大學(xué)物理(上)力學(xué)課件

大學(xué)物理C1郭龍longkuo314@.大學(xué)物理C1郭龍.1要求課堂：

可以不來(lái)，但不可以遲到

作業(yè)：必須的教材：1、大學(xué)物理（上）姜大華程永進(jìn)主編

華中科技大學(xué)出版社2、大學(xué)物理學(xué)張三慧主編清華大學(xué)出版社3、大學(xué)物理教程上冊(cè)鐘韶主編高等教育出版社

.要求課堂：.2緒論.緒論.3緒論什么是物理學(xué)？

是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、基本運(yùn)動(dòng)形式、相互作用和轉(zhuǎn)化規(guī)律的學(xué)科。物理學(xué)的研究對(duì)象

機(jī)械運(yùn)動(dòng)、分子熱運(yùn)動(dòng)、電磁運(yùn)動(dòng)、原子和原子核運(yùn)動(dòng)為什么學(xué)習(xí)物理學(xué)？

系統(tǒng)性、基礎(chǔ)性、必要性.緒論什么是物理學(xué)？.4緒論本學(xué)期我們學(xué)習(xí)內(nèi)容：

力學(xué)：運(yùn)動(dòng)學(xué)，牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系、剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)、狹義相對(duì)論基礎(chǔ)

熱力學(xué)：熱力學(xué)三定律、能量均分、麥克斯韋速率方程

波動(dòng)學(xué)：振動(dòng)和波動(dòng)、光的干涉、衍射和偏振.緒論本學(xué)期我們學(xué)習(xí)內(nèi)容：.5第一篇：力學(xué)機(jī)械運(yùn)動(dòng)（最簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)形式）：指物體的空間位置隨時(shí)間變化的過(guò)程。力學(xué)：研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用的學(xué)科。

分類：

經(jīng)典力學(xué)：量子力學(xué)數(shù)學(xué)工具：矢量和微積分.第一篇：力學(xué)機(jī)械運(yùn)動(dòng)（最簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)形式）：指物體的空間位置隨6第一章：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)：研究物體位置隨時(shí)間變化的規(guī)律。主要內(nèi)容：

一個(gè)問(wèn)題：如何解決質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述問(wèn)題

二個(gè)方程：運(yùn)動(dòng)學(xué)方程、軌跡方程

三個(gè)概念：參考系、坐標(biāo)系、質(zhì)點(diǎn)

四個(gè)物理量：位矢、位移、速度、加速度

.第一章：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)：研究物體位置隨時(shí)間變化的規(guī)律。.71.1：參考系、坐標(biāo)系和質(zhì)點(diǎn)參考系

為描述物體的運(yùn)動(dòng)而選定的物體。說(shuō)明:1、參考系的選擇是任意的

2、研究物體的運(yùn)動(dòng)，必須明確所選擇的參考系

3、不同參考系，物體運(yùn)動(dòng)的描述是不同的。以地球?yàn)閰⒄障档厍蛟铝烈蕴?yáng)為參照系太陽(yáng)月亮地球軌道.1.1：參考系、坐標(biāo)系和質(zhì)點(diǎn)參考系以地球?yàn)閰⒄障档厍蛟铝烈蕴?1.1：參考系、坐標(biāo)系和質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)系

為了定量地描述物體相對(duì)于參考系的運(yùn)動(dòng)而在參考系上建立的坐標(biāo)系統(tǒng)。直角坐標(biāo)系：P（x,y,z）

說(shuō)明：

1、坐標(biāo)系和參考系相對(duì)靜止

2、坐標(biāo)系的選取時(shí)任意的

3、坐標(biāo)系選取不同，運(yùn)動(dòng)描述不同

P(x,y,z)zyxos.1.1：參考系、坐標(biāo)系和質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)系P(x,y,z)zyxos91.1：參考系、坐標(biāo)系和質(zhì)點(diǎn)物理的簡(jiǎn)化處理

理想化模型代替實(shí)際物體質(zhì)點(diǎn)定義：把物體看做只有質(zhì)量沒(méi)有大小的點(diǎn)。定義前提：物體的形狀和大小對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)沒(méi)有影響或影響可以忽略。

注意：

1、物體能否看做質(zhì)點(diǎn)，必須滿足質(zhì)點(diǎn)定義的前提；

2、復(fù)雜物體的運(yùn)動(dòng)可看作質(zhì)點(diǎn)的組合。.1.1：參考系、坐標(biāo)系和質(zhì)點(diǎn)物理的簡(jiǎn)化處理.101.2:質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)：指質(zhì)點(diǎn)的位置隨時(shí)間的變化。列表法描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方法：圖像法

解析法.1.2:質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)：指質(zhì)點(diǎn)的位置隨時(shí)間的變化。.111.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述位置矢量

定義：從坐標(biāo)原點(diǎn)O向質(zhì)點(diǎn)P引一條有向線段，稱為位置矢量，簡(jiǎn)稱位矢。zOxyP(x,y,z)

注意：位矢是矢量，不僅有大小，還有方向。.1.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述位置矢量zOxyP(x,y,z)121.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述運(yùn)動(dòng)方程：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，位矢隨時(shí)間的變化關(guān)系，及位矢是時(shí)間的函數(shù)。在直角坐標(biāo)系中上式中消去時(shí)間參數(shù)，便得到質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡方程。它反映了質(zhì)點(diǎn)位矢各坐標(biāo)之間的函數(shù)關(guān)系。運(yùn)動(dòng)學(xué)的重要任務(wù)就是尋找運(yùn)動(dòng)方程.1.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述運(yùn)動(dòng)方程：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，位矢隨時(shí)間的變化131.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述例:一質(zhì)點(diǎn)沿半徑為r的圓形軌道勻速運(yùn)動(dòng)，角速度為ω，試分別寫(xiě)出在直角坐標(biāo)系中用位矢表示的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程和質(zhì)點(diǎn)的軌跡方程。解：如圖建立坐標(biāo)系在直角坐標(biāo)系中用位矢表示的的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程從直角坐標(biāo)系中的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程中消去時(shí)間t，可得軌跡方程：.1.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述例:一質(zhì)點(diǎn)沿半徑為r的圓形軌道勻速運(yùn)動(dòng)141.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述1.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述1.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述位移：xyzO描述質(zhì)點(diǎn)位置變化的大小和方向的物理量。位移和路程的區(qū)別：位移是矢量：是指位置矢量的變化路程是標(biāo)量：是指運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度.1.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述1.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述1.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)151.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述速度：描述質(zhì)點(diǎn)位置變化的快慢和方向的物理量。xyzO平均速度瞬時(shí)速度直角坐標(biāo)系中：大小為.1.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述速度：描述質(zhì)點(diǎn)位置變化的快慢和方向的物161.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述速率：描述質(zhì)點(diǎn)位置變化的快慢的物理量。平均速率速率速度和速率的區(qū)別：

