1、物理学物理学物理学.本章概述本章概述本章概述 一一一.基本概念基本概念基本概念 1.1.1.运动的绝对性的涵义。运动的绝对性的涵义。运动的绝对性的涵义。2.2.2.运动描述的相对性的涵义。运动描述的相对性的涵义。运动描述的相对性的涵义。3.3.3.参考系的定义和特点。参考系的定义和特点。参考系的定义和特点。二二二.主要内容主要内容主要内容 主要学习位置矢量,运动方程,物理参量主要学习位置矢量,运动方程,物理参量主要学习位置矢量,运动方程,物理参量(位移、速度、加速度)和牛顿运动定律(位移、速度、加速度)和牛顿运动定律(位移、速度、加速度)和牛顿运动定律 。1-11-11-11-11-11-11
2、-21-21-21-21-21-21-31-31-31-31-31-31-41-41-41-41-41-4 一、时间和空间一、时间和空间一、时间和空间 物体的运动不能脱离时间和空间。物体的运动不能脱离时间和空间。物体的运动不能脱离时间和空间。人类时空观念的发展历程:牛顿的绝对时空观、爱因斯坦的相人类时空观念的发展历程:牛顿的绝对时空观、爱因斯坦的相人类时空观念的发展历程:牛顿的绝对时空观、爱因斯坦的相对论时空观、新宇宙学的宇宙时空观。对论时空观、新宇宙学的宇宙时空观。对论时空观、新宇宙学的宇宙时空观。时间:反映物理事件的顺序性和持续性,同时具有单方向性。时间:反映物理事件的顺序性和持续性,同时
3、具有单方向性。时间:反映物理事件的顺序性和持续性,同时具有单方向性。是一维的。时间为七个基本量之一,单位为秒(符号是一维的。时间为七个基本量之一,单位为秒(符号是一维的。时间为七个基本量之一,单位为秒(符号s s s)。)。)。空间:反映物质运动的广延性,主要与物体的体积和物体位置空间:反映物质运动的广延性,主要与物体的体积和物体位置空间:反映物质运动的广延性,主要与物体的体积和物体位置变化相联系。空间中两点之间的距离称为长度。长度为七个基本量变化相联系。空间中两点之间的距离称为长度。长度为七个基本量变化相联系。空间中两点之间的距离称为长度。长度为七个基本量之一,单位为米(符号之一,单位为米(
4、符号之一,单位为米(符号mmm)。)。)。时间和空间的数量级(量变引起质变)。时间和空间的数量级(量变引起质变)。时间和空间的数量级(量变引起质变)。第一章第一章第一章.位置矢量位置矢量位置矢量位置矢量位置矢量位置矢量 运动方程运动方程运动方程运动方程运动方程运动方程1-11-11-11-11-11-1 二、质点二、质点二、质点 1.1.1.定义:忽略物体大小和形状,把它看成具有一定质量,占据定义:忽略物体大小和形状,把它看成具有一定质量,占据定义:忽略物体大小和形状,把它看成具有一定质量,占据一定空间位置的点。一定空间位置的点。一定空间位置的点。2.2.2.特征:具有质量;占有位置。特征:具
5、有质量;占有位置。特征:具有质量;占有位置。3.3.3.适用范围:物体做平动;物体的大小形状可忽略。适用范围:物体做平动;物体的大小形状可忽略。适用范围:物体做平动;物体的大小形状可忽略。范围扩展:所研究的物体不能作为质点的情况下,可以把它看范围扩展:所研究的物体不能作为质点的情况下,可以把它看范围扩展:所研究的物体不能作为质点的情况下,可以把它看成是由许多质点(或质元)组成,这被称为质点系。成是由许多质点(或质元)组成,这被称为质点系。成是由许多质点(或质元)组成,这被称为质点系。质量是七个基本量之一,单位千克(或公斤,符号质量是七个基本量之一,单位千克(或公斤,符号质量是七个基本量之一,单
6、位千克(或公斤,符号kgkgkg)。)。)。第一章第一章第一章.位置矢量位置矢量位置矢量位置矢量位置矢量位置矢量 运动方程运动方程运动方程运动方程运动方程运动方程1-11-11-11-11-11-1 三、位置矢量三、位置矢量三、位置矢量 1.1.1.定义:定义:定义:1.1.1.定义:用来确定质点所在位置的矢量称为位置矢量定义:用来确定质点所在位置的矢量称为位置矢量定义:用来确定质点所在位置的矢量称为位置矢量(简称位矢)。是从原点指向质点所在位置的有向线段。(简称位矢)。是从原点指向质点所在位置的有向线段。(简称位矢)。是从原点指向质点所在位置的有向线段。y y yx x xz z zz z
7、zy y yx x xP P Pa a ab b bg g g图图图 1 1 1-1 1 1r r rr r r第一章第一章第一章.位置矢量位置矢量位置矢量位置矢量位置矢量位置矢量 运动方程运动方程运动方程运动方程运动方程运动方程1-11-11-11-11-11-1 三、位置矢量三、位置矢量三、位置矢量 y y yx x xz z zz z zy y yx x xP P Pa a ab b bg g g图图图 1 1 1-1 1 1r r rr r r第一章第一章第一章.位置矢量位置矢量位置矢量位置矢量位置矢量位置矢量 运动方程运动方程运动方程运动方程运动方程运动方程1-11-11-11-11
