大学物理 第一章质点运动学教案(2007)
相同时速率增加，如自由落体运动，
相反时速率减小，如上抛运动。
(3)在曲线运动中，加速度方向与速度方向并不一致，如斜抛运动。
把(1-13)式代入(1-18)式可得分量：
(1-19)
由加速度三个分量可以确定加速度的大小和方向余弦。
3．速度公式
由 ，得：
故有:
解得:
例1.3如图，一质点在Oxy平面内斜上抛，忽略空气阻力，
加速度为 ，方向向下。t=0时质点位置在 处，初速度大小为 ，仰角为 。
求: 质点在任意t时的速度和位矢的两个分量。
解：质点加速度的两个分量为:
初速度的分量为:
按速度公式有:
按位移公式有:
此题也可直接用匀加速运动公式(1-23)和(1-24)的分量式得到结果
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第一章 质点运动学
教学要求：
*理解质点模型和参照系等概念。
*掌握位置矢量、位移、速度、加速度等物理量及其关系。
*理解自然坐标中路程、速率、切、法向加速度等物理概念。
以地为参考系，Δt时间内虫对地的位移为Δr3。
Δr3=Δr1+Δr2
（4）位移和位置矢量虽然都是矢量，但它们的物理意义是不同的。
位置矢量与时刻相对应，而位移与时间间隔相对应。
二速度
--描述质点运动的快慢和运动的方向的物理量。
1.平均速度
把质点的位移Δr与所经历的时间间隔Δt之比，叫平均速度。
（矢量） (1-9)
定义位移矢量为：
(1-6)
按运动方程(1-4)式有：
(1-7)
*分量为：
(1-8)
*大小为：
*方向余弦为：
讨论：
（1）位移矢量等于终时刻的位置矢量减初时刻位置矢量，二者的顺序不能颠倒。
（2）位移和路程是两个不同的概念。
路程s定义为在一段时间内，质点所经历的轨迹的长度，它是标量。位移矢量 定义为在一段时间内，从初位置引向终位置的一个有向线段，它是矢量。
解出质点位置为:
质点速度为:
质点加速度为:
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§1-2切向加速度和法向加速度 自然坐标系
笛卡尔坐标系普遍使用，在有的问题中并不是最简捷的方法。
自然坐标系--以某动点为原点，以轨道切向单位矢量和法向单位矢量为垂直轴的二维坐标系。它特别适于描述圆周运动加速度。
求质点的速度v和位矢r。
主要通过速度公式和位移公式通过积分来解决。
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例1.1质点在Oxy平面内运动，运动方程为
(A、为正常量)，
求: 质点的轨道方程及质点在任意t时位矢、速度和加速度的大小和方向。
§1-4相对运动
作业：
1-05)、1-08)、1-10)、1-12)、1-16)、
1-18)、1-19)、1-21）、1-23）、1-25）。
----------------------------------------------------------------------------
§1-1质点运动的描述
小船的速度为:
(推导中用到 ，负号表示绳子的长度在缩短)
小船的加速度为
(推导中用到 ，即为小船的速度)
(如果把(1)式看作运动方程的隐式，用隐函数求导的方法求速度和加速度会简便一些)
将(1)两边同时对时间t求导可得:
(注意到上式中 ， =v)
故有:
(2)
解得:
再将(2)式对时间求导得到:
(其中 为船的加速度)
例如：物体运动轨迹是曲线，则路程是弧长Δs,位移是Δr,一般情况
|Δr|<|Δs|。
只有：质点从A点运动B点的时间间隔Δt→0时，|dr|=|Δs|。
质点沿同一方向作直线运动时，|Δr|=|Δs|。
（3）位移和位置矢量都和参考系有关，位置矢量还和参考点的选择有关，但位移却与参考点的选择无关。
以车为参考系，Δt时间内虫对车的位移为Δr2。
第一篇力学
* 力学讨论：
物体的机械运动，是整个物理学基础，力学规律将引入热学、电磁学、波动学等
* 力学分为：
运动学：讨论物体运动的描述及规律性
动力学：讨论物体运动状态变化原因及物体间相互作用
