高二物理競賽：質點運動學之質點運動的描述

1、1質點運動學之質點運動的描述2經典力學“運動學”“動力學”質點運動的描述圓周運動與一般曲線運動相對運動牛頓定律剛體的轉動動量守恒和能量守恒定律3“運動學” 是從幾何觀點來研究和描述物體機械運動規(guī)律的，研究 “怎樣動” 的問題。 “運動狀態(tài)” 是用位置、速度、加速度等物理量來描述的在某一時刻物體狀態(tài)的。 運動學的核心是“運動方程” “動力學” 是從受力的角度來研究和描述物體機械運動規(guī)律的，研究 “為什么動” 的問題。4一、質點運動的描述 (1) 掌握：位矢、位移、速度、加速度等物理量的定義及表達式，能夠從已知的運動方程求導得到速度、加速度；同時能夠從已知的速度或加速度積分得出運動方程。 (2)

2、理解：位矢、位移、速度、加速度的“矢量性”和“瞬時性”，會計算位矢、位移、速度、加速度等的各種分矢量。 質點運動學 基本要求 5二、圓周運動 (1) 掌握：圓周運動的角量描述，角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度的計算及角量與線量的關系。(2) 理解：勻速率圓周運動和勻變速率圓周運動。(3) 了解：圓周運動的位矢、位移、速度、加速度在直角坐標、平面極坐標、自然坐標下的表示。三、相對運動掌握：伽利略速度變換關系，并能計算相對運動問題。理解：運動的相對性和獨立性。6第一講 質點運動的描述 質點的概念 1、質點 : 只具有質量而沒有大小和形狀的“理想物體”。2、理想模型：一種科學思維方法 根據(jù)所

3、研究問題的性質，突出主要因素，忽略次要因素，使問題簡化但又不失客觀真實性的一抽象思維方法；質點、剛體、線性彈簧振子、理想氣體、點電荷及光滑平面、細繩、無阻尼振動、絕熱過程等。3、思考題: 地球可否看作質點？為什么?7 確定質點位置的方法1、參考系：描述物體運動時被選作參考的其他物體或物體系，稱為“參考系” 或“參照系” 。2、確定質點相對于參考系位置的方法 自然法：在已知運動軌跡上任選一固定點O，規(guī)定一正方向，曲線長度 s 稱自然坐標。坐標法： 選定三維坐標系,用坐標值（x,y,z) 來表示空間一質點的位置。 yxz z y0 x r( t ) z( t ) y( t )x( t )P( t

4、)位矢法：選一固定點O，由O點向質點P引一矢量 （位置矢量，位矢）8 運動(學)方程 用以確定在選定的參考系中質點相對坐標系的位置隨時間變化的數(shù)學表達式：坐標法自然法位矢法例如： yxz z y0 x r( t ) z( t ) y( t )x( t )P( t )拋體運動93、位移 質點在某一段時間內位矢的增量。ABOxyzC1、位矢 4、時間與時刻2、路程 5、位移（位矢的增量）的大小 位移 6、位矢大小的增量101、平均速度2、瞬時速度r(t+t )r(t)rx y z P2 P1 0Sr(t+t )r(t) 0rr 速度(speed)?velocity11 加速度 1、速度的增量xr(t