1、湖北汽車工業學院物理教研室2001年7月電子教案大學物理.寫給開場學習大學物理的同窗們： “科學是一種方法。它教導我們：一些事物是怎樣被了 R.P費曼對待疑問和不確定性，證據服從什么法那么；如何思索事物，做出判別，如何區別真偽和外表景象。的，什么事情是知的，如今了解到了什么程度，如何解 以上是一位著名物理學家的話，希望它能成為我們學習物理的座右銘。學習本課程除了掌握根本知識外，更重要的是學習一種科學的思想方法。正如一個古老的故事所講的那樣：學生從教師那里得到的，不是一堆金子，而應該是一個點石成金的法那么。.0-1 物理學的研討對象 物理學是研討自然界的物質構造以及物質運動中最普遍最根本運動方式

2、的根本規律的自然學科。這些運動方式包括機械運動、分子熱運動、電磁運動、原子和原子核運動以及其它微觀粒子運動等。0-2 物理學的框架和構造 物理學按其開展順序可分為: 緒 論.a經典物理: 研討的是宏觀世界;b近代物理: 研討的是宇觀世界和微觀世界如相對論 所研討的是宇觀世界，量子力學所研討的是微觀世界；c當代物理:所研討范圍已擴展到1024光年的脹觀世界和 10-36米的渺觀世界。 按物理學的艱苦根底實際可分為五大門類：1牛頓力學關于物體作機械運動的實際；2統計物理與熱力學關于熱景象和大量粒子集合 特性的實際;.3電磁學關于電和磁以及電磁輻射的實際；4相對論關于物理規律不變性和高速運動的實際；

3、5量子力學關于微觀粒子運動的實際；0-3怎樣學好大學物理1建立正確的物理模型，構成正確的物理概念。2弄清物理實際的內容和意義，提高本人的物理素養。 學習中要留意以下幾點： 使知識系統化，條理化 ；3在了解的根底上進展記憶。.留意定理、定律的運用條件不亂套公式； 提高分析才干量綱分析、判別結果的合理性； 利用數學的才干要有一定的提高。 第一章質點運動學1.1 質點 參考系 坐標系 位置矢徑一、質點：研討某一物體的運動，可以忽略其大小和外形，或只思索其平動，該物體就可以籠統成一個只需質量沒有大小和外形的點，此點通常叫做質點。二、參考系：用來描畫物體運動而選作參考的物體或物體系。.1描畫運動的相對性

4、決議描畫物體的運動必需選取參考系。2運動學中參考系可任選，不同參考系中物體的運動方式 如軌跡、速度等可以不同。 3.常用參考系:a:太陽參考系太陽 恒星參考系；b:地心參考系地球 恒星參考系；c:質心參考系；d:地面參考系或實驗室參考系；三 坐標系 坐標系：固結在參考系上的一組有刻度的射線、曲線或角度。參考系選定后，坐標系還可任選。在同一參考系中用不同的坐標系描畫同一運動，物體的運動方式一樣，但其運動方式的 數學表述卻可以不同。.參考系是一物理實體，而坐標系為參考系的數學籠統。2.常用坐標系:直角坐標系x,y ,z ；球坐標系r, ； 柱坐標系, ,z ； 自然坐標系。.四、位置矢量或位矢上式

5、也稱為運動方程。其分量式為：依此容易計算 的大小和方向。軌跡方程：用來確定某時辰質點位置用矢端表示的矢量。.1.2 位移和速度一 位移叫做它在這段時間內的位移。 留意:位移大小和方向的計算。xyox1,y1x2y2質點在一段時間t內位置的改動 .二、速度1、平均速度2、瞬時速度.速度的疊加：速度是各分速度的矢量和速度的大小速率.1.3 加速度平均加速度瞬時加速度令 t 0.對于二維的情況：和X軸正向的夾角.例1 : 一質點的運動方程為：X=3cos(t/6), y=3sin(t/6) 。 求: 1. 軌跡方程 。 2. 0秒和3秒時質點的 位置。 30 3秒內的平均速率及平均速度。 4恣意時辰