* 第一章：
讨论质点运动，
* 第二~四章：
从受力、动量、角动量及能量讨论质点(系)运动原因。
* 第五章：
讨论刚体的力学规律。
(1-12)
(1-13)
(2)速度的大小和方向余弦可以由它的三个分量确定。
(1-14)
(3)速率：
平均速率定义为：
瞬时速率（速率）定义为路程对时间的变化率：
由于在 时 ，而dt是正量，所以：
结论：瞬时速率等于速度矢量的大小。
3.位移公式
由式(1-11)可得
积分
即
(1-15)
——位移公式
把(1-4)式和(1-13)式代入(1-15)式，可得：
一圆周运动的切向加速度和法向加速度
如图，把 分解为两个分矢量:
除以过程的时间间隔 ，并令 ，有：
记作: (1-24)
其中:
(1-25)
——法向加速度
(1-26)
——切向加速度
讨论
1．法向加速度
（与匀速率圆周运动中讨论向心加速度过程相同）
图中（a）位矢r和位移 的等腰三角形
与图(b)中速度v和速度增量 构成等腰三角形相似，
3．轨道方程
轨道为质点运动时在空间形成的轨迹，曲线方程称轨道方程。
从运动方程中消去t，即可得到轨道方程。
例如：平抛运动
消去t,得:
(抛物线方程)
4．位移矢量
--位移矢量是描写初时刻和终时刻质点位置变动大小和方向的物理量。
它是从初位置引向终位置的一个有向线段。如图质点作曲线运动，
质点t时刻在p1，位矢r1， 时刻在p2，位矢r2，
解：质点的法向加速度
（其中R为曲率半径）
对于p1点，加速度g向下，法向加速度
速率为 ，故有：
由此求得p1点轨道的曲率半径为
对于p2点，加速度g向下：
质点速率为：
故有：
解得p2点的曲率半径为：
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积分：
(1-20)
分量形式为：
(1-21)
*匀加速运动
速度公式为：
或
(1-22)
位移公式为：
或
(1-23)
4．质点运动学问题分类
*第一类运动学问题
已知质点的运动方程 ，
求质点速度v和加速度a。
主要是按速度和加速度的定义通过求导解决。
*第二类运动学问题
已知质点加速度 及初始条件t=0时位矢r0和速度v0，
例1.4一质点沿x轴运动，其速度与位置的关系为 ，其中k为一正常量。若t=0时质点在 处，求任意t时质点的位置、速度和加速度。
解：（第二类运动学问题）
按题意有 ，按速度定义改写为:
(一阶微分方程)
可以通过分离变量法求解,有:
对方程积分，按题意t=0时质点位置在x0，
又设t时质点位置在x，
有:
积分得:
质点的加速度为
(可见加速度方向与位矢相反，即指向圆心)
加速度的大小为
(常量)
例1.2如图，河岸有人在h处通过定滑轮以速度v0收绳拉船靠岸。
求船在距岸边为x处时的速度和加速度。
解：（第一类运动学问题）
如图建立坐标，小船到岸边距离为x，绳子长度为l，则有
(1)
得:
_____小船的运动方程(其中l是t的函数)
* 方向为：
质点位移的方向。
* 分量为：
(1-10)
2.瞬时速度
定义 时的平均速度的极限为瞬时速度（简称速度）
（矢量）(1-11)
可见：速度为位矢对时间的变化率。
讨论:
(1)速度方向：
可见： 时 趋于轨道切线方向------速度方向沿着轨道切向，且指向前进一侧------质点的运动方向。
把(1-5)式代入(1-11)式，注意i、j、k为常量，有：
*理解平面极坐标中的角位置、角速度和角加速度等概念。
*掌握笛卡儿坐标系中运动方程计算质点速度和加速度。由微积分求解直线运动中质点位置、速度和加速度。
*了解相对运动中的位置、速度和加速度变换。
教学内容(学时：4学时)：
§1-1质点运动的描述
§1-2切向加速度和法向加速度 自然坐标系
§1-3圆周运动的角量描述 平面极坐标系
质点运动到p点时，轨道在p点的曲率圆如图，设曲率圆的曲率半径为r
自然坐标系
（曲率圆 曲率中心 曲率半径 曲率概念）
1．路程：
(1-31)
——质点的运动方程。
2．速度
速度大小（速率）
(1-32)
速度方向：沿轨道的切向并指向运动方向。
3．加速度
法向加速度和切向加速度：
（ r---曲率半径）(1-28)
