會(huì)計(jì)學(xué)1大學(xué)物理馬文蔚一、物理學(xué)的研究對(duì)象1、物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)2、物質(zhì)間的相互作用引力作用、電磁作用、強(qiáng)相互作用、弱相互作用3、物質(zhì)最基本、最普遍的運(yùn)動(dòng)形式及轉(zhuǎn)化規(guī)律機(jī)械運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)電磁運(yùn)動(dòng)原子和原子核內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)第1頁/共42頁二、學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容經(jīng)典物理：力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、波動(dòng)學(xué)近代物理：狹義相對(duì)論、量子物理三、物理學(xué)的地位和作用1自然科學(xué)和工程科學(xué)的基礎(chǔ)高新技術(shù)的基礎(chǔ)和發(fā)源地、社會(huì)進(jìn)步的動(dòng)力。2第2頁/共42頁3物理教育是一種素質(zhì)教育（1）知識(shí)方面：對(duì)物理學(xué)的內(nèi)容和方法、工作語言、概念和物理圖象、其歷史、現(xiàn)狀和前沿等方面從整體上都有一個(gè)全面的了解。

（2）能力方面：應(yīng)用知識(shí)能力；獲取信息的能力；洞察能力；創(chuàng)新能力；表達(dá)能力等。（3）科學(xué)精神：正確的科學(xué)觀，高尚的科學(xué)精神；對(duì)人類社會(huì)高度的責(zé)任感；學(xué)術(shù)上的交流合作精神等。第3頁/共42頁四學(xué)習(xí)大學(xué)物理應(yīng)注意的幾個(gè)問題１、大學(xué)學(xué)習(xí)特點(diǎn)是進(jìn)度快、內(nèi)容多，要培養(yǎng)自學(xué)能力；２、重視基本概念的理解。“用自己的語言表達(dá)出來”；要培養(yǎng)獨(dú)立思考的能力；３、認(rèn)真完成作業(yè)，培養(yǎng)自己分析問題和解決問題能力。第4頁/共42頁

第一章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)第5頁/共42頁1-1參考系質(zhì)點(diǎn)定義：為描述物體的運(yùn)動(dòng)而選的標(biāo)準(zhǔn)物或物體組（如地球參考系）。一、參考系(Referenceframe）二、質(zhì)點(diǎn)（materialpoint)質(zhì)點(diǎn)是具有一定的質(zhì)量而沒有大小和形狀的物體。

質(zhì)點(diǎn)是理想模型。抽象條件為：１、形狀大小不起作用，如平動(dòng)；２、“物體線度”遠(yuǎn)小于“研究的距離”如地球在太陽系的公轉(zhuǎn)太陽地球第6頁/共42頁位置矢量：用來確定質(zhì)點(diǎn)P位置的矢量。表示質(zhì)點(diǎn)P的位置：（1）選取參考系；（2）建立坐標(biāo)系；1-2位置矢量、運(yùn)動(dòng)方程、位移一、位置矢量（positionvector）定義：設(shè)t時(shí)刻物體在位置P，從原點(diǎn)O指向質(zhì)點(diǎn)P點(diǎn)的有向線段稱為位矢。（3）確定單位矢量p圖1-1zxoy第7頁/共42頁注意：位置矢量是矢量，它不僅有大小而且有方向大?。悍较颍浩矫孢\(yùn)動(dòng)：直線運(yùn)動(dòng)：第8頁/共42頁二、運(yùn)動(dòng)方程或分量式：2、軌道方程運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在空間所經(jīng)過的路徑，叫做軌道。描述軌道的方程叫軌道方程。1、運(yùn)動(dòng)方程：質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)時(shí)，位矢的大小和方向均隨時(shí)間而變化，故位矢是時(shí)間t的函數(shù)第9頁/共42頁三、位移（displacement）位移是描述質(zhì)點(diǎn)位置矢量改變的物理量。與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化相對(duì)應(yīng)。位移定義為：zxyoAB圖1-2第10頁/共42頁在直角坐標(biāo)系中：注意：a）和是兩個(gè)不同的概念；注意與的區(qū)別zxyoABb）位移和路程是兩個(gè)不同的概念。第11頁/共42頁1-3速度和加速度一、速度1、平均速度平均速度：與的比值為質(zhì)點(diǎn)在內(nèi)的平均速度。公式為：上式表明平均速度是矢量，方向與相同。oyx圖1-3A(t)B(t+)第12頁/共42頁2、瞬時(shí)速度

當(dāng)趨于0時(shí)，也趨于0，則：趨于一極限值，此極限值稱為t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，簡(jiǎn)稱為速度。討論：a）直角坐標(biāo)中：oyxAB第13頁/共42頁b）方向是該時(shí)刻軌道切線方向，并指向質(zhì)點(diǎn)前進(jìn)的方向；c）速率：速度大小的值。oyxA速度分量為：第14頁/共42頁

