医学物理学课件

医学物理学1-1.1质点的运动一、学什么?

物理学的研究对象：

包括机械运动、热运动、电磁运动、原子、原子核和粒子运动在内的物质运动最基本形态，以及它们之间相互的转化。物理学的研究目的：

在于认识这些运动形态的基本性质和相互转化规律，揭示物质的不同层次的内部结构。二、怎么学?

观察、实验、抽象、假说方法：工具：高等数学微积分、矢量1-1.1质点的运动标量和矢量1、标量：仅用数值即可做出充分描述的量。路程：l质量：m时间：t压强：p2、矢量：

具有一定的大小和方向且加法遵从平行四边形法则的量。位移：S；速度：V；加速度：a；力：F1-1.1质点的运动(1)矢量书写规则：印刷：黑体手写：字母上加箭头A(2)矢量的运算：标乘：矢乘：ABAB点乘或标积叉乘或矢积矢量的加减法：平行四边形法矢量的乘法1-1.1质点的运动标乘：ABC==ABcosθ在物理学中标乘的典型例子功：W=FS=FSCOSθ矢乘：AC=B=ABsinθ在物理学中矢乘的典型例子力矩：M=r×F1-1.1质点的运动右手定则

伸出右手，将右手的四指沿小于180度的角度由A转向B，则与四指垂直的拇指所指的方向就为矢积的方向。AC=BABθoxyZC1-1.1质点的运动微积分初步1、导数－反映了函数相对于自变量变化的快慢程度。

1-1.1质点的运动f（x）2、定积分几何意义：

I是介于x轴，f（x）曲线及两条直线x＝a，x＝b之间的各部分面积的代数和。牛顿—莱布尼兹公式：1-1.1质点的运动内容简介：第一节质点的运动第二节牛顿运动规律第三节功和能能量守恒定律第四节动量动量守恒定律第五节刚体的转动

第一章力学基本定律1-1.1质点的运动第一章力学基本定律研究物体机械运动的规律及其应用的科学。1、机械运动

宏观物体之间（或物体内各部分之间）的相对位置的变动。动力学静力学运动学物体的运动与物体间相互作用的内在联系。研究物体在相互作用下的平衡问题。只研究物体的运动，不涉及引起运动和改变运动的原因。2、力学的分类力学：1-1.1质点的运动一、位移运动方程二、速度加速度掌握理解了解第一节质点的运动主要内容：1-1.1质点的运动一、位移运动方程物体：质点：参考系和坐标系:银河系指南针第一节质点的运动具有大小、形状、质量和内部结构的物质形态。具有一定质量没有大小或形状的理想物体。1-1.1质点的运动参考系：描述物体运动时，被选作参考的物体，称为参考系。zo

Rxy

球坐标系（R，

，

）极坐标系（

，

）ox

zo直角坐标系（x，y，z）xyzR参考方向柱坐标系（R，

，z）

第一节质点的运动1-1.1质点的运动yzx0

在坐标系中，用来确定质点所在位置的矢量，叫做位置矢量，简称位矢。1、位矢与位移AB

位置矢量是从坐标原点指向质点所在位置的有向线段。在直角坐标系中表示为：第一节质点的运动一、位移运动方程1-1.1质点的运动

B

Aoxyz

路程是质点经过实际路径的长度。路程是标量。注意区分o

质点在一段时间内位置的改变称为该质点在这段时间的位移。

位移是反映质点位置变化的物理量，是从初始位置指向末位置的有向线段。第一节质点的运动1-1.1质点的运动

质点的运动学方程2、运动方程标量表示式：矢量表示式：运动的叠加原理：质点的实际运动是各分运动的矢量合成。第一节质点的运动1-1.1质点的运动

oP1速度——描述质点位置随时间变化的快慢和方向的物理量。平均速度二、速度加速度1、平均速度瞬时速度瞬时速度P2P2P2P2P2第一节质点的运动1-1.1质点的运动

速度是矢量，其方向与位移的方向相同。速率是标量。平均速度的大小并不等于平均速率。速率——速度的大小。

oP1P2ΔSΔr第一节质点的运动

当

t0时，1-1.1质点的运动0瞬时速度是矢量，直角坐标系中分量形式：txvxdd=tyvydd=tzvzdd=直角坐标系中矢量形式：第一节质点的运动1-1.1质点的运动

当时位移的极限方向，该位置的切线方向，指向质点前进的一侧。方向:大小:

vr=v222zyxvvv++=x

y

zo

P2

P1第一节质点的运动1-1.1质点的运动加速度——描述质点速度的大小和方向随时间变化快慢的物理量。2、加速度x

y

z

P2

P1o第一节质点的运动1-1.1质点的运动平均加速度平均加速度是矢量，方向与速度增量的方向相同。第一节质点的运动x

y

z

P2

P1o1-1.1质点的运动瞬时加速度

瞬时加速度简称加速度，它是矢量，在直角坐标系中用分量表示:ttΔΔ0Δlimvarr®=tddvr=22ddtrr=第一节质点的运动01-1.1质点的运动瞬时加速度ttΔΔ0Δlimvarr®=tddvr=22ddtrr=瞬时加速度的矢量表示：第一节质点的运动1-1.1质点的运动瞬时加速度的方向：加速度与速度的夹角为0或180，质点做直线运动。加速度与速度的夹角等于90，质点做圆周运动。瞬时加速度的大小：第一节质点的运动时间

t趋近于零时，速度增量的极限方向。1-1.1质点的运动加速度与速度的夹角大于90，速率减小。加速度与速度的夹角等于90，速率不变。远日点近日点grgrgrgrgrgrgrgr第一节质点的运动1-1.1质点的运动3、an≠0，aτ≠0例题：判断物体作何运动：已知1、an=0，aτ≠02、an=常数，aτ=0变速直线运动匀速圆周运动变速曲线运动

在自然坐标系中：加速度可分解为法向加速度an和切向加速度aτ.第一节质点的运动anaτ

法向加速度的作用是改变速度的方向，切向加速度的作用是改变速度的大小。1-1.1质点的运动1.质点作曲线运动，判断下列说法的正误。2.质点的运动学方程为x=6+3t-5t3(m)，判断正误:质点作匀加速直线运动，加速度为正。质点作匀加速直线运动，加速度为负。质点作变加速直线运动，加速度为正。质点作变加速直线运动，加速度为负。思考题第一节质点的运动1-1.1质点的运动3.已知质点沿x方向作匀加速直线运动，加速度为a，且t＝0时，v0＝0。求：该质点从t1时刻至t2时刻的位移。4.已知质点作匀加速直线运动，加速度为a，且t＝0时