(1-29)
加速度大小：
加速度方向：与速度的夹角
例1.5一质点沿一半径为R的圆周运动，路程 ，其中 和b为正常量，求任意时刻t质点的速率和加速度的大小。
大学物理授课教案第一章质点运动学
第一篇 力学1.运动学：只从几何观点研究物体的运动。
如位置、速度、加速度等，而不涉及物体间的相互作用。
力学2.动力学：研究物体间相互作用的规律。
3.静力学：研究力及力矩的平衡问题（此内容本课程不讲）第一章 质点运动学§1-1 质点运动的描述一、参照系 坐标系 质点 1、参照系为描述物体运动而选择的参考物体叫参照系。
2、坐标系为了定量地研究物体的运动，要选择一个与 参照系相对静止的坐标系。
如图1-1。
说明：参照系、坐标系是任意选择的，视处理问题方便而定。
3、质点忽略物体的大小和形状，而把它看作一个具有质量、占据空间位置的 物体，这样的物体称为质点。
说明：⑴质点是一种理想模型，而不真实存在（物理中有很多理想模型）⑵质点突出了物体两个基本性质 1）具有质量2）占有位置⑶物体能否视为质点是有条件的、相对的。
y图 1-1⎪⎩⎪⎨⎧二、位置矢量 运动方程 轨迹方程 位移1、位置矢量定义：由坐标原点到质点所在位置的矢量称为 位置矢量（简称位矢或径矢）。
如图1—2，取的是直角坐标系，r为质点P 的位置矢量k z j y i x r++= （1-1）位矢大小：222z y x r r ++==（1-2）r方向可由方向余弦确定：rx =αcos ，ry =βcos ，r z =γcos2、运动方程质点的位置坐标与时间的函数关系，称为运动方程。
运动方程 ⑴矢量式：k t z j t y i t x t r)()()()(++= （1-3） ⑵标量式：)(t x x =，)(t y y =，)(t z z = （1-4） 3、轨迹方程从式（1-4）中消掉t ，得出x 、y 、z 之间的关系式。
如平面上运动质点， 运动方程为t x =，2t y =，得轨迹方程为2x y =（抛物线） 4、位移以平面运动为例，取直角坐标系，如图1—3。
设t 、t t ∆+时刻质点位矢分别为1r 、2r，则t ∆时间 间隔内位矢变化为（1-5）称r∆为该时间间隔内质点的位移。
大学物理质点运动学的教案
一、教学目标1. 理解质点运动学的基本概念，掌握运动学方程的推导和应用。
2. 能够分析质点在不同运动状态下的位移、速度和加速度关系。
3. 学会运用牛顿运动定律和运动学方程解决实际问题。
二、教学内容1. 质点运动学基本概念：位移、速度、加速度、时间等。
2. 运动学方程：匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动等。
3. 牛顿运动定律与运动学方程的应用。
三、教学过程（一）导入1. 回顾初中物理中质点的概念，引导学生思考质点运动学的基本问题。
2. 引出本节课的主题：大学物理质点运动学。
（二）新课讲解1. 质点运动学基本概念- 位移：质点从初始位置到末位置的有向线段。
- 速度：位移与时间的比值，表示质点在单位时间内移动的距离。
- 加速度：速度变化量与时间的比值，表示质点在单位时间内速度的变化量。
- 时间：质点运动过程中的时间间隔。
2. 运动学方程- 匀速直线运动：位移s=vt，速度v=at，加速度a=0。
- 匀变速直线运动：位移s=v0t+1/2at^2，速度v=v0+at，加速度a为常数。
- 匀速圆周运动：位移s=rt，速度v=ωr，加速度a=ω^2r。
3. 牛顿运动定律与运动学方程的应用- 牛顿第一定律：物体在没有外力作用下，保持静止或匀速直线运动状态。
- 牛顿第二定律：物体的加速度与作用在它上面的合外力成正比，与它的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。
- 牛顿第三定律：作用力和反作用力大小相等、方向相反。
（三）课堂练习1. 根据运动学方程，计算质点在不同时间、不同位置的速度和加速度。
2. 利用牛顿运动定律和运动学方程，分析实际生活中的运动问题，如汽车加速、跳伞等。
（四）课堂小结1. 回顾本节课所学内容，强调质点运动学的基本概念和运动学方程的应用。
