自然坐标系圆周运动相对运动市公开课一等奖省赛课微课金奖课件

自然坐标系将坐标建立在运动轨迹上坐标方法切向:切向坐标轴沿质点前进方向切向为正;法向:法向坐标轴沿轨迹法向凹侧为正.

在质点运动轨迹上,任取一点O作为坐标原点.从原点O到轨迹曲线上任意一点P弧长定义为P点坐标S.1)位置旅程和速度1.2.4自然坐标系中速度和加速度SOPQ质点运动方程为S=S(t),P至Q位移为.

s旅程:自然坐标增量1.自然坐标中速度和加速度速度:速率:第1页2)自然坐标中加速度设某质点作普通曲线运动

st时刻位于P1点,速度为经过

t时间位于P2点,速度为速度增量:平均加速度:瞬时加速度:平移上式中第一项：大小方向:切向切向加速度第2页上式中第一项:大小方向:切向切向加速度第二项:曲率半径法向加速度总加速度改变速度大小改变速度方向第3页讨论:(1)at

=0匀速率运动;at≠0变速运动.(2)an=0直线运动;an≠

0曲线运动切向加速度法向加速度总加速度改变速度大小改变速度方向例1-7.抛体运动

yu0x

uxuyO第4页例1-7.抛体运动

yu0x

uxuyO直角坐标:速度方程加速度方程自然坐标:在任一点:练习:

一物体做抛体运动,已知v0,,讨论运动方程22001sincosgttuytux-==aa第5页2.圆周运动R1)圆周运动角量描述线量:自然坐标系下以运动曲线为基准基本参量.角量:极坐标系下以旋转角度为基准基本参量.OP

(t+

t)P(t)xR

(1)角位置以x轴为参考,逆时针形成

>0,顺时针形成

<0.单位:rad角位移:角位置增量逆时针形成

>0,顺时针形成

<0.(2)角速度平均角速度:角速度:角速度矢量:方向符合右手螺旋第6页(3)角加速度平均角加速度:角加速度:(2)角速度平均角速度:角速度:角速度矢量:方向符合右手螺旋OR

旋转方向大小:角速度与线速度关系:方向:满足右手螺旋第7页OP

(t+

t)P(t)xR

(4)角量与线量关系(3)角加速度平均角加速度:角加速度:(5)用角量描述圆周运动圆周运动是普通曲线运动一个特例,曲率半径为常量.①普通圆周运动第8页②匀速圆周运动与匀变速直线运动基本公式数学形式相同.③匀变速率圆周运动基本公式角量表示(5)用角量描述圆周运动圆周运动是普通曲线运动一个特例,曲率半径为常量.①普通圆周运动第9页

坐标系S固定于地面坐标系S

固定于行车,随车一起运动.绝对运动:物体相对于静止参考系(S)运动,位移为相对运动:物体相对于本身参考系(S

)运动,位移为牵连运动:运动参考系S

相对静止参考系S运动,位移为§1-3相对运动绝对运动＝相对运动＋牵连运动ASxyy

x

S

第10页ASxyy

x

S

即——伽利略速度变换——伽利略加速度变换如:电梯以加速度a0相对于地向上运动a0BAa

a

绝对速度相对速度牵连速度第11页在直角坐标系中(普通情况):物体A,B以加速度a

相对于电梯运动物体A,B相对于地加速度如:电梯以加速度a0相对于地面向上运动a0BAa

a

P位置矢量:位移矢量:速度矢量:加速度矢量(O

相对O平动时)注意:暗含两个参考系时间与空间测量绝对性(绝对时空观).第12页例1-9.

某人骑自行车以速率v0向东行驶.有风以一样速率由北偏西30

方向吹来.问:人感到风是从那个方向吹来？axb解:设人为x,风为a,地为b由相对运动原理得绝对速度（风对地）相对速度（风对人）牵连速度（人对地）在直角坐标系中(普通情况):P位置矢量:位移矢量:速度矢量:加速度矢量(O＇相对O平动时)注意:暗含两个参考系时间与空间测量绝对性(绝对时空观).第13页北偏西30°人感觉风是从北偏东30

方向吹来.西东南北例1-9.

某人骑自行车以速率v0向东行驶.有风以一样速率由北偏西30

方向吹来.问:人感到风是从那个方向吹来？axb解:设人