質(zhì)點(diǎn)的位移和速度

1、11-1 11-1 電荷電荷第11章 靜電場(chǎng)1-2 1-2 質(zhì)點(diǎn)的位移和速度質(zhì)點(diǎn)的位移和速度第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)1.2.1 質(zhì)點(diǎn)的位移質(zhì)點(diǎn)的位移設(shè)在設(shè)在 t 時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)從時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)從A運(yùn)運(yùn)動(dòng)到動(dòng)到B，則質(zhì)點(diǎn)在，則質(zhì)點(diǎn)在 t 時(shí)間時(shí)間內(nèi)的內(nèi)的位移位移定義為：定義為：由圖可知位移與初、末時(shí)刻位置矢量的關(guān)系：由圖可知位移與初、末時(shí)刻位置矢量的關(guān)系：rAB BArrr yxzOsABBrrAr11-1 11-1 電荷電荷第11章 靜電場(chǎng)1-2 1-2 質(zhì)點(diǎn)的位移和速度質(zhì)點(diǎn)的位移和速度第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)位移的性質(zhì)：位移的性質(zhì)：1.1. 矢量性矢量性如圖所示：位移滿足矢量疊加性質(zhì)。如圖所示：位移滿足矢量疊加

2、性質(zhì)。即在即在t1+ t2時(shí)間內(nèi)的總時(shí)間內(nèi)的總位移滿足：位移滿足：直角坐標(biāo)系中：直角坐標(biāo)系中：ACABBC rxiyjzk yxzOCAB11-1 11-1 電荷電荷第11章 靜電場(chǎng)1-2 1-2 質(zhì)點(diǎn)的位移和速度質(zhì)點(diǎn)的位移和速度第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)2. 位移與路程位移與路程 s 不同不同當(dāng)時(shí)間間隔很小時(shí)：當(dāng)時(shí)間間隔很小時(shí)：記為：記為：a.位移為矢量，路程為標(biāo)量位移為矢量，路程為標(biāo)量b. sr 0, tsr ddsrrddr但：11-1 11-1 電荷電荷第11章 靜電場(chǎng)1-2 1-2 質(zhì)點(diǎn)的位移和速度質(zhì)點(diǎn)的位移和速度第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)1.2.2 速度速度平均速度：平均速度：瞬時(shí)速度：瞬時(shí)速度：

3、0limtrvt ddrtsrOAB()r tt( )r ttrv 大?。捍笮。悍较颍悍较颍?1-1 11-1 電荷電荷第11章 靜電場(chǎng)1-2 1-2 質(zhì)點(diǎn)的位移和速度質(zhì)點(diǎn)的位移和速度第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)速度為矢量！速度為矢量！(1)(1) 方向方向 , BAr沿沿A A點(diǎn)處軌道的切線方向點(diǎn)處軌道的切線方向 0 t 時(shí)，時(shí)，注意注意11-1 11-1 電荷電荷第11章 靜電場(chǎng)1-2 1-2 質(zhì)點(diǎn)的位移和速度質(zhì)點(diǎn)的位移和速度第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)OsABddrvvt00 limlimttsr 0limtsvt (2)(2) 大小大小速度大小與速度大小與速率速率相等！相等！0limtrt ddstr()

4、r tt( )r t11-1 11-1 電荷電荷第11章 靜電場(chǎng)1-2 1-2 質(zhì)點(diǎn)的位移和速度質(zhì)點(diǎn)的位移和速度第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)平均速率平均速率和和瞬時(shí)速率瞬時(shí)速率反映質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的不同信息。反映質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的不同信息。也就是說(shuō)，平均速率和瞬時(shí)速率有不同的物理意義，也就是說(shuō)，平均速率和瞬時(shí)速率有不同的物理意義，它們強(qiáng)調(diào)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中關(guān)于運(yùn)動(dòng)快慢的不同方面。它們強(qiáng)調(diào)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中關(guān)于運(yùn)動(dòng)快慢的不同方面。（1 1）平均速率更強(qiáng)調(diào)在一有限時(shí)間段內(nèi)的總體運(yùn)動(dòng)平均速率更強(qiáng)調(diào)在一有限時(shí)間段內(nèi)的總體運(yùn)動(dòng)效果；效果；（2 2）瞬時(shí)速率更強(qiáng)調(diào)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的細(xì)節(jié)。瞬時(shí)速率更強(qiáng)調(diào)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的細(xì)節(jié)。說(shuō)明說(shuō)明11-