速度是矢量，具有大小和方向；速率是標(biāo)量，只有大小。

.1.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述速率：描述質(zhì)點(diǎn)位置變化的快慢的物理量。171.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述例：質(zhì)點(diǎn)做平面曲線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為x=2t,y=8-t2，求（1）軌跡方程；（2）質(zhì)點(diǎn)在t=1s到t=3s內(nèi)的位移，位矢大小增量和平均速度；（3）3s末的速度和速率。解：（1）從運(yùn)動(dòng)學(xué)方程中消去時(shí)間參數(shù)，可得軌跡方程為：（2）質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位矢為：將t=1s和t=3s代入上式得：1s到3s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移為：1s到3s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位矢大小增量為：.1.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述例：質(zhì)點(diǎn)做平面曲線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為x181.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述1s到3s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的平均速度為：（3）質(zhì)點(diǎn)的速度為：3s末的速度為：小結(jié)：運(yùn)動(dòng)學(xué)方程是研究質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵。.1.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述1s到3s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的平均速度為：（3）質(zhì)191.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述加速度：描述質(zhì)點(diǎn)速度變化的物理量。xyzO平均加速度瞬時(shí)加速度在直角坐標(biāo)系中大小為.1.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述加速度：描述質(zhì)點(diǎn)速度變化的物理量。xy201.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述法向加速度和切向加速度質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)加速度根據(jù)相似三角形，有改寫(xiě)為上式兩邊取極限，弦長(zhǎng)與弧長(zhǎng)在極限條件下相等，得加速度大小.1.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述法向加速度和切向加速度質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)211.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述加速度方向由速度增量的極限方向確定。加速度方向垂直于切向并指向圓心。因此，這個(gè)加速度稱為向心加速度，也稱為法向加速度，矢量表示為：物理意義：法向加速度描述速度方向變化的物理量。.1.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述加速度方向由速度增量的極限方向確定。加221.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述法向加速度和切向加速度變速圓周運(yùn)動(dòng)速度增量可寫(xiě)為：加速度為：法向加速度分析第二項(xiàng)：.1.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述法向加速度和切向加速度變速圓周運(yùn)動(dòng)速度231.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述當(dāng)Δt趨于零時(shí)，B點(diǎn)趨于A點(diǎn)，極限方向與質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)的速度方向一致，即A點(diǎn)的切線方向。我們稱之為切向加速度，記為物理意義：切向加速度描述物體速度大小變化的物理量。因此，加速度寫(xiě)為：大小為：方向?yàn)椋和茝V：質(zhì)點(diǎn)做一般曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可仿照?qǐng)A周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行討論，其加速度寫(xiě)為：.1.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述當(dāng)Δt趨于零時(shí)，B點(diǎn)趨于A點(diǎn)，極限方向241.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述自然坐標(biāo)系：坐標(biāo)軸沿質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的法向和切向的坐標(biāo)系。解：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速率為：法向加速度：切向加速度：由此，可得任一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的加速度大小和方向?yàn)椋豪喝鐖D所示，一質(zhì)點(diǎn)沿半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，其路程用圓弧表示，令其為s，它隨時(shí)間的變化規(guī)律為s=v0t-1/2bt2，其中v0，b均為正常量，求任一時(shí)刻t質(zhì)點(diǎn)的加速度。.1.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述自然坐標(biāo)系：坐標(biāo)軸沿質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的法向251.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述極坐標(biāo)系：RB

sxoA

角位置：

=

(t)角位移:

=

2-1角速度：角加速度：.1.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述極坐標(biāo)系：RBsxoA角位置261.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述角量和線量的關(guān)系RB

sxoA

Δt時(shí)間內(nèi)角位移和路程之間的函數(shù)關(guān)系：Δt→0，可得線速度和角速度之間的關(guān)系.1.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述角量和線量的關(guān)系RBsxoA271.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述例：如圖所示，半徑R=0.25m的飛輪，繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)。已知輪緣上一點(diǎn)A的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為θ=t2-2t(SI單位)，求任一時(shí)刻t的速度和加速度。解：A點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)其角速度為：根據(jù)角量和線量之間的關(guān)系，可知.1.2：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述例：如圖所示，半徑R=0.25m的飛輪28小結(jié)二個(gè)方程：運(yùn)動(dòng)學(xué)方程、軌跡方程三個(gè)概念：參考系、坐標(biāo)系、質(zhì)點(diǎn)四個(gè)物理量：位矢、位移、速度、加速度.小結(jié)二個(gè)方程：運(yùn)動(dòng)學(xué)方程、軌跡方程三個(gè)概念：參考系、坐標(biāo)系、29作業(yè).作業(yè).301.3:質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本問(wèn)題運(yùn)動(dòng)學(xué)方程是核心1、運(yùn)動(dòng)學(xué)方程→位矢、速度和加速度。（微分方法）2、加速度及初始條件→速度、運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。（積分方法）.1.3:質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本問(wèn)題運(yùn)1、運(yùn)動(dòng)學(xué)方程→位矢、速度和加311.3:質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本問(wèn)題例1：河中有一小船，在高位h的岸上用絞車(chē)以恒定的速率v0收纜繩使船靠岸，求當(dāng)船與岸的水平距離為x時(shí)船的速度和加速度。解：如圖建立坐標(biāo)系船的位矢可寫(xiě)為：負(fù)號(hào)表示船的速度方向沿x軸負(fù)方向.1.3:質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本問(wèn)題例1：河中有一小船，在高位h的岸321.3:質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本問(wèn)題根據(jù)加速度定義，可得負(fù)號(hào)表示船的速度方向沿x軸負(fù)方向討論：注意：本題雖然沒(méi)有直接給出運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，但是，我們可以根據(jù)題意寫(xiě)出船的位矢及與其它相關(guān)量的關(guān)系。.1.3:質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本問(wèn)題根據(jù)加速度定義，可得負(fù)號(hào)表示船的331.3:質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本問(wèn)題例2：已知物體做拋體運(yùn)動(dòng)，初速度為v0,發(fā)射角為α，不計(jì)空氣阻力，拋體只在豎直方向上有重力加速度g，求拋體在任一時(shí)刻的速度、運(yùn)動(dòng)學(xué)方程和軌跡方程。αgXYvO

