吉林省长春市八中竞赛课件：第一章质点运动 (2份打包)

2 考试资格审查： 随机抽查，5次旷课，可取消考试资格。 缺交作业达到20%者，可取消考试资格。 平时成绩20分依据： 旷课一次扣2分/次；缺交作业扣 1分/次。 3 师生关系：主张师生关系平等，尊师爱生 老师会认真教学，关爱大家。 关爱不等于放纵，关爱体现在对大家严格要求上。 * 第一篇 力 学 (Mechanics) * * 内容提要 描述质点运动的物理量 相对运动 * 第1章 质点运动学 (8) §1-1 矢量 一.标量和矢量 物理学中主要有两类物理量：标量和矢量 标量：用数值和单位（量值）表示其大小的量。 如：长度、质量、温度、能量、功率。 另一类既需用量值表示其大小，又需要指明方向的 物理量叫矢量。如：力、速度、加速度、动量、 角动量、电场、磁场等物理量都是矢量。 * 二.矢量的表示法 书写体： 图示法： 模： 矢量相加满足平行四边形法则 * a A a a=|a | A=|A | 模为1的矢量叫单位矢量。用 或 表示， 表示在矢量方向上的单位矢量。 i、j、k分别是沿x、y、z轴正方向的单位矢量(恒矢量)。 a a+b b 三、矢量的直角坐标分量表示 * a x ax ay az y z o 图1-1 a 的方向用方向余弦确定 四.矢量的加、减法 * a+b a - b + a b =？ a+b+c b a c =? a c b 多边形法 a b 三角形法 - a b =？ a b 五.标量积(点积、数量积、内积) * * b a c  六.矢量积(向量积、叉积、外积) 积c 的方向垂直于矢量a 和b组成的平面， 指向由右手螺旋法则确定。 1.矢量函数的微商与标量函数的微商不同： 矢量函数的微商=矢量大小的微商+矢量方向的微商 例：A＝4t3 i * 七.矢量函数A(t)的微商 lim t0 ,求 * 特别是,当A的大小不变而只是方向改变时, 就时刻保持与A垂直。 A A(t) A(t+t)  t 0,  0, A A A 因为 的大小不变,矢量三角形为等腰三角形． 2. 的方向，一般不同于A 的方向。 只有当t0时， A 的极限方向，才是 的方向。  求 * (t) (t) (t+t)   (t+t) * 为什么匀速直线运动没有加速度？匀速圆周运动的加速度 沿着x方向匀速 运动 沿圆周匀速 运动 * 3. 在直角坐标系中,考虑到 是常量,有 由于Ax(t), Ay(t), Az(t)是普通的函数，所以 就是普通函数的微商。 一.运动的绝对性和相对性 §1-2 参考系、质点 1 运动的绝对性 自然界从大的宇宙天体到小的分子、原子，从 看得到的车辆船只到看不见的电磁场，从有生命的到 无生命的一切物质，都处于永不停息地运动中。 绝对不动的物质是不存在的。这就是运动的绝对性。 有同学想：老师，我今天听你的物理课，非常专 心，坐在这里纹丝不动，甚至连脑袋也没有动一下，你 能说我在运动吗？ * 对。你坐在教室里确实没有动。但是别忘了： 你随地球一起相对太阳运动。另外，你是由分子、 原子组成的，而分子原子在永不停息地运动。 * 在描述一个物体的运动状态时，总要选取一个物 体作参照。 在研究机械运动时，选作参考的物体称为参考系。 如果某物体相对于参考系的位置发生了变化，该 物体在“运动”。 如果某物体相对于参考系的位置没有变化，该物 体处于“静止”。 参考系的选择可以是任意的，视问题的方便而定。 正因为如此，带来了： 匀速行进的火车上的旅客看到自己手中的小球做自由 落体运动；在铁路旁的观察者，看到小球做平抛运动。 * 2 运动的相对性 同一物体的运动，以不同的参照系进行观察，会得 出不同的结果。这就是运动的相对性。 二.、 坐标系 为了对物体的运动作定量描述， 还需要在参考系上 建立坐标系。 常用的坐标系有直角坐标系、柱坐标系、球坐标系和自然坐标系。 * 原点建立在参照系上，以三个 相互垂直的空间指向为坐标轴，单 位矢量为i, j, k。 1 直角坐标系 x y z o i j k i j k   i, j, k方向不随质点运动的变化发生变化！ 特点： 即不随时间变