2. 引导学生思考如何将所学知识运用到实际问题中。
四、课后作业1. 完成课后习题，巩固所学知识。
2. 查阅资料，了解质点运动学在实际生活中的应用。
大学物理第一章教案
课程名称：大学物理授课对象：理工科专业一年级学生教学目标：1. 理解物理学的研究对象和基本概念，如物质、运动、场等。
2. 掌握物体运动的基本规律，包括牛顿运动定律、质点运动学方程等。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
教学重点：1. 物体运动的基本规律。
2. 牛顿运动定律。
3. 质点运动学方程。
教学难点：1. 牛顿运动定律的理解和应用。
2. 质点运动学方程的推导和应用。
教学过程：一、导入新课1. 提问：什么是物理学？物理学的研究对象是什么？2. 引入：物理学是一门研究物质运动规律的科学，它的研究对象包括物质、运动、场等。
3. 介绍本节课的内容：物体运动的基本规律。
二、讲授新课1. 物体运动的基本规律- 物体运动是有规律的，世界是物质的，物质是运动的。
- 机械运动：一个物体相对于另一个物体位置的变化。
- 质点运动：将物体抽象为一个具有质量但没有体积的点。
2. 牛顿运动定律- 牛顿第一定律：任何物体都将保持静止或匀速直线运动状态，直到外力迫使它改变这种状态。
- 牛顿第二定律：物体的加速度与作用在它上面的外力成正比，与它的质量成反比，加速度的方向与外力的方向相同。
- 牛顿第三定律：任何两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
3. 质点运动学方程- 位移方程：s = ut + (1/2)at^2- 速度方程：v = u + at- 加速度方程：a = (v - u) / t三、课堂练习1. 举例说明牛顿第一定律在日常生活中的应用。
2. 计算一个物体在水平方向上做匀加速直线运动时，经过一段时间后的位移、速度和加速度。
四、总结与回顾1. 总结本节课所学内容：物体运动的基本规律、牛顿运动定律、质点运动学方程。
2. 回顾牛顿运动定律的应用和质点运动学方程的推导过程。
五、布置作业1. 复习本节课所学内容，完成课后习题。
2. 思考：如何将所学知识应用于实际生活中？教学反思：本节课通过讲解物体运动的基本规律，使学生掌握了牛顿运动定律和质点运动学方程，为后续学习打下了基础。
大 学 物 理 教 案第1章 质点运动学
1三、坐标系为了定量描述物体的运动，还需要在参考系上建立适当的几何框架即坐标系。
常用的有直角坐标系、极坐标系、自然坐标系、球坐标系等。
四、物理模型——质点实际物体都有大小和形状，一般说来，运动情况很复杂，但是，如果物体的大小和形状在所研究的问题中不起作用或作用很小，就可以忽略其大小和形状，而把它抽象为一个只有质量的几何点—质点。
应用质点模型的条件为：（1）当物体运动的空间范围r 远大于物体自身线度l 时； （2）物体只作平动时。
§1.2 位置矢量 位移 速度 加速度一、描述质点运动的物理量1、位置矢量由坐标原点引向考察点的矢量，简称位矢，用r 表示。
在直角坐标系中为 r = x i + y j + z k ，r 222z y x ++=；r 的方向余弦是r xcos =α， r ycos =β，rzcos =γ。
在平面极坐标系中在自然坐标系中 r = r (s )。
运动方程描写质点的位置随时间变化的函数关系式称为运动方程。
记为x = x (t )，y = y (t )，z = z (t ) r = r (t )， s = s (t )。
例1: 如质点作圆周运动时，有 x = cos r t ω，y =sin r t ω消去时间t ，就得轨道方程 222x y r +=。
2、位移和路程位移r ∆r = r r 0，vYx rt ω 0y 例1-1 图(1)定义:12rrr-=∆，注意：（1）增量的模r∆与模的增量r∆不是同一个量；（2）位移在直角坐标系中的表示式为=∆r xi∆+y∆j+z∆k。
