大学物理(上)--知识结构总结.ppt

知识结构、知识点总结归纳,2,路程(path)：质点实际行程的长度(正标量)称为路程 s,讨论,?,位移：是矢量，表示质点位置变化的净 效果，一般与质点运动轨迹无 关，只与始末点有关。 路程：是标量，是质点通过的实际路径 的长度，与质点运动轨迹有关。,何时取等号？,补 充,3,质点运动学知识框架结构,质点运动,运动描述的 相对性,参考系,坐标系,速度、加速度变换,运动描述的 矢量性,描述运动的物理量,增量,参考系,坐标变换,位矢,位移,运动方程,速度(率),加速度,求导,积分,求导,积分,消去t,轨迹方程,圆周运动,法向切向,自然坐标,角线量转换,4,位置矢量(位矢):,质点的运动方程:,质点运动的轨迹方程 （消去t）:,位移:,知 识 点,速度,速率,加速度,5,运动学中的两类问题,(1) 已知运动方程，求质点任意时刻的位置、速度以及 加速度.,(2) 已知运动质点的速度函数（或加速度函数）以及初 始条件求质点的运动方程.,6,直接积分，,先分离变量再积分，,先换元再积分，,由加速度a求速度v，根据加速度函数的具体形式，方法不同,7,圆周运动:,平面曲线运动:,相对运动:,8,牛顿运动定律,基本定律,动力学 描述量,第一定律,第二定律,第三定律,万有引力定律,动量,冲量,力,功,动能,时间累积,空间累积,变力冲量,平均冲量,动量定理,动量变化,动能变化,动能定理,(积分形式),(积分形式),引力、重力 弹力 摩擦力,效应：加速度,牛顿运动定律知识框架结构,9,守恒定律知识框架结构,守恒定律,基本概念,基本定律,机械能,质点(系)动量,质点(系)角动量,角动量守恒定律,动量守恒定律,能量守恒定律,机械能守恒定律,动能,引力、重力和弹性势能,质点(系)动能定理,功,成对内力的功,保守力的功,保守力的功与势能的变化,质点(系),内力 外力,(质心)运动定理,功能原理,势能,10,1. 牛顿运动定律,第一定律,第二定律,第三定律,2. 牛顿运动定律的应用,(1) 确定研究对象, 画出隔离图，明确运动状态、方向/趋势; (2) 进行受力分析, 画出示力图; (3) 建立坐标系; (4) 对各隔离体建立牛顿运动方程(矢量式-分量式); (5) 解方程, 进行文字运算，然后代入数据求解.,11,质点在运动过程中，所受合外力的冲量等于质点动量的增量.,3. 质点的动量定理,4. 质点系的动量定理,作用于系统的合外力的冲量等于系统动量的增量.,当系统所受合外力为零时，系统的总动量保持不变.,5. 动量守恒定律,12,6. 功,在直角坐标系中,常见力的功,(1) 重力做功,(2) 弹性力做功,(3) 万有引力做功,13,8. 质点系的动能定理,7. 质点的动能定理,合外力对质点所做的功，等于质点动能的增量.,作用于质点系的合外力所做的功，等于该质点系的动能增量.,14,9. 质点系的功能原理,外力和非保守内力做功之和等于质点系机械能的增量.,10. 机械能守恒定律,当作用于质点系的外力和非保守内力不做功时，质点系的总机械能是守恒的.,对于一个与自然界无任何联系的系统来说，系统内各种形式的能量是可以相互转换的，但是无论如何转换，能量既不能产生，也不能消灭.,11. 能量守恒定律,15,刚体运动,平动：质点(心)运动,刚体定轴转动,运动学,动力学,角量,角量与线量的关系,线量,刚体角动量,刚体定轴转动 角动量定理,刚体定轴转动 角动量守恒定律,力矩,转动惯量,转动动能,力矩的功,刚体定轴转动定律,定轴转动动能定理,功能原理,刚体力学基础知识框架结构,16,1. 匀变速转动的运动学公式,2. 角量和线量的关系,17,3. 力矩,4. 转动定律,5. 转动惯量,6. 质点的角动量,7. 质点的角动量定理,8. 质点的角动量守恒定律,18,9. 刚体定轴转动的角动量,10. 刚体定轴转动的角动量定理,当转轴给定时，作用在物体上的冲量矩等于角动量的增量.,11. 刚体定轴转动的角动量守恒定律,如果物体所受的合外力矩等于零，或者不受外力矩的作用，物体的角