6、的速度和加速度。解(1)、X=3cos(t/6), y=3sin(t/6) X2 +y2=9 (2)、由運動方程可知： xy0 t=3秒時:t=0 時:.4恣意時辰：xy0BA3. 例2 ：一質點自原點開場沿拋物線 2y=x2 運動，它在Ox軸上的分速度恒為 : Vx=4.0m/s ，求質點位于 X=2 .0m處的速度和加速度。 .解：例3：如下圖一人以恒定的速度 拉繩 ， 求：小船靠岸的速率。hsl.1.4 勻變速運動 加速度為恒矢量的運動稱為勻變速運動。一 勻變直線運動 假設加速度和初速度方向在同不斷線上，那么質點做直線運動。此情況下，矢量運算可轉化為標量運算。.問題 ：如何判別加、減速運

7、動？v-t 圖象。設：二 曲線運動(curvilinear motion) 假設加速度和初速度之間夾角不為零，那么質點做曲線運動。.分兩種情況來討論：物體平拋和斜拋運動。1平拋 運動特點：程度方向作勻速直線運動，豎直方向作自在 落體運動。 設t=0時:寫成分量式：那么有：.問題 1：如何用單位矢量來表示? b斜拋 運動特點：程度方向作勻速直線運動， 假設式中問題2：y軸反向如何表示？豎直方向作勻變速直線運動。.在所給的坐標系中，如初始條件為：r0=0,初速度為v0 .可以證明物體運動到最高點所要時間t，最大高度h，及例：一足球運發動在正對球門前25.0m處以20.0m/S的初速罰恣意球，知球門

8、高為3.44m，假設要將足球直接踢進球門，問他應與地面成何角度的范圍內踢出足球？解：設角度為a，那么：射程R分別為：.此外要求：x=25處, y3.44綜合思索那么有：. 本次課內容小結1、位矢：2、位移：3、速度和加速度4、勻加速直線運動.5、曲線運動平拋：斜拋：作業：練習冊：1-1，1-3，1-5，1-7，1-9.1-5 圓周運動circular motion假設物體運動的軌跡為一個圓，那么物體做圓周運動。一、主要物理量角位移：角速度線速度方向沿切線方向！vRxS0,.平均加速度OXR角加速度：.Ra.1-6 平面曲線運動plane curvilinear motion平面曲線運動的軌跡可

9、以看作是由無限多個無窮小的線段銜接而成，每個無窮小的線段都能與某個圓周“親密。這樣，一個恣意的平面曲線運動，就可以視為由一系列小段圓周運動所組成的。曲線在某點的曲率圓親密圓，密接圓半徑 p ，稱為曲線在該點的曲率半徑。pp為曲率半徑加速度.問題：圖中a1、a2、a3 加速度各代表什么情形？ a4 的情形能否能存在？a2a3 Va4a1.例：如下圖，質點作圓周運動，知R=3m,Vo=0,at=3m/s2. 求: 1.經多長時間a與半徑R成45o角？ 2.在此時間內s、r各為多少？解：. 例：光碟可讀部分的內、外半徑分別為2.50cm和5.80cm，播放時，激光頭以恒定的線速度由內向外沿螺旋線阿基米德螺旋線進展掃描。 求：1如開場時其角速度為50.0rad/s，那么最終的角速度多少？2如螺旋線的間距為1.60um，求其總長度和播放時間。 解：.螺旋線對應的圓心角為：.1.7 相對運動從圖中可見：令：兩個相對平動參照系S相對S 平動，速度為常矢 yPooxSSyx.那么伽利略速度變換物體對靜系的速度，稱為絕對速度。物體對動系的速度，稱為相對速度。動系對靜系的速度，稱為牽連速度。 yPooxSSyx.長度丈量的絕對性時間丈量的絕對性留意:疊加發生在同