路程s∆：t∆时间内质点在空间内实际运行的路径距离位移和路程的比较与联系：（1）不同处..r;.r.absc s⎧⎪∆--⎪⎨∆--⎪⎪∆≠∆⎩矢量与标量,仅由始未位置决定与轨道形状无关与轨道形状及往返次数有关;在一般情况下（2）联系在t∆→0时，d=r d s,但仍然d d r≠r。
3、速度平均速度trv∆∆=与平均速率tsv∆∆=（1）、在一般情况下平均速度大小不等于平均速率vv≠.（2）、v在直角坐标系中的表示式x y zt t t∆∆∆∆∆∆=++v i j k瞬时速度dlimt dtr rvt∆∆∆→==v v与瞬时速率dlimdts svt t∆∆∆→==的关系：（1）、瞬时速度大小d dd dSvt t===rv，等于瞬时速率dtdsv=。
大学物理科学出版社第四版第一章质点运动学
第一章 质点运动学一、 基本要求1．掌握位矢、位移、速度、加速度，角速度和角加速度等描述质点运动和运动变化的物理量。
2． 能借助于直角坐标计算质点在平面内运动时的速度、加速度。
3．能计算质点作圆周运动时的角速度和角加速度，切向加速度和法向加速度。
4．理解伽利略坐标，速度变换。
二、 基本内容1．位置矢量（位矢）位置矢量表示质点任意时刻在空间的位置，用从坐标原点向质点所在点所引的一条有向线段r 表示。
r 的端点表示任意时刻质点的空间位置。
r同时表示任意时刻质点离坐标原点的距离及质点位置相对坐标系的方位。
位矢是描述质点运动状态的物理量之一。
注意：（1）瞬时性：质点运动时，其位矢是随时间变化的，即()t r r=；（2）相对性：用r描述质点位置时，对同一质点在同一时刻的位置，在不同坐标系中r 可以是不相同的。
它表示了r的相对性，也反映了运动描述的相对性；（3）矢量性：r为矢量，它有大小，有方向，服从几何加法。
在直角坐标系Oxyz 中k z j y i x r++= 222z y x r r ++==r z r y r x ===γβαcos ,cos ,cos质点运动时， ()t r r= （运动方程矢量式）()()()⎪⎩⎪⎨⎧===t z z t y y t x x （运动方程标量式）。
２．位移()(),j y i x t r t t r r ∆+∆=-∆+=∆ r∆的模()()22y x r ∆+∆=∆ 。
注意：（１）r∆与r ∆：前者表示质点位置变化，是矢量，同时反映位置变化的大小和方位；后者是标量，反映质点位置离开坐标原点的距离的变化。
（２）r∆与s ∆：s ∆表示t —t t ∆+时间内质点通过的路程，是标量，只有质点沿直线运动时两者大小相同或0→∆t 时，s r ∆=∆。
3. 速度dtrd v =是描述位置矢量随时间的变化。
在直角坐标系中k v j v i v k dtdz j dt dy i dt dx dt r d v z y x++=++==222222z y x v v v dt dz dt dy dt dx v v ++=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛==v的方向：在直线运动中，v>0表示沿坐标轴正向运动，v <0表示沿坐标轴负向运动。
大学物理学电子教案 第1章 质点运动学
第1章质点运动学◆本章学习目标1．理解参考系和坐标系的概念；2．掌握位矢和位移、瞬时速度和瞬时加速度概念；3．掌握通过已知加速度和初始条件求解速度、运动方程的方法；4．理解角速度、角加速度及其与线量的关系；5．理解相对运动及其计算方法。
◆本章教学内容1．参照系和坐标系；2．质点位矢和位移；3．速度加速度；4．直线运动；5．曲线运动；6．相对运动。
◆本章教学重点1．位矢和位移；2．由已知加速度和初始条件求解速度、运动方程；3．相对运动及其计算方法。
◆本章教学难点1．位矢与位移的区别；2．速度和加速度的矢量性与相对性；3．物理量的微积分计算。
◆本章学习方法建议及参考资料1．补充微积分的知识；2．注意讲练结合；3．要注意依据学生具体情况安排本章进度。
参考教材东南大学等七所工科院校编，《物理学》，高等教育出版，1999年11月第4版§1.1参照系和坐标系一、机械运动1．机械运动：所谓机械运动，是一个物体相对于另一个物体的位置，或一个物体内部的一部分的位置随时间的变化过程。