圖4解：如圖建立坐標(biāo)系，我們拋體運(yùn)動(dòng)分解為x方向和y方向上的分運(yùn)動(dòng)。初始條件：.1.3:質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本問(wèn)題例2：已知物體做拋體運(yùn)動(dòng)，初速度341.3:質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本問(wèn)題（1）寫(xiě)成矢量形式：.1.3:質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本問(wèn)題（1）寫(xiě)成矢量形式：.351.3:質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本問(wèn)題（2）寫(xiě)成矢量形式：消去t（3）軌跡方程--拋物線.1.3:質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本問(wèn)題（2）寫(xiě)成矢量形式：消去t（3）361.3:質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本問(wèn)題例3：一氣球以勻速率v0從地面上升，由于風(fēng)的影響，氣球的水平速度按vx=by增大，其中b為正常數(shù)，y為從地面算起的高度，x軸取水平向右方向，求（1）氣球的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程；（2）氣球水平漂移的距離與高度的關(guān)系；（3）氣球沿運(yùn)動(dòng)軌跡的切向加速度和法向加速度；（4）氣球運(yùn)動(dòng)軌跡的曲率與高度的關(guān)系。解：如圖建立坐標(biāo)系，我們拋體運(yùn)動(dòng)分解為x方向和y方向上的分運(yùn)動(dòng)。初始條件：.1.3:質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本問(wèn)題例3：一氣球以勻速率v0從地面上371.3:質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本問(wèn)題（1）y軸方向x軸方向運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為：①②（2）聯(lián)立和消去時(shí)間t，得軌跡方程，即水平漂移距離與高度的關(guān)系.1.3:質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本問(wèn)題（1）y軸方向x軸方向運(yùn)動(dòng)學(xué)方程381.3:質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本問(wèn)題（3）氣球的運(yùn)動(dòng)速率：切向加速度：直角坐標(biāo)系中氣球的加速度的大?。悍ㄏ蚣铀俣龋?1.3:質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本問(wèn)題（3）氣球的運(yùn)動(dòng)速率：切向加速度391.3:質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本問(wèn)題（4）由法向加速度公式，可知：小結(jié)：

1、已知質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度（速度）和初始條件，用積分法可求得質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程；

2、已知質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程，可以了解質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的各方面情況。.1.3:質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本問(wèn)題（4）由法向加速度公式，可知：小401.4：相對(duì)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題：同一物體運(yùn)動(dòng)相對(duì)不同參考系的描述之間存在什么關(guān)系？最簡(jiǎn)單情況：兩參考系平動(dòng)。P.1.4：相對(duì)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題：同一物體運(yùn)動(dòng)相對(duì)不同參考系的描述之最簡(jiǎn)411.4：相對(duì)運(yùn)動(dòng)伽利略速度變換相對(duì)平動(dòng)參考系中加速度變換.1.4：相對(duì)運(yùn)動(dòng)伽利略速度變換相對(duì)平動(dòng)參考系中加速度變換.421.4：相對(duì)運(yùn)動(dòng)例：一船相對(duì)水面以v1=20km/h的速率向正北方向行駛，由于受到V2=5km/h的向東的潮流的沖擊偏離航向，求（1）船相對(duì)岸的速度，（2）若保持船相對(duì)靜水的速率不變，駕駛員應(yīng)如何調(diào)整航向才能到達(dá)正北方向的島上？解：岸----S系，靜水----S’系，船-----質(zhì)點(diǎn)P(1).1.4：相對(duì)運(yùn)動(dòng)例：一船相對(duì)水面以v1=20km/h的速率向431.4：相對(duì)運(yùn)動(dòng)(2).1.4：相對(duì)運(yùn)動(dòng)(2).44小結(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題的核心：運(yùn)動(dòng)學(xué)方程運(yùn)動(dòng)學(xué)方程位矢、速度、加速度加速度及初始條件運(yùn)動(dòng)學(xué)方程相對(duì)運(yùn)動(dòng)：.小結(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題的核心：運(yùn)動(dòng)學(xué)方程運(yùn)動(dòng)學(xué)方程位矢、速度、加速度45作業(yè)

P25:1-4,1-9P26：1-4,1-6,1-7,1-9

預(yù)習(xí)：第二章牛頓運(yùn)動(dòng)定律.作業(yè).46第二章：牛頓運(yùn)動(dòng)定律動(dòng)力學(xué)：研究物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的原因。主要內(nèi)容：

一個(gè)問(wèn)題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用

三個(gè)定律：牛頓第一、二、三定律

三個(gè)常見(jiàn)力：重力、彈性力、摩擦力

.第二章：牛頓運(yùn)動(dòng)定律動(dòng)力學(xué)：研究物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的原因。.472.1：牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓第一定律（慣性定律）：任何物體都將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)。說(shuō)明：

1、給出了慣性的概念：

物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)。

2、給出了力的確切定義：

物體之間的相互作用。

3、定義了慣性參考系：

滿足牛頓第一定律的參考系。.2.1：牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓第一定律（慣性定律）：任何物體都將保482.1：牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓第二定律：物體運(yùn)動(dòng)的變化與所加的外力成正比，并且發(fā)生在該力所沿的直線的方向上。動(dòng)量：物體質(zhì)量與速度的乘積。質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程力的疊加原理：直角坐標(biāo)系中：.2.1：牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓第二定律：物體運(yùn)動(dòng)的變化與所加的外力492.1：牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓第三定律：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力，沿同一條直線，大小相等，方向相反。說(shuō)明：

1、力同時(shí)具有施力者和受力者。

2、作用力和反作用力的作用物體相反，不能抵消。

3、牛頓第二、三定律只有在慣性系中成立。.2.1：牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓第三定律：兩個(gè)物體之間的作用力和反作502.2:幾種常見(jiàn)力萬(wàn)用引力：大小：方向：指向吸引物體特殊且常用情況：重力m.2.2:幾種常見(jiàn)力萬(wàn)用引力：大?。悍较颍褐赶蛭矬w特殊且常512.2:幾種常見(jiàn)力彈性力：正壓力支持力彈力產(chǎn)生條件：接觸、有形變xxxxx0彈簧的彈力勁度系數(shù)彈性力與形變方向相反.2.2:幾種常見(jiàn)力彈性力：正壓力支持力彈力產(chǎn)生條件：接觸、有522.2:幾種常見(jiàn)力摩擦力：相對(duì)靜止，但有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)靜摩擦力相對(duì)運(yùn)動(dòng)滑動(dòng)摩擦力靜摩擦系數(shù)動(dòng)摩擦系數(shù).2.2:幾種常見(jiàn)力摩擦力：相對(duì)靜止，但有靜摩擦力相對(duì)運(yùn)動(dòng)滑動(dòng)532.3:牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用適用范圍：宏觀、低速兩個(gè)應(yīng)用1、已知物體受力情況，求物體的運(yùn)動(dòng)2、已知物體運(yùn)動(dòng)情況，求作用在物體上的力.2.3:牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用適用范圍：宏觀、低速兩1、已知物體542.3:牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用注意：

