第1章質(zhì)點運動學(xué)§1.1質(zhì)點位置的確定方法§1.2質(zhì)點的位移、速度和加速度§1.3用直角坐標(biāo)表示質(zhì)點的位移、速度和加速度§1.4用自然坐標(biāo)表示平面曲線運動中的速度和加速度§1.5圓周運動中的角量描述角量和線量的關(guān)系§1.6不同參考系中的速度和加速度變換定理簡介2/4/20231第1章質(zhì)點運動學(xué)教學(xué)基本要求一、掌握位置矢量、位移、速度、加速度等描述質(zhì)點運動及運動變化的物理量.能借助于直角坐標(biāo)系熟練的計算質(zhì)點在平面內(nèi)運動（直線運動和曲線運動）時的速度和加速度（含切向和法向加速度）理解相對運動概念,并為會分析、計算較為簡單的相對運動中的位移、速度和加速度。二、掌握質(zhì)點作圓周運動時的角速度、角加速度的含義及其計算方法三、理解質(zhì)點模型以及參照系和坐標(biāo)系2/4/20232第1章質(zhì)點運動學(xué)§1.1確定質(zhì)點位置的確定方法一.質(zhì)點運動學(xué)的基本概念質(zhì)點：有質(zhì)量（而形狀和大小對運動無影響）的幾何點。質(zhì)點系:

若干質(zhì)點的集合。xyzO參照物參考系：參照物+坐標(biāo)系（數(shù)學(xué)工具）+時鐘(1)運動學(xué)中參照物可任選。參照物：用來描述物體運動而選作參考的物體或物體系。P(2)參照物選定后，坐標(biāo)系可任選。(3)常用坐標(biāo)系直角坐標(biāo)系（x,y,z）球坐標(biāo)系（r,θ,

）柱坐標(biāo)系（,,z）自然坐標(biāo)系

(s)2/4/20233第1章質(zhì)點運動學(xué)二.確定質(zhì)點位置的常用方法直角坐標(biāo)法P(x,y,z)

某時刻質(zhì)點所在處的坐標(biāo)值。2.位矢法位矢的大小為：參考物表示。質(zhì)點某時刻位置由位矢

位矢的方向用方向余弦表示，則有：如果位置矢量起點是坐標(biāo)原點

從參照物所選的參考點指向質(zhì)點位置的有向線段為質(zhì)點相對該參考點的位矢。2/4/20234第1章質(zhì)點運動學(xué)??3.自然坐標(biāo)法當(dāng)已知質(zhì)點相對參考系的運動軌跡時，常用自然法較方便確定質(zhì)點位置4.運動學(xué)方程(函數(shù))（板書）直角坐標(biāo)法自然坐標(biāo)法已知運動學(xué)方程，可求質(zhì)點運動軌跡、速度和加速度意義:質(zhì)點空間位置隨時間的變化函數(shù)位置矢量法2/4/20235第1章質(zhì)點運動學(xué)一質(zhì)點作勻速圓周運動，半徑為

r，角速度為

。以圓心O為原點。建立直角坐標(biāo)系Oxy

，O點為起始時刻，設(shè)t時刻質(zhì)點位于P（x,y），用直角坐標(biāo)表示的質(zhì)點運動學(xué)方程為位矢表示為自然坐標(biāo)表示為例P3-1.1解求用直角坐標(biāo)、位矢、自然坐標(biāo)表示的質(zhì)點運動學(xué)方程。位置矢量起點為坐標(biāo)原點2/4/20236第1章質(zhì)點運動學(xué)§1.2質(zhì)點的位移、速度和加速度一.位移討論(1)位移是矢量（有大小，有方向）位移不同于路程(2)位移與參照系位置的變化無關(guān)，只與初末位置有關(guān)OPP’OO(3)與Δr

的區(qū)別分清描述質(zhì)點位置變化的物理量從質(zhì)點始點指向終點的有向線段相對同一參考點末時刻位矢減去初時刻位矢2/4/20237第1章質(zhì)點運動學(xué)一質(zhì)點從A以順時針方向沿圓環(huán)運動到B問此過程中質(zhì)點的位移，路程，

,Δr分別為多少？ABOxyR解:位移是矢量在如圖坐標(biāo)系中別的坐標(biāo)系中如何呢？路程是質(zhì)點所運動所留下的軌跡長度，是標(biāo)量，與坐標(biāo)系無關(guān)。所以例：板書內(nèi)容2/4/20238第1章質(zhì)點運動學(xué)是位移的大小,位移矢量的模所以Δr是末位矢的模與初始位矢的模的差所以，在如圖坐標(biāo)系中Δr＝0這幾個概念清楚了吧！ABOxyR2/4/20239第1章質(zhì)點運動學(xué)二.速度

描述物體運動狀態(tài)的物理量;

描述物體位置變化快慢的物理量。1.平均速度：Δt內(nèi)位矢的平均變化率O2.瞬時速度：平均速度的極限值A(chǔ)BB'討論(1)速度的矢量性、瞬時性和相對性。

(2)注意速度與速率、平均速率的區(qū)別2/