加速度是描述速度隨時(shí)間變化規(guī)律的物理量。二、加速度1、平均加速度質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)，t時(shí)刻在A點(diǎn)速度為，時(shí)刻到達(dá)B點(diǎn)速度為時(shí)間內(nèi)增量為定義：反映的是時(shí)間內(nèi)速度變化的平均快慢程度。ｙｏｘ圖１－４Ａ(t)Ｂ(t+)第15頁/共42頁２、瞬時(shí)加速度上式說明加速度為位矢的二階時(shí)間導(dǎo)數(shù)。令，的極限值就是質(zhì)點(diǎn)在Ａ點(diǎn)處的瞬時(shí)加速度。公式為：注意：1）瞬時(shí)加速度是矢量，方向與速度改變方向相同。2）速度的大小、方向二者之一發(fā)生變化，瞬時(shí)加速度不等于零O第16頁/共42頁在直角坐標(biāo)系中：第17頁/共42頁例１：設(shè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為（１）計(jì)算在ｔ＝１ｓ到ｔ＝４ｓ這段時(shí)間間隔內(nèi)的平均速度；解：（１）由平均速度的定義式，在ｔ＝１ｓｔ＝４ｓ內(nèi)的平均速度為：其中第18頁/共42頁解（２）：由題意知，速度的分量式為：故t=3s時(shí)速度分量為故t=3s時(shí)速度為而在t=3s時(shí)的速率為：（２）求ｔ＝３ｓ時(shí)的速度和速率；第19頁/共42頁

由運(yùn)動(dòng)方程可分別作x-t，y-t和y-x圖。（３）作出質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡圖。246246yyoo246246x-ty-t0xy246-2-4-6246y-xtt第20頁/共42頁例2如圖所示A、B兩物體由長(zhǎng)為l的剛性細(xì)桿相連，A、B兩物體可在光滑軌道上滑行。如物體A以恒定速率v向左滑行，當(dāng)時(shí)，B的速度是多少？（1）物體B的速度為：（2）易知考慮細(xì)桿是剛性的，l為一常量。解按圖所選的坐標(biāo)軸，A的速度為：oxylAB例2圖第21頁/共42頁x、y是時(shí)間的函數(shù)，兩端求導(dǎo)得：則B的速度為：因?yàn)榧矗寒?dāng)時(shí)，第22頁/共42頁1-4運(yùn)動(dòng)學(xué)第二類問題 （1）對(duì)于由加速度的定義：一速度公式第一類問題：已知，求第二類問題：已知，求。第23頁/共42頁分量式為：（2）直線運(yùn)動(dòng)中，對(duì)于對(duì)方程兩端積分求解。第24頁/共42頁

（3）對(duì)于a=a(x)兩端積分得：第25頁/共42頁二運(yùn)動(dòng)方程分量式為：兩邊積分由第26頁/共42頁解：a是 t的函數(shù)，由相應(yīng)的公式得：例１：已知求：則：第27頁/共42頁位置矢量為：根據(jù)積分公式，得第28頁/共42頁三、拋體運(yùn)動(dòng)１平拋運(yùn)動(dòng)位置矢量為：分量式：分量式：速度0第29頁/共42頁軌道方程：是一拋物線。２斜拋運(yùn)動(dòng)已知條件ｙｘｏ任意時(shí)刻的速度：第30頁/共42頁任意時(shí)刻的位置：消去ｔ得軌道方程：可知也是一條拋物線。第31頁/共42頁一定時(shí)對(duì)應(yīng)的最大射程２）飛行總時(shí)間Ｔ對(duì)應(yīng)ｙ＝０，得：１）射程：（ｙ＝０時(shí)對(duì)應(yīng)的ｘ的值）由第32頁/共42頁３）上升最高時(shí)所需時(shí)間對(duì)應(yīng)４）上升最大高度Ｈ，對(duì)應(yīng)時(shí)的ｙ值得：由第33頁/共42頁ｏp連線與基準(zhǔn)方向（ｘ軸）之間的夾角θ定義為角坐標(biāo)。θ是ｔ的函數(shù)。

1-5圓周運(yùn)動(dòng)ｐｙｏｘｒ1、圓周運(yùn)動(dòng)角量描述（1）角坐標(biāo)隨時(shí)間的變化率。單位：弧度／秒，rad/s。（2）角速度：是矢量，在圓周運(yùn)動(dòng)中，可看成是代數(shù)量。單位：rad第34頁/共42頁角速度隨時(shí)間的變化率：?jiǎn)挝唬号c同號(hào)，為加速圓周運(yùn)動(dòng)；與異號(hào)，為減速圓周運(yùn)動(dòng)；（３）角加速度：2、切向、法向加速度（線量加速度）

自然坐標(biāo)系：－－切線方向上的單位矢量；－－法線方向上的單位矢量；＝０時(shí)，為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。第35頁/共42頁已知，則：第36頁/共42頁1）勻速圓周運(yùn)動(dòng)：3）對(duì)一般曲線運(yùn)動(dòng):用討論：2）變速直線運(yùn)動(dòng):第37頁/共42頁同一質(zhì)點(diǎn)，可用角量，也可用