5、1 11-1 電荷電荷第11章 靜電場(chǎng)1-2 1-2 質(zhì)點(diǎn)的位移和速度質(zhì)點(diǎn)的位移和速度第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)某些典型速度大小的量級(jí)某些典型速度大小的量級(jí) 單位：?jiǎn)挝唬海╩s-1)光光3.0108已知類星體最快的退行已知類星體最快的退行2.7108電子繞核的運(yùn)動(dòng)電子繞核的運(yùn)動(dòng)2.2108太陽(yáng)繞銀河中心的運(yùn)動(dòng)太陽(yáng)繞銀河中心的運(yùn)動(dòng)2.0105地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)3.0104第二宇宙速度第二宇宙速度1.1104第一宇宙速度第一宇宙速度7.8103子彈出口速度子彈出口速度7102地球的自轉(zhuǎn)（赤道）地球的自轉(zhuǎn)（赤道）4.6102空氣分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速度（室溫）空氣分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速度（室溫）4.5

6、102空氣中的聲速空氣中的聲速3.3102民航噴氣客機(jī)民航噴氣客機(jī)2.7102人的最大速度人的最大速度12人的步行人的步行1.3蝸牛爬行蝸牛爬行10-3冰河移動(dòng)冰河移動(dòng)10-6頭發(fā)生長(zhǎng)頭發(fā)生長(zhǎng)310-9大陸漂移大陸漂移10-911-1 11-1 電荷電荷第11章 靜電場(chǎng)1-2 1-2 質(zhì)點(diǎn)的位移和速度質(zhì)點(diǎn)的位移和速度第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)1.2.3 速度的分量形式速度的分量形式1. 直角坐標(biāo)系直角坐標(biāo)系ddrvtddddddxyzijktttxyzvv iv jv k速率為：速率為：速度分量為：速度分量為：ddxxvtddyyvtddzzvtvv222xyzvvv11-1 11-1 電荷電荷第11

7、章 靜電場(chǎng)1-2 1-2 質(zhì)點(diǎn)的位移和速度質(zhì)點(diǎn)的位移和速度第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)2. 自然坐標(biāo)系自然坐標(biāo)系坐標(biāo)坐標(biāo):速度速度:( )ss t0limtrvt t0(lim)tset ddttevetsv質(zhì)點(diǎn)速率質(zhì)點(diǎn)速率:ddsvt11-1 11-1 電荷電荷第11章 靜電場(chǎng)1-2 1-2 質(zhì)點(diǎn)的位移和速度質(zhì)點(diǎn)的位移和速度第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué) ( )( )( )rr tr t e tdd()ddrrvrett()( )rrree tte te()re tt( )re t( )re tre1P2P3. 平面極坐標(biāo)系平面極坐標(biāo)系ddddrrerertt位矢位矢:速度速度: ree 則0 t 時(shí)，rree

8、大小為大小為/ree方向?yàn)?1-1 11-1 電荷電荷第11章 靜電場(chǎng)1-2 1-2 質(zhì)點(diǎn)的位移和速度質(zhì)點(diǎn)的位移和速度第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)0limtet 0dlimdrrteett ddetddddrrerverttddddrrerettrrv ev ee()re tt( )re t( )re tre1P2Peer11-1 11-1 電荷電荷第11章 靜電場(chǎng)1-2 1-2 質(zhì)點(diǎn)的位移和速度質(zhì)點(diǎn)的位移和速度第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)xoyvr 例例 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為 討論質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。討論質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。cossinxAtyAt11-1 11-1 電荷電荷第11章 靜電場(chǎng)1-2 1-2

9、質(zhì)點(diǎn)的位移和速度質(zhì)點(diǎn)的位移和速度第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)const.A解：解：速度矢量：速度矢量：位置矢量：位置矢量：xoyvrrxiyjcossinAtiAt j22rxyAddddddxyzvijktttsincosAtiAt j 軌跡方程：軌跡方程：速度大小：速度大?。核俣妊厍芯€方向！速度沿切線方向！22xyvvv22(sin)(cos)AtAt速度方向速度方向圓周運(yùn)動(dòng)！圓周運(yùn)動(dòng)！0rv勻速圓周運(yùn)動(dòng)！勻速圓周運(yùn)動(dòng)！11-1 11-1 電荷電荷第11章 靜電場(chǎng)1-2 1-2 質(zhì)點(diǎn)的位移和速度質(zhì)點(diǎn)的位移和速度第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)例例 一只小船在繩子的牽引下運(yùn)動(dòng)，各種幾何參數(shù)一只小船在繩子的牽引下運(yùn)動(dòng)，各種幾何參數(shù)如圖所示。設(shè)人拉繩子的速度大小為如圖所示。設(shè)人拉繩子的速度大小為 ，求船靠岸，求船靠岸的速率。的速率。0v11-1 11-1 電荷電荷第11章 靜電場(chǎng)1-2