1、質(zhì)點(diǎn)

2、合外力

3、慣性系

4、瞬時(shí)性

5、分量性解題步驟：

1、選取研究對(duì)象

2、受力分析

3、分析運(yùn)動(dòng)狀況

4、建立坐標(biāo)系，列方程

5、解方程，討論.2.3:牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用注意：解題步驟：.552.3:牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用例1：如下圖所示，水平桌面是那個(gè)有一質(zhì)量為m’的楔塊A，楔角為α，其上放置一小物體B，質(zhì)量為m，已知A、B之間的靜摩擦因數(shù)為μ0，在外力推動(dòng)下，A的加速度為a，欲使B在A上保持不動(dòng)，問(wèn)加速度a的范圍應(yīng)為多大？.2.3:牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用例1：如下圖所示，水平桌面是那個(gè)有562.3:牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用解：

（a）研究對(duì)象：B物體受力分析：重力、靜摩擦力和支持力運(yùn)動(dòng)分析：B和A一起向右做加速運(yùn)動(dòng)建坐標(biāo)系，列方程：沿斜面向下,x軸；垂直斜面向上，y軸解方程：.2.3:牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用解：研究對(duì)象：B物體受力分析：重力572.3:牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用

（b）研究對(duì)象：B物體受力分析：重力、靜摩擦力和支持力運(yùn)動(dòng)分析：B和A一起向右做加速運(yùn)動(dòng)建坐標(biāo)系，列方程：沿斜面向下,x軸；垂直斜面向上，y軸解方程：.2.3:牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用（b）研究對(duì)象：B物體受力582.3:牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用綜上，可知：討論：

1、A、B之間接觸光滑；

2、楔角的變化。.2.3:牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用綜上，可知：討論：.592.3:牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用例2：以初速度v0豎直上拋的物體，質(zhì)量為m，設(shè)空氣阻力不可忽略，其大小與速率成正比，比例系數(shù)為γ，求任一時(shí)刻的速度。解：研究對(duì)象：上拋物體受力分析：重力、空氣阻力運(yùn)動(dòng)分析：先向上做減速運(yùn)動(dòng)，然后向下做加速運(yùn)動(dòng)建坐標(biāo)系，列方程：豎直向上,x軸.2.3:牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用例2：以初速度v0豎直上拋的物體，602.3:牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用解方程：討論：物體達(dá)到最高點(diǎn)的時(shí)間.2.3:牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用解方程：討論：.61小結(jié)牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用核心：動(dòng)力學(xué)方程牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用解題步驟力的概念和常見(jiàn)力分析牛頓運(yùn)動(dòng)三定律.小結(jié)牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用核心：動(dòng)力學(xué)方程牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用解題步驟62作業(yè)P46:2-1,2-2，

P47：2-4,2-7P48：2-1,2-2,2-5,2-9

預(yù)習(xí)：§3.1,§3.2,§3.3.作業(yè).63第三章：機(jī)械能守恒定律主要內(nèi)容：

一個(gè)關(guān)系：功能關(guān)系

二個(gè)定律：機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量守恒定律、角動(dòng)量守恒定律

二個(gè)定理：動(dòng)能定理、動(dòng)量定理、角動(dòng)量定理

五個(gè)概念：功、動(dòng)能、勢(shì)能、沖量、動(dòng)量、角動(dòng)量.第三章：機(jī)械能守恒定律主要內(nèi)容：.643.1：力的空間累積效應(yīng)功的定義：功是力的空間累積元功的定義：.3.1：力的空間累積效應(yīng)功的定義：功是力的元功的定義：.653.1：力的空間累積效應(yīng)合力的功：合力的功等于各分力沿同一路徑所做的功的代數(shù)和。功率：.3.1：力的空間累積效應(yīng)合力的功：合力的功等于各分力沿同一路663.1：力的空間累積效應(yīng)點(diǎn)積：叉積：.3.1：力的空間累積效應(yīng)點(diǎn)積：叉積：.673.1：力的空間累積效應(yīng)例：如圖，已知單擺擺球質(zhì)量為m，擺線長(zhǎng)為l，用水平力F無(wú)限緩慢地把擺球從平衡位置拉到使擺線與豎直方向成θ0角的位置，求力F對(duì)擺球所做的功。解：

平衡方程為：力F做功：.3.1：力的空間累積效應(yīng)例：如圖，已知單擺擺球質(zhì)量為m，擺線683.1：力的空間累積效應(yīng)Ek

動(dòng)能質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能定理：力F對(duì)質(zhì)點(diǎn)m沿曲線從a到b做的功：.3.1：力的空間累積效應(yīng)Ek動(dòng)能質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能定理：力F對(duì)質(zhì)點(diǎn)m693.1：力的空間累積效應(yīng)m1m2abO外力做功A外內(nèi)力做功A內(nèi)質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理.3.1：力的空間累積效應(yīng)m1m2abO外力做功A外內(nèi)力做功A703.1：力的空間累積效應(yīng)例：已知一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)做平面曲線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為試求在t=0到t=Π/2ω時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)所受合外力的功。解：（利用動(dòng)能定理）t=0t=Π/2ω.3.1：力的空間累積效應(yīng)例：已知一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)做平面曲線運(yùn)713.2：保守力做功、勢(shì)能重力做功：dy重力做功只與質(zhì)點(diǎn)始末位置有關(guān)，與質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)路徑無(wú)關(guān)。.3.2：保守力做功、勢(shì)能重力做功：dy重力做功只與質(zhì)點(diǎn)始末位723.2：保守力做功、勢(shì)能彈簧彈性力做功：彈簧彈性力做功只與質(zhì)點(diǎn)始末位置有關(guān)，與質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)路徑無(wú)關(guān)。.3.2：保守力做功、勢(shì)能彈簧彈性力做功：彈簧彈性力做功只與質(zhì)733.2：保守力做功、勢(shì)能摩擦力做功：摩擦力做功與質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)路徑有關(guān)。.3.2：保守力做功、勢(shì)能摩擦力做功：摩擦力做功與質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)路徑743.2：保守力做功、勢(shì)能保守力：作用在質(zhì)點(diǎn)上的力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做功只與質(zhì)點(diǎn)的始末位置有關(guān)，與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)，這種力稱為保守力。勢(shì)能：只與質(zhì)點(diǎn)位置有關(guān)的標(biāo)量函數(shù)，稱為勢(shì)能，用Ep表示。對(duì)勢(shì)能的理解：1、只有保守力才有勢(shì)能；2、保守力做功決定于物體間的相對(duì)位置及其變化；3、零勢(shì)能點(diǎn)的選取，任意性。.3.2：保守力做功、勢(shì)能保守力：作用在質(zhì)點(diǎn)上的力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做功只753.2：保守力做功、勢(shì)能幾種常見(jiàn)的勢(shì)能函數(shù)：重力勢(shì)能：彈性勢(shì)能：零點(diǎn)勢(shì)能零點(diǎn)勢(shì)能.3.2：保守力做功、勢(shì)能幾種常見(jiàn)的勢(shì)能函數(shù)：重力勢(shì)能：彈性勢(shì)763.3：機(jī)械能守恒定律定義機(jī)械能：只有保守力做功，機(jī)械能守恒定律.3.3：機(jī)械能守恒定律定義機(jī)械能：只有保守力做功，機(jī)械能守恒773.3：機(jī)械能守恒定律例：如圖，總長(zhǎng)為l的均勻細(xì)鏈條，開(kāi)始時(shí)長(zhǎng)為a的一段從桌面邊緣下垂，另一部分放在水平桌面上，并用手拉住A端，使整個(gè)鏈條靜止不動(dòng)，然后放手，鏈條開(kāi)始下滑。求鏈條剛好全部離開(kāi)桌面時(shí)的速率。解：以桌面高度為重力勢(shì)能零點(diǎn)

