级机械绪论及描述运动的四个物理量

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密码：2011dxwlkj大学物理老师刘凤敏2

自动化专业主要研究的是自动控制的原理和方法，自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用。

它以数学、物理、自动控制理论为基础，以电子技术、电力电子技术、传感器技术、计算机技术、网络与通信技术为主要工具，面向工业生产过程自动控制及各行业、各部门的自动化。自动化专业3本学期授课内容第1-3章:力学第6-7章：机械振动与波动第4-5章:热学物理学（上册）第8章:波动光学4参考书：《大学物理教程》

陈信义主编

清华大学出版社5

什么是物理学？为什么要学大学物理？

怎样学好大学物理学？

达到何目的？绪论6一、物理学及其研究的问题1、什么是物理学physics-----物理学所研究的是物质运动最基本、最普遍的形式自然

物理物质的结构、性质

物质的运动、变化规律

物质的机械运动、电磁运动、原子分子的热运动、以及原子分子内部的运动。72、大学物理的教学内容

（1）经典物理部分运动学、牛顿力学、热学、电磁学、波动光学。

（2）近代物理部分狭义相对论与量子力学基础量子力学牛顿力学电磁学相对论热力学波动光学8二、物理学的地位与作用物理学是一切科学技术之母！它对人类未来的进步起着关键的作用。物理学是一项国际事业，它曾为人类文明作出过巨大贡献；对当代的生活产生了不可估量的影响；91、大学物理在各个领域中的作用：10112009年诺贝尔物理学奖获得者"光纤之父"高锟人类社会离不开物理。12三是为后续课程奠定必要的理论知识基础。2、大学物理对在校大学生的作用：《大学物理》是全校工科学生必修的重要基础课程，

也是在大学阶段学习的唯一的“自然科学”课程。基本功能一是提升科学素质；二是培养创新精神和应用能力；

对毕业后的工作和工作中进一步学习新理论、新知识、新技术，不断更新知识都将产生深远的影响。13三、物理学的主要特点1、物理学是一门实验科学，是观察、实验与科学思维的产物。

(1)基本概念

(2)基本定律

(3)基本思想基本概念+基本定律+基本思想+基本方法+基本精神2、物理学的基本结构

(4)基本方法如归纳法、类比法等14（1）理想模型（2）理想过程(5)基本精神3、物理学的具体研究对象如献身精神、合作精神等15

4、大学物理与中学物理的关系与差别

（1）中学物理是学习大学物理的基础；大学物理是中学物理的继承与发展，但不是简单的重复。

（2）有三点主要差别：

1）研究的对象不同

3）研究的目的不同

2）研究的方法和使用的工具不同如果说中学老师是你的“拐棍”，那么大学老师是你的“指路人”

。大学物理能够对物理概念和物理规律进行深入探讨，进行精确的、定量的、共性的、复杂的、本质的研究。16四、如何学好大学物理1）乐学律：2）学思结合律：3）学用结合律：4）用思结合律：1、学习物理学的困难（1）内容广泛（2）时空跨度大（3）方法变化大2、如何学好大学物理？5）及时答疑答疑时间：双周三7-8节；答疑地点:

图书馆楼7楼701物理教研室有兴趣、有信心；勤于思考，善于思考；听好课，看懂书，会做题，善应用；不断总结，不断提高。17（3）一般使用国际单位制。3.

作业要求（1）独立完成全部作业，及时交作业。作业要整洁、有条理。（2）写已知条件并画图，推导有简单文字说明；中间步骤用字母表示，最后结果方代入数字。交作业时间：自控5班和机械5-6班周一下午交作业。184、成绩考核

考核方式平时成绩30%+期末成绩70%5、物理竞赛1、校内；2、校外书山有路勤为径，学海无涯悟作舟。19

如果一个人掌握了他的学科基础理论，并且学会了独立思考与工作，他必定会找到自己的道路。结束语……

爱因斯坦20第一章质点运动学位置矢量质点运动学：

运动学：研究物体的位置随时间变化的规律。位移速度加速度质点运动方程21

第一部分描述质点运动及其变化的四个物理量

22

参照系惯性参照系非惯性参照系

为描述物体的运动而选择的标准物叫做参照系.一、参照系质点1.参照系23凡是适用牛顿运动定律的参照系，叫做惯性参照系。（1）惯性参照系惯性系:相对于地球静止或作匀速直线运动的物体.24（2）非惯性系:相对地面惯性系做加速运动的物体.(A)平动加速系:相对于惯性系作变速直线运动,但是本身没有转动的物体.例如:在平直轨道上加速运动的火车.25非惯性系:相对地面惯性系做加速运动的物体.(B)转动参考系:相对惯性系转动的物体.例如:转盘在水平面匀速转动.26272

质点

物体能否抽象为质点，视具体情况而定．地—日平均间距：

1.5

×108km地球半径：

6.37

×

103km太阳地球如果我们研究某一物体的运动，而可以忽略其大小和形状对物体运动的影响，若不涉及物体的转动和形变，我们就可以把物体当作是一个具有质量的点（即质点）来处理。28二、描述质点运动的四个物理量

1

位置矢量*29位矢的方向余弦P*

运动方程分量式从中消去参数得轨迹方程

30[例1]已知：求轨迹方程：312

位移BA32

BA

若质点在三维空间中运动，则在直角坐标系中其位移为位移确切地反映物体在空间位置的变化,与路径无关，只决定于质点的始末位置.33位移与路程（B）

一般情况,位移大小不等于路程.

（D）位移是矢量,路程是标量.讨论

（A）P1P2

两点间的路程是不唯一的,可以是或而位移是唯一的.（C）什么情况下呢？不改变方向的直线运动;当.时34注意的意义不同．，，353速度

（1）平均速度平均速度与

同方向.平均速度大小BA36（2）

瞬时速度（简称速度）当质点做曲线运动时,质点在某一点的速度方向就是沿该点曲线的切线方向.

思考：瞬时速度对和有何要求？37瞬时速率：速度的大小称为速率若质点在三维空间中运动,对比平均速度大小38例2、

一运动质点在某瞬时位于矢径的端点处，其速度大小为（A）（B）（B）（B）（C）（D）39例3、已知质点的运动方程为：

求：401）平均加速度B与同方向.2）（瞬时）加速度4、加速度A41加速度大小加速度加速度大小质点作三维运动时加速度为加速度方向（设

与轴夹角为）：42加速度大小加速度方向曲线运动指向凹侧直线运动注意：物理量的共同特征是都具有矢量性和相对性．43积分积分质点运动学两类基本问题一由质点的运动方程可以求得质点在任一时刻速度和加速度；二已知质点的加速度以及初始速度和初始位置,可求质点速度及其运动方程.求导求导44例4、已知质点的运动学方程为加速度与x轴正方向间夹角

=

.(SI)当t=2s时，加速度的大小为

;45例5：一质点沿x轴正向运动，其加速度与位置的关系为a=3+2x。若在x=0处，其速度v0=5m/s，求质点运动到x=3m处时所具有的速度V。解：46例6、已知质点的运动学方程为+(2t+3)

(SI)