2．运动学：力学中描述物体怎样变化怎样运动的内容叫做运动学，它是描述物体的位移、速度、加速度等随时间的变化规律。
二、参照系和坐标系1．参照系为了描述物体的机械运动，即它的位置随时间的变化规律，就必须选择一个物体或几个相互间保持静止或相对静止的物体作为参考，被选为参考的物体称为参照系。
同一物体的运动，由于选择的参照系不同，会表现为各种不同的形式。
如在地面匀速前进的车厢中一个自由下落的石块，以车厢为参照系，石块做直线运动，如果以地面为参照系，则石块将做曲线运动。
物体运动的形式随参照系的不同而不同，这个事实叫运动的相对性。
由于运动的相对性，当我们描述一个物体的运动时，就必须指明是相对于什么参照系来说的。
2．坐标系为了定量地说明一个物体相对于某一参照系的空间的位置，就在该参照系上建立固定的坐标系。
一般选用迪卡尔直角坐标系，也可以选用极坐标系、自然坐标系等。
大学物理质点运动学的教案
第1讲：质点运动学——基本概念内容：绪论、§1－11．绪论（20分钟）2．力学的研究对象及其分类（05分钟）3．参照系，坐标系和质点（20分钟）4．描述质点运动的四个物理量（55分钟）要求：1．了解物理学的研究对象及其分类；2．了解力学的研究对象及其分类；3．理解参照系、坐标系和质点的概念；4．掌握描述质点运动的四个物理量；重点与难点：1．描述质点运动的四个物理量；2．微积分(Calculus)的应用。
作业：问题：P24：1，2，3，5习题：P25：1，3，8预习：§1-2，§1-3，§1-4-可编辑修改- 绪论一、物理学及其研究对象：1．什么是物理学？自然界是由物质组成的，一切物质都在不停地运动着。
在自然界中，既没有不运动的物质，也没有脱离物质的运动。
自然界有许多运动形式，如机械运动、电磁运动、分子热运动、原子和原子核运动、化学运动和生物运动等等。
所有这些运动既相互联系，又相互区别（在本质上）。
物理学就是研究物质运动中最普遍、最基本的运动形式的一门学科。
物理学是研究物质的运动形态与相互作用的基本规律的科学。
物理学的研究目的在于认识物质运动的普遍规律。
物理学是研究自然界基本规律的科学，它的英文单词“Physics ”来源于希腊文，原义是自然。
中文的含义是“物”（物质的结构、性质）和“理”（物质的运动、变化规律），与现代观点相吻合。
2．物理学的研究对象：机械运动 ——力学(Classical Mechanics)分子热运动 ——热学(Thermodymics)电磁运动 ——电磁学、光学(Electromagnetics 、Optics)原子和原子核运动 ——原子物理学、原子核物理学(Atomics Physics) 基本粒子运动： ——基本Physics) 3．物理学的分类： 物理学理论分为五大块：● 经典力学（Classical Mechanics ）● 热力学（Thermodynamics ）● 电磁学（Electromagnetics ）● 相对论（Relativity ）-可编辑修改- ● 量子力学（Quantum Mechanics ）按照研究的方法，可分为：理论物理，实验物理和计算物理。
大学物理教案（第一章质点运动学）
大学物理教案（第一章质点运动学）第一章质点运动学物理学是研究物质最普遍、最基本的运动形式的基本规律的一门学科,这些运动形式包括机械运动、分子热运动、电磁运动、原子和原子核运动以及其它微观粒子运动等。
机械运动是这些运动中最简单、最常见的运动形式,其基本形式有平动和转动。
在平动过程中,若物体内各点的位置没有相对变化,那么各点所移动的路径完全相同,可用物体上任一点的运动来代表整个物体的运动,从而可研究物体的位置随时间而改变的情况。
在力学中,这部分内容称为质点运动学。
1．1参考系时间和空间的测量1．1.1参考系坐标系一、参考系在自然界中所有的物体都在不停地运动,绝对静止不动的物体是没有的。
在观察一个物体的位置及位置的变化时,总要选取其他物体作为标准,选取的标准物不同,对物体运动情况的描述也就不同，这就是运动描述的相对性。
为描述物体的运动而选的标准物叫做参考系。
不同的参考系对同一物体运动情况的描述是不同的。
