1、力學(xué)基礎(chǔ)篇知識(shí)結(jié)構(gòu),靜力學(xué)（中學(xué)）,三條主線:,運(yùn)動(dòng)學(xué)（第1章）,動(dòng)力學(xué)（第2章）,相對(duì)運(yùn)動(dòng)（第1章第3節(jié)）,經(jīng)典力學(xué)時(shí)空觀（第4章第1節(jié)）,相對(duì)論（第4章）,平動(dòng)（第1、2章）,轉(zhuǎn)動(dòng)（第3章）,波動(dòng)（第6章）,振動(dòng)（第5章）,1,力學(xué),第一條主線：靜力學(xué)-運(yùn)動(dòng)學(xué)-動(dòng)力學(xué),2,1.瞬時(shí)效應(yīng),搞清各規(guī)律的內(nèi)容、來源、適用對(duì)象、成立條件、對(duì)參考系的依賴關(guān)系,動(dòng)力學(xué),3,2.積累效應(yīng),動(dòng)力學(xué),4,平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng),5,平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng),6,3.解題的基本方法與步驟(1)用牛頓定律解題(2)用功能、動(dòng)量、角動(dòng)量及守恒定律解題,解題思路:(1)選系統(tǒng)(2)分析力(3)審條件(4)明過程(5)列方程,7,例如圖所示質(zhì)

2、量為M的物塊A在離平板h的高度處自由下落，落在質(zhì)量也是M的平板B上。已知輕質(zhì)彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)為k，物體與平板作完全非彈性碰撞，求碰撞后彈簧的最大壓縮量。,解：從物塊A自由下落到彈簧壓縮到最大限度可分為三個(gè)物理過程：,(1)物塊A作自由落體運(yùn)動(dòng)，到B時(shí)速度為v1;(2)物塊A和平板B作完全非彈性碰撞，碰后速度為v2;(3)碰撞后彈簧繼續(xù)被壓縮到最大壓縮量x2。,8,以地球、彈簧、物塊為一系統(tǒng)。第三個(gè)過程中只有重力，彈力作功，機(jī)械能守恒。取彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)，其上端點(diǎn)位置為坐標(biāo)原點(diǎn),重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能零點(diǎn)，則第三個(gè)過程方程為,對(duì)每個(gè)物理過程列出方程,在A、B未碰撞前，B的重力跟所受彈力平衡，因此有k

3、x1=mg,解上述四式可得彈簧的最大壓縮量x2,9,例質(zhì)量m1，半徑為R的定滑輪（當(dāng)作均質(zhì)圓盤）上繞一輕繩，繩的一端固定在滑輪上，另一端掛一質(zhì)量為m2的物體而下垂，如圖所示。忽略軸處摩擦，求物體m2由靜止下落h高度時(shí)的速度。,解：根據(jù)機(jī)械能守恒定律,10,二、經(jīng)典力學(xué)時(shí)空觀與變換（慣性系之間）伽利略變換,一、相對(duì)運(yùn)動(dòng)（參考系之間）,第二條主線：相對(duì)運(yùn)動(dòng)-經(jīng)典力學(xué)時(shí)空觀-相對(duì)論,11,三、狹義相對(duì)論1.兩個(gè)基本原理：光速不變?cè)砼c相對(duì)性原理。2.洛侖茲變換,12,3、狹義相對(duì)論的時(shí)空觀3.同時(shí)的相對(duì)性,.3長度的相對(duì)性（動(dòng)尺縮短）,3.時(shí)間間隔的相對(duì)性（時(shí)間膨脹）,3.因果關(guān)系信息傳遞速率小于光

4、速，導(dǎo)致因果關(guān)系不會(huì)顛倒。,13,4、狹義相對(duì)論動(dòng)力學(xué),4.質(zhì)速關(guān)系：,4.動(dòng)量定義：,4.質(zhì)能關(guān)系：,4.動(dòng)量能量關(guān)系：,14,解：按地球上的鐘,例半人馬座星是離我們太陽系最近的恒星，地面觀察者測(cè)得其距離是4.31016m，現(xiàn)宇宙飛船以=0.99c的速度由地面飛往星按地球的鐘，飛到星要多長時(shí)間？按宇宙飛船上的鐘，飛到星要多長時(shí)間？,按飛船的鐘,15,第三條主線：平動(dòng)-轉(zhuǎn)動(dòng)-振動(dòng)-波動(dòng),16,1、表達(dá)式,振動(dòng),波動(dòng),弄清振幅、圓頻率、位相的物理意義、關(guān)系與如何確定。明晰三種描述方法與關(guān)聯(lián)、厘清振動(dòng)的物理圖像與特征。,弄清波長、波速、周期的物理意義及它們之間的關(guān)系，注意波速與振速的區(qū)別。理解波動(dòng)

5、方程的物理意義。,17,2、振動(dòng)與波動(dòng)圖象,振動(dòng)圖象,描述的是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律。,波動(dòng)圖象,描述的是給定時(shí)刻波線上所有各質(zhì)點(diǎn)偏離各自平衡位置的位移隨位置變化的規(guī)律。,18,3、能量,（1）孤立的諧振動(dòng)系統(tǒng)，其機(jī)械能守恒，動(dòng)能和勢(shì)能反相變化。,（2）單位體積介質(zhì)中的波動(dòng)能量，機(jī)械能不守恒，動(dòng)能與勢(shì)能同步變化。,（3）注意波的平均能量密度、平均能流密度以及波的吸收。,19,4、振動(dòng)的合成與波的疊加,同方向、同頻率諧振動(dòng)合成,干涉相長,干涉相消,波的疊加與干涉,相干條件干涉加強(qiáng)與減弱的條件,同方向、不同頻率諧振動(dòng)合成,注意：準(zhǔn)諧振動(dòng)，拍與拍頻,20,例一勻質(zhì)細(xì)圓環(huán)質(zhì)量為m，半徑為R，掛在墻上的釘子上，試證明其作微小角度的擺動(dòng)為簡諧振動(dòng)。,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：1、對(duì)質(zhì)心（圓心）水平軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：,由轉(zhuǎn)動(dòng)定律：,2、依據(jù)平行軸定理，得對(duì)釘子處水平軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：,證：依據(jù)受力分析得所受力矩為：,此為諧振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程，故為簡諧振動(dòng)。證畢,21,例如圖所示，兩列平面簡諧相干橫波，在兩種不同的媒質(zhì)中傳播，在分界面上的P點(diǎn)相遇。頻率v100Hz，振幅AA=AB=1.0010-2m，SA的位相比SB的位相超前/