初態(tài)機(jī)械能末態(tài)機(jī)械能由機(jī)械能守恒定律，有注意：利用機(jī)械能守恒定律解題時(shí)，必須規(guī)定勢(shì)能零點(diǎn)。.3.3：機(jī)械能守恒定律例：如圖，總長(zhǎng)為l的均勻細(xì)鏈條，開(kāi)始時(shí)78小結(jié)功能關(guān)系：功是能量轉(zhuǎn)化的量度。三個(gè)概念：功、動(dòng)能、勢(shì)能。動(dòng)能定理:機(jī)械能守恒定律：.小結(jié)功能關(guān)系：功是能量轉(zhuǎn)化的量度。.79作業(yè)P85：3-1,3-2,3-4,P86：3-8P87:3-1,3-2,3-3,3-6

預(yù)習(xí)：§3.4,§3.5，§3.7.作業(yè).803.4：力對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng)沖量：?jiǎn)挝唬篘·s元沖量：沖量是力對(duì)時(shí)間的累積。從牛頓第二定律出發(fā)：質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理平均沖力.3.4：力對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng)沖量：?jiǎn)挝唬篘·s元沖量：沖量是力813.4：力對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng)in

個(gè)質(zhì)點(diǎn)組成質(zhì)點(diǎn)系外力內(nèi)力對(duì)第

i個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)用動(dòng)量定理對(duì)所有質(zhì)點(diǎn)求和=0質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理：.3.4：力對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng)in個(gè)質(zhì)點(diǎn)組成質(zhì)點(diǎn)系外力內(nèi)力對(duì)第823.4：力對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng)例：擊球手用棒擊打速率為v0=20m/s水平飛來(lái)的壘球，球飛到豎直上方10m處，已知球的質(zhì)量m=0.3kg，若棒與球接觸的時(shí)間為0.02s，求球受到的平均沖力的大?。拷猓?3.4：力對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng)例：擊球手用棒擊打速率為v0=20833.5：動(dòng)量守恒定律=0動(dòng)量守恒定律說(shuō)明：

1.合外力為零，或外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力時(shí)，質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量守恒

2.合外力沿某一方向?yàn)榱?，該方向上質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量守恒

3.只適用于慣性系.3.5：動(dòng)量守恒定律=0動(dòng)量守說(shuō)明：.843.5：動(dòng)量守恒定律例1：質(zhì)量為m’，長(zhǎng)為L(zhǎng)的平板車(chē)停在光滑的軌道上，一質(zhì)量為m的人以時(shí)快時(shí)慢的不規(guī)則速率從車(chē)頭走到車(chē)尾，問(wèn)平板車(chē)相對(duì)軌道移動(dòng)的距離？解：研究對(duì)象：人和板車(chē)做為一個(gè)系統(tǒng)受力分析：不受外力，任一時(shí)刻動(dòng)量守恒.3.5：動(dòng)量守恒定律例1：質(zhì)量為m’，長(zhǎng)為L(zhǎng)的平板車(chē)停在光滑853.5：動(dòng)量守恒定律例2：在火箭發(fā)射過(guò)程中，燃料不斷燃燒變成熱氣體，并以高速?gòu)幕鸺膊繃姵觯瑥亩苿?dòng)火箭向前做加速運(yùn)動(dòng)。設(shè)火箭在外層空氣飛行，火箭在t0時(shí)刻速度為v0，火箭（包括燃料）的總質(zhì)量為m0，熱氣體相對(duì)火箭的噴射速度為u，燃料用盡后火箭質(zhì)量為m’，求火箭在全部燃料用完后獲得的速度v。xt時(shí)刻t+dt時(shí)刻相對(duì)火箭.3.5：動(dòng)量守恒定律例2：在火箭發(fā)射過(guò)程中，燃料不斷燃燒變成863.5：動(dòng)量守恒定律在地面參考系運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解：齊奧爾科夫斯基公式.3.5：動(dòng)量守恒定律在地面參考系運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解：齊奧爾科87小結(jié)動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律.小結(jié)動(dòng)量定理.88..893.6：角動(dòng)量守恒定律.3.6：角動(dòng)量守恒定律.90第四章：剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)主要內(nèi)容：

一個(gè)定律：轉(zhuǎn)動(dòng)定律

三個(gè)概念：剛體、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、力矩.第四章：剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)主要內(nèi)容：.914.1：剛體及其定軸轉(zhuǎn)動(dòng)描述物體：質(zhì)點(diǎn)剛體（rigidbody

）：受力時(shí)形狀和大小均不改變剛體的運(yùn)動(dòng)：平動(dòng)（translation）和轉(zhuǎn)動(dòng)（rotation）