8、-11-1 四、运动学方程四、运动学方程四、运动学方程 第一章第一章第一章.位置矢量位置矢量位置矢量位置矢量位置矢量位置矢量 运动方程运动方程运动方程运动方程运动方程运动方程1-11-11-11-11-11-1 速速速速速速 度度度度度度 一、位移一、位移一、位移 1-21-21-21-21-21-2第一章第一章第一章.二、路程二、路程二、路程 第一章第一章第一章.速速速速速速 度度度度度度1-21-21-21-21-21-2 三、平均速度和平均速率三、平均速度和平均速率三、平均速度和平均速率 第一章第一章第一章.速速速速速速 度度度度度度1-21-21-21-21-21-2 三、瞬时速度和瞬
9、时速率三、瞬时速度和瞬时速率三、瞬时速度和瞬时速率 第一章第一章第一章.速速速速速速 度度度度度度1-21-21-21-21-21-2 三、瞬时速度和瞬时速率三、瞬时速度和瞬时速率三、瞬时速度和瞬时速率 第一章第一章第一章.速速速速速速 度度度度度度1-21-21-21-21-21-2 加加加加加加 速速速速速速 度度度度度度 一、瞬时加速度一、瞬时加速度一、瞬时加速度1-31-31-31-31-31-3第一章第一章第一章.一、瞬时加速度一、瞬时加速度一、瞬时加速度第一章第一章第一章.加加加加加加 速速速速速速 度度度度度度1-31-31-31-31-31-3 二、法向加速度和切向加速度二、法
10、向加速度和切向加速度二、法向加速度和切向加速度第一章第一章第一章.加加加加加加 速速速速速速 度度度度度度1-31-31-31-31-31-3 二、法向加速度和切向加速度二、法向加速度和切向加速度二、法向加速度和切向加速度第一章第一章第一章.加加加加加加 速速速速速速 度度度度度度1-31-31-31-31-31-3 二、法向加速度和切向加速度二、法向加速度和切向加速度二、法向加速度和切向加速度第一章第一章第一章.加加加加加加 速速速速速速 度度度度度度1-31-31-31-31-31-3 二、法向加速度和切向加速度二、法向加速度和切向加速度二、法向加速度和切向加速度第一章第一章第一章.加加加
11、加加加 速速速速速速 度度度度度度1-31-31-31-31-31-3 牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律 牛顿运动定律是经典力学的基础。由于任何复杂的物体都可以牛顿运动定律是经典力学的基础。由于任何复杂的物体都可以牛顿运动定律是经典力学的基础。由于任何复杂的物体都可以看成是质点的组合,所以牛顿定律具有广泛的适用性。看成是质点的组合,所以牛顿定律具有广泛的适用性。看成是质点的组合,所以牛顿定律具有广泛的适用性。关于力的基本观点:日常经验和科学实验都表明任何物体都受关于力的基本观点:日常经验和科学实验都表明任何物体都受关于力的基本观点:日常经验和科学实验都表
12、明任何物体都受其周围物体的作用,这种作用支配物体运动状态的变化,构成了千其周围物体的作用,这种作用支配物体运动状态的变化,构成了千其周围物体的作用,这种作用支配物体运动状态的变化,构成了千变万化的物质世界。这些作用就被称作力。变万化的物质世界。这些作用就被称作力。变万化的物质世界。这些作用就被称作力。力有两种对外的表现:力有两种对外的表现:力有两种对外的表现:改变物体的运动状态;改变物体的运动状态;改变物体的运动状态;改变物体的改变物体的改变物体的形状。形状。形状。1-41-41-41-41-41-4第一章第一章第一章.一、牛顿第一定律一、牛顿第一定律一、牛顿第一定律第一章第一章第一章.牛顿运
13、动定律牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律1-41-41-41-41-41-4 二、牛顿第二定律二、牛顿第二定律二、牛顿第二定律第一章第一章第一章.牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律1-41-41-41-41-41-4 二、牛顿第二定律二、牛顿第二定律二、牛顿第二定律第一章第一章第一章.牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律1-41-41-41-41-41-4 三、牛顿第三定律三、牛顿第三定律三、牛顿第三定律第一章第一章第一章.牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律1-41-41-41-41-41-4