因此,在讲述物体的运动情况时,必须指明是对什么参考系而言的。
参考系的选择是任意的。
在讨论地面上物体的运动时,通常选地球作为参考系。
二、坐标系：建立在参照系上的计算系统确定好参照系后，只能定性地描述物体的运动情况，为了定量地描述运动规律，即为了能给出物体运动的数学表达式，则需在参照系中建立坐标系。
常用的坐标系是直角坐标系，另外还有极坐标系、球面坐标系和柱面坐标系。
1.1.2时间和空间1、时间：时间反映物理事件的先后顺序和持续性。
2、空间反映物体位置的变化和物体的大小。
1.1.3长度的测量1.2 质点运动的矢量描述1.2.1质点物体都有大小和形状,运动方式又都各不相同。
例如,太阳系中,行星除绕自身的轴线自转外, 还绕太阳公转；从枪口射出的子弹,它在空中向前飞行的同时,还绕自身的轴转动；有些双原子分子,除了分子的平动、转动外,分子内各个原子还在振动。
这些事实都说明,物体的运动情况是十分复杂的。
物体的大小、形状、质量也都是千差万别的。
大学物理-运动学
r τ
o x
P(r, • ϕ ,θ )
θ r ϕ
x
直角坐标系
y
o
自然坐标系
y
球坐标系
第1章
质点运动学
大学物理A 大学物理A教案
§1.2 质点运动的描述
1.位置矢量（位矢或矢径） 1.位置矢量（位矢或矢径）(position vector) 位置矢量 从坐标原点O出发 出发， v 从坐标原点 出发，指向质点所在 z
以下情况的实物均可以抽象为一个质点： 以下情况的实物均可以抽象为一个质点：
研究问题中, ① 研究问题中,物体的形状 和大小可以忽略不计 ② 物体上各点的运动情况 相同(平动 平动) 相同 平动 ③ 各点运动对总体运动影 响不大
第1章
质点运动学
大学物理A 大学物理A教案
2 参考系 和 坐标系
• 物体运动具有绝对性 • 描述物体运动具有相对性
z
A
v v
v ∆r
B
所在处的切线方向。 所在处的切线方向。 速度的坐标分量式
r v dr dx r dy r dz r v= = i + j + k dt dt dt dt
v rA
o x
v rB
y
v v v v v = vxi + vy j + vzk
第1章 速度的三个分量： 速度的三个分量：
质点运动学
v v v v v v i ⋅ i = j ⋅ j = k ⋅ k =1 v v v v v v i ⋅ j = j ⋅k = k ⋅i =0
标积的坐标分量式
v v A⋅ B = AxBx + AyBy + Az Bz
(3) 两矢量叉乘（矢积） 两矢量叉乘（矢积）
《大学物理》授课教案
磁介质及其磁化
磁介质的分类、磁化曲线与磁滞回线、铁磁质的 磁化机制
电磁感应与电磁波初步
法拉第电磁感应定律
感应电动势的计算、楞次定律的理解与应用
自感与互感
自感现象与自感系数、互感现象与互感系数
麦克斯韦电磁场理论
位移电流的概念、麦克斯韦方程组的物理意 义
电磁波及其传播
《大学物理》授课教 案
目录
• 课程介绍与教学目标 • 教学内容与方法 • 力学部分 • 热学部分 • 电磁学部分 • 光学部分 • 课程考核与评价标准
01
课程介绍与教学目标
《大学物理》课程简介
课程性质
大学物理是理工科学生必修的一 门基础课程，旨在培养学生掌握 物理学的基本理论和实验技能。
课程内容
过程与方法
通过理论讲授、实验操作和科学探究等教学活动，使学生学会运用 物理知识和科学方法分析问题和解决问题。
情感态度与价值观
培养学生对物理学的兴趣和爱好，激发学生的探索精神和创新意识 ，提高学生的科学素养和综合素质。
教材及参考书目
教材
《大学物理学》（上、下册），张三 主编，高等教育出版社。
参考书目
波粒二象性
介绍德布罗意波及其物理意义，讨论光的波 粒二象性在双缝干涉实验中的表现。
康普顿效应
阐述康普顿效应的实验现象及理论解释，探 讨光子与电子的相互作用。
量子光学应用
简要介绍量子光学在量子通信、量子计算等 领域的应用前景。
07
课程考核与评价标准
平时成绩评定方法
课堂表现
包括学生的到课率、课堂参与度、提问及回答问题的积极性等方 面。
温度的概念
温度是物体热状态的物理量，反 映了物体内部微观粒子热运动的 剧烈程度。