剛體平動(dòng)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng).4.1：剛體及其定軸轉(zhuǎn)動(dòng)描述物體：質(zhì)點(diǎn)剛體（rigidb924.1：剛體及其定軸轉(zhuǎn)動(dòng)描述剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)特點(diǎn)：每個(gè)質(zhì)元都具有相同的角位移、角速度和角加速度角速度：方向：右手螺旋法則角加速度：質(zhì)元與轉(zhuǎn)軸的垂直距離P’(t+dt).OxP(t)r..4.1：剛體及其定軸轉(zhuǎn)動(dòng)描述剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)特點(diǎn)：每個(gè)質(zhì)元都具有934.1：剛體及其定軸轉(zhuǎn)動(dòng)描述勻速轉(zhuǎn)動(dòng)勻變速轉(zhuǎn)動(dòng)剛體繞定軸質(zhì)點(diǎn)沿直線勻速運(yùn)動(dòng)勻變速運(yùn)動(dòng).4.1：剛體及其定軸轉(zhuǎn)動(dòng)描述勻速轉(zhuǎn)動(dòng)勻變速轉(zhuǎn)動(dòng)剛體繞定軸質(zhì)點(diǎn)944.1：剛體及其定軸轉(zhuǎn)動(dòng)描述例：一汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在5s內(nèi)由200r/min均勻地增加到3000r/min。（1）求在這段時(shí)間內(nèi)的初角速度、末角速度和角加速度；（2）求這段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的角度；（3）發(fā)動(dòng)機(jī)軸上裝有一半徑為R=0.15m的飛輪，求的邊緣上一點(diǎn)在這第5s末的切向加速度、法向加速度和總加速度。解：（1）初角速度：末角速度：角加速度：（2）轉(zhuǎn)過(guò)的角度：.4.1：剛體及其定軸轉(zhuǎn)動(dòng)描述例：一汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在5s內(nèi)由954.1：剛體及其定軸轉(zhuǎn)動(dòng)描述（3）邊緣上一點(diǎn)的切向加速度：法向加速度：總加速度：總加速度與切向的夾角：.4.1：剛體及其定軸轉(zhuǎn)動(dòng)描述（3）邊緣上一點(diǎn)的切向加速度：法964.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律對(duì)轉(zhuǎn)軸的力矩：定義：力的大小F與O點(diǎn)到F作用線間垂直距離d（力臂）的乘積。定義：力在垂直與轉(zhuǎn)軸的平面內(nèi)的大小F⊥與O點(diǎn)到F⊥作用線間垂直距離d（力臂）的乘積。.4.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律對(duì)轉(zhuǎn)軸的力矩：定義：力的大小F與O點(diǎn)到F作定974.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律力矩的方向

右手螺旋法則P*O合力矩等于各分力矩的矢量和.4.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律力矩的方向P*O合力矩等于各分力矩的矢量和.984.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律O質(zhì)點(diǎn)的力矩.4.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律O質(zhì)點(diǎn)的力矩.994.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律回顧:剛體→質(zhì)點(diǎn)系。內(nèi)力的合力矩合外力的力矩.4.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律回顧:剛體→質(zhì)點(diǎn)系。內(nèi)力的合外力的.1004.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律O內(nèi)力的合力矩為零.4.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律O內(nèi)力的合力矩為零.1014.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律剛體力矩的大小：定義：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)定律.4.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律剛體力矩的大?。憾x：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)1024.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律理解：

1、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是描述剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣性大小的量度。2、rj為質(zhì)元j到轉(zhuǎn)軸的垂直距離。3、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的大小不僅與剛體的質(zhì)量有關(guān)，而且和質(zhì)量相對(duì)于軸的分布有關(guān)。.4.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律理解：2、rj為質(zhì)元j1034.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算例1：求質(zhì)量為m，長(zhǎng)為l的均勻細(xì)桿，對(duì)下列轉(zhuǎn)軸求其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。（1）軸過(guò)桿的中心，并與桿垂直；（2）軸通過(guò)桿的一端，并與桿垂直。解：（1）如圖建立坐標(biāo)系并取質(zhì)元桿的線密度質(zhì)元的質(zhì)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量.4.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算例1：求質(zhì)量為m，長(zhǎng)為l的均勻1044.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律（2）：如圖建立坐標(biāo)系并取質(zhì)元線密度和質(zhì)元的選取同（1）小結(jié)：同一剛體繞不同位置的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是不同的。.4.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律（2）：如圖建立坐標(biāo)系并取質(zhì)元線密度和質(zhì)元的1054.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律例2：求質(zhì)量為m，半徑為R，密度均勻的圓盤(pán)，對(duì)過(guò)圓心且與盤(pán)垂直的轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。解：如圖建立坐標(biāo)系，并把圓盤(pán)分成許多寬度很小的圓環(huán)做為質(zhì)量元。面密度質(zhì)量元轉(zhuǎn)動(dòng)慣量.4.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律例2：求質(zhì)量為m，半徑為R，密度均勻的圓盤(pán)，1064.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律思考題：球形剛體的質(zhì)量元如何選?。?/p>

對(duì)質(zhì)量體分布的剛體：：質(zhì)量體密度.4.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律思考題：球形剛體的質(zhì)量元如何選?。繉?duì)質(zhì)量體1074.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律例：如圖是阿特武德機(jī)的示意圖。一輕繩跨過(guò)一定滑輪，繩兩端分別懸掛質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)物體（m1<m2），滑輪可看作密度均勻的圓盤(pán)，半徑為R，質(zhì)量為m，轉(zhuǎn)軸對(duì)滑輪的摩擦可忽略，繩子不可伸長(zhǎng)，繩子與滑輪間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，求物體m1和m2的加速度、滑輪的角加速度和繩中的張力。解：確立研究對(duì)象剛體：m，質(zhì)點(diǎn)：m1和m2

受力和運(yùn)動(dòng)分析

如下圖.4.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律例：如圖是阿特武德機(jī)的示意圖。一輕繩跨過(guò)一定1084.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律.4.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律.1094.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律列方程解方程思考題：如果不考慮定滑輪質(zhì)量，以上結(jié)果又將如何？.4.2：轉(zhuǎn)動(dòng)定律列方程解方程思考題：如果不考慮定滑輪質(zhì)量，以110小結(jié)：主要內(nèi)容：一個(gè)定律：轉(zhuǎn)動(dòng)定律三個(gè)概念：剛體

轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

力矩.小結(jié)：主要內(nèi)容：.111作業(yè)

P109：4-1,4-2,4-3

預(yù)習(xí)：§4.3；§4.4.作業(yè).1124.3：剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的功和能主要內(nèi)容：

