点所 走过的路程对时间的 变化率 速率 基本定义式 10 第1章 质点运动学 1）位矢与参考点有关 位移与参考点(坐标系）无关 2）位移的大小与位矢大小的增量的区别 o 讨论 O O 1. 位矢与位移的区别 11 第1章 质点运动学 o 2. 瞬时速度与瞬时速率的区别 12 第1章 质点运动学 一运动质点在某瞬 时位于位矢 的 端点处，其速度大小