一個(gè)定律：角動(dòng)量守恒定律

二個(gè)定理：動(dòng)能定理和角動(dòng)量定理

四個(gè)概念：力矩的功、動(dòng)能和勢(shì)能、角動(dòng)量.4.3：剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的功和能主要內(nèi)容：.1134.3：剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的功和能回顧：質(zhì)點(diǎn)剛體質(zhì)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量牛頓運(yùn)動(dòng)定律轉(zhuǎn)動(dòng)定律力矩做功力做功？.4.3：剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的功和能回顧：質(zhì)點(diǎn)剛體質(zhì)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量牛頓運(yùn)動(dòng)定1144.3：剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的功和能一、力矩的功軸在轉(zhuǎn)動(dòng)平面內(nèi).4.3：剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的功和能一、力矩的功軸在轉(zhuǎn)動(dòng)平面內(nèi).1154.3：剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的功和能剛體動(dòng)能定義.4.3：剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的功和能剛體動(dòng)能定義.1164.3：剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的功和能剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理剛體動(dòng)能增量只與外力矩的功有關(guān)，與內(nèi)力矩的功無(wú)關(guān)。.4.3：剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的功和能剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理剛體動(dòng)能增量只1174.3：剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的功和能剛體的重力勢(shì)能CC剛體的平動(dòng)動(dòng)能各質(zhì)元平動(dòng)速度相同剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能各質(zhì)元轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相同.4.3：剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的功和能剛體的重力勢(shì)能CC剛體的平動(dòng)動(dòng)能各質(zhì)1184.3：剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的功和能質(zhì)點(diǎn)系功能原理對(duì)剛體仍成立：系統(tǒng)機(jī)械能包括剛體重力勢(shì)能、剛體平動(dòng)動(dòng)能及剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能當(dāng)時(shí)，系統(tǒng)機(jī)械能守恒.4.3：剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的功和能質(zhì)點(diǎn)系功能原理對(duì)剛體仍成立：系統(tǒng)機(jī)械1194.3：剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的功和能例：如圖，一根長(zhǎng)為l，質(zhì)量為m的均勻細(xì)桿OA，可繞通過(guò)其端點(diǎn)且與桿垂直的水平軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，桿與軸之間的摩擦可忽略。若桿從水平位置開(kāi)始自由下滑，求桿擺到豎直位置時(shí)端點(diǎn)A的速度。解：選取系統(tǒng)：地球和桿受力分析：只受重力系統(tǒng)機(jī)械能守恒.4.3：剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的功和能例：如圖，一根長(zhǎng)為l，質(zhì)量為m的均勻1204.3：剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的功和能選取零勢(shì)能：以桿所在的水平位置初始的機(jī)械能:桿豎直時(shí)的機(jī)械能:根據(jù)機(jī)械能守恒:得.4.3：剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的功和能選取零勢(shì)能：以桿所在的水平位置初始的1214.4：剛體的角動(dòng)量定理及守恒定律回憶：質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定義動(dòng)量角動(dòng)量定義注：角動(dòng)量的方向與角速度的方向相同.4.4：剛體的角動(dòng)量定理及守恒定律回憶：質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定義動(dòng)量角1224.4：剛體的角動(dòng)量定理及守恒定律剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量定理（動(dòng)量矩定理）時(shí)，剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量守恒定律.4.4：剛體的角動(dòng)量定理及守恒定律剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量定理（1234.4：剛體的角動(dòng)量定理及守恒定律例1：如圖，質(zhì)量為M，半徑為R的轉(zhuǎn)臺(tái)，可繞通過(guò)中心豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，阻力忽略不計(jì)，質(zhì)量為m的人站在臺(tái)的邊緣，人和臺(tái)原來(lái)都靜止，如果人沿轉(zhuǎn)臺(tái)的邊緣繞行了一周，問(wèn)相對(duì)地面轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)過(guò)了多少角度？解：把人和轉(zhuǎn)臺(tái)看做一個(gè)系統(tǒng)

系統(tǒng)的角動(dòng)量守恒規(guī)定：逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為正方向，以地面為參考系。設(shè)人的角速度為ω，轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度為θ。.4.4：剛體的角動(dòng)量定理及守恒定律例1：如圖，質(zhì)量為M，半徑1244.4：剛體的角動(dòng)量定理及守恒定律初始角動(dòng)量：0末態(tài)角動(dòng)量：人的角動(dòng)量+轉(zhuǎn)臺(tái)角動(dòng)量角動(dòng)量守恒根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng).4.4：剛體的角動(dòng)量定理及守恒定律初始角動(dòng)量：0末態(tài)角動(dòng)量：1254.4：剛體的角動(dòng)量定理及守恒定律轉(zhuǎn)臺(tái)相對(duì)地面轉(zhuǎn)過(guò)的角度=2Π.4.4：剛體的角動(dòng)量定理及守恒定律轉(zhuǎn)臺(tái)相對(duì)地面轉(zhuǎn)過(guò)的角度=21264.4：剛體的角動(dòng)量定理及守恒定律例2：如圖，質(zhì)量為M，長(zhǎng)為l的均勻細(xì)桿，可繞過(guò)O端的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在桿自由下垂時(shí)，質(zhì)量為m的小球在離桿下端距離為a處垂直打擊細(xì)桿，設(shè)小球在碰撞后速度為零，因而自由下落，細(xì)桿被碰撞后最大偏轉(zhuǎn)角為θ，求小球擊中細(xì)桿前的速度。解：以小球和細(xì)桿為研究對(duì)象

系統(tǒng)的角動(dòng)量守恒初態(tài)角動(dòng)量末態(tài)角動(dòng)量.4.4：剛體的角動(dòng)量定理及守恒定律例2：如圖，質(zhì)量為M，長(zhǎng)為1274.4：剛體的角動(dòng)量定理及守恒定律根據(jù)角動(dòng)量守恒定律以細(xì)桿為研究對(duì)象，細(xì)桿擺對(duì)過(guò)程中，只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒。我們選擇桿豎直時(shí)桿的中點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)。聯(lián)立以上三式得.4.4：剛體的角動(dòng)量定理及守恒定律根據(jù)角動(dòng)量守恒定律以細(xì)桿為1281、一根勻質(zhì)鐵絲，質(zhì)量為m，長(zhǎng)為Ｌ，在其中點(diǎn)上折成角，放在xoy平面內(nèi)，求該鐵絲對(duì)ox，oy，oz軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。xyo1200.1、一根勻質(zhì)鐵絲，質(zhì)量為m，長(zhǎng)為Ｌ，在其中點(diǎn)上折成角1292、一半徑為Ｒ質(zhì)量為m的均勻圓盤(pán)，可繞水平固定光滑軸轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)以一輕繩繞在輪邊緣，繩的下端掛一質(zhì)量為m的物體，求圓盤(pán)從靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)后，它轉(zhuǎn)過(guò)的角度和時(shí)間的關(guān)系。ommR.2、一半徑為Ｒ質(zhì)量為m的均勻圓盤(pán)，可繞水平固定光滑軸轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)1303、一質(zhì)量為Ｍ，長(zhǎng)為Ｌ的勻質(zhì)桿，兩端用繩懸掛桿處于水平狀態(tài)，現(xiàn)突然將桿右端的懸線剪斷，求此瞬間另一根繩受到的張力。M，LOC.3、一質(zhì)量為Ｍ，長(zhǎng)為Ｌ的勻質(zhì)桿，兩端用繩懸掛桿處于水平狀態(tài)，1314、已知滑輪對(duì)中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為Ｉ，半徑為Ｒ，物體的質(zhì)量為m，彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)為k，斜面的傾角為，物體與斜面間光滑，系統(tǒng)從靜止釋放，且釋放時(shí)繩子無(wú)伸縮，求物體下滑x距離時(shí)的速率。解：只有重力彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。取m滑下x處為重力勢(shì)能零點(diǎn)。有：Kθxm.4、已知滑輪對(duì)中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為Ｉ，半徑為Ｒ，物體的質(zhì)量為m1325、桌面上有一圓盤(pán)可繞中心軸在桌面上轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤(pán)質(zhì)量為m，半徑為Ｒ，在外力作用下獲得轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，若盤(pán)與桌面間滑動(dòng)磨擦系數(shù)為，現(xiàn)撤去外力。求：（１）盤(pán)從開(kāi)始減速到停止轉(zhuǎn)動(dòng)所需的時(shí)間；（２）阻力矩的功。ω0R解：（1）摩檫力矩使圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。取面積元，面元所受摩檫力矩摩擦力矩.5、桌面上有一圓盤(pán)可繞中心軸在桌面上轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤(pán)質(zhì)量為m，半徑133角動(dòng)量定理:（2）由轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理或.角動(dòng)量定理:（2）由轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理或.1346、質(zhì)量為Ｍ，長(zhǎng)為Ｌ的勻質(zhì)木棒可繞Ｏ軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)始木棒鉛直懸掛，現(xiàn)在有一只質(zhì)量為Ｍ的小猴以水平速度抓住棒的一端，求：（１）小猴與棒開(kāi)始擺動(dòng)的角速度；（２）小猴與棒擺到最大高度時(shí)，棒與鉛直方向的夾角。.6、質(zhì)量為Ｍ，長(zhǎng)為Ｌ的勻質(zhì)木棒可繞Ｏ軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)始木棒鉛直135小結(jié)：

一個(gè)定律：角動(dòng)量守恒定律

二個(gè)定理：動(dòng)能定理和角動(dòng)量定理

四個(gè)概念：力矩的功、動(dòng)能和勢(shì)能、角動(dòng)量.小結(jié)：一個(gè)定律：角動(dòng)量守恒定律.136作業(yè)P110:4-8,4-9,4-10預(yù)習(xí)：第五章：狹義相對(duì)論基礎(chǔ).作業(yè).137第五章：狹義相對(duì)論基礎(chǔ)主要內(nèi)容：

一個(gè)變換：洛倫茲變換

一個(gè)關(guān)系：質(zhì)能關(guān)系

二個(gè)假設(shè)：狹義相對(duì)性和光速不變

三個(gè)相對(duì)性：時(shí)間、長(zhǎng)度、質(zhì)量.第五章：狹義相對(duì)論基礎(chǔ)主要內(nèi)容：.1385.1：伽利略變換與力學(xué)相對(duì)性原理回顧：1、我們對(duì)物體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行描述需要的工具：

尺子和時(shí)鐘2、伽利略變換：P3、力學(xué)相對(duì)性原理：

力學(xué)規(guī)律在一切慣性系中具有相同的形式。牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀：空間：永恒不變、與物體運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)長(zhǎng)度測(cè)量絕對(duì)性時(shí)間：?jiǎn)蜗蚓鶆蛄魇艜r(shí)間測(cè)量絕對(duì)性.5.1：伽利略變換與力學(xué)相對(duì)性原理回顧：1、我們對(duì)物體運(yùn)動(dòng)進(jìn)1395.2：狹義相對(duì)論基本假設(shè)矛盾的出現(xiàn)：

1、電磁理論：伽利略變換不能解釋電磁方程組

2、光速問(wèn)題：以太是否存在

3、高速運(yùn)動(dòng)的粒子問(wèn)題的分析：

愛(ài)因斯坦、洛倫茲、龐加萊經(jīng)典力學(xué)和電磁現(xiàn)象的矛盾問(wèn)題的解決：

伽利略絕對(duì)時(shí)空觀念的顛覆，狹義相對(duì)論的提出。.5.2：狹義相對(duì)論基本假設(shè)矛盾的出現(xiàn)：?jiǎn)栴}的分析：?jiǎn)栴}的解決1405.2：狹義相對(duì)論基本假設(shè)愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論基本假設(shè)1.一切物理規(guī)律在任何慣性系中形式相同——相對(duì)性原理——光速不變?cè)?.光在真空中的速度與發(fā)射體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān).5.2：狹義相對(duì)論基本假設(shè)愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論基本假設(shè)1.一1415.2：狹義相對(duì)論基本假設(shè)

觀念上的變革牛頓力學(xué)時(shí)間標(biāo)度長(zhǎng)度標(biāo)度質(zhì)量的測(cè)量與參考系無(wú)關(guān)速度與參考系有關(guān)(相對(duì)性)狹義相對(duì)論力學(xué)光速不變長(zhǎng)度、時(shí)間、質(zhì)量與參考系有關(guān)(相對(duì)性).5.2：狹義相對(duì)論基本假設(shè)觀念上的變革牛頓力學(xué)時(shí)間標(biāo)度與1425.3：同時(shí)的相對(duì)性和時(shí)間延緩時(shí)空坐標(biāo):P（x,y,z,t）點(diǎn)事件：某一時(shí)刻發(fā)生在空間某一點(diǎn)的事件。規(guī)定：兩坐標(biāo)系原點(diǎn)重合時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，此時(shí)，兩坐標(biāo)系中的時(shí)鐘相同。t0=t0’.5.3：同時(shí)的相對(duì)性和時(shí)間延緩時(shí)空坐標(biāo):P（x,y,z,t1435.3：同時(shí)的相對(duì)性和時(shí)間延緩二.同時(shí)性的相對(duì)性oxySx′y′S′Einsteintrain發(fā)一光信號(hào)事件1事件2接收到光信號(hào)接收到光信號(hào).5