高中物理人教版必修第一册第一章 运动的描述 质点、参考系和坐标 课件PPT

第一章运动的描述§1-1参考系坐标系物理模型§1-2运动的描述§1-3相对运动 V为描述物体的运动而选择的标准物叫做参考系.1参考系注：选取的参考系不同，对物体运动情况的描述不同，这就是运动描述的相对性.$1-1参考系质点 日心系ZXY地心系o地面系地球卫星地球 质点是经过科学抽象而形成的理想化的物理模型.目的是为了突出研究对象的主要性质,暂不考虑一些次要的因素.如果我们研究某一物体的运动，而可以忽略其大小和形状对物体运动的影响，若不涉及物体的转动和形变，我们就可以把物体当作是一个具有质量的点（即质点）来处理.2质点 1)位置坐标§1-2运动的描述1、位置矢量质点P在直角坐标系中的位置可由P所在点的三个坐标（x，y，z）来确定1.2.1位矢、位移、速度和加速度在直角坐标系中的表示式参照系rYZXoP(x,y,z) 2)位置矢量*位矢的值为确定质点P某一时刻在坐标系里的位置的物理量称位置矢量,简称位矢.式中、、分别为x、y、z方向的单位矢量. 位矢的方向余弦PP2运动方程分量式从中消去参数得轨迹方程 3位移BABA经过时间间隔后,质点位置矢量发生变化,由始点A指向终点B的有向线段AB称为点A到B的位移矢量.位移矢量也简称位移. 位移的大小为BA所以位移若质点在三维空间中运动，则在直角坐标系中其位移为4路程（）:质点实际运动轨迹的长度.又 位移的物理意义A)确切反映物体在空间位置的变化,与路径无关，只决定于质点的始末位置.B）反映了运动的矢量性和叠加性.注意位矢长度的变化 位移与路程（B）一般情况,位移大小不等于路程.（D）位移是矢量,路程是标量.（C）什么情况？不改变方向的直线运动，或当时.讨论（A）P1P2两点间的路程是不唯一的,可以是或而位移是唯一的. 三速度1平均速度在时间内,质点从点A运动到点B,其位移为时间内,质点的平均速度平均速度与同方向.平均速度大小或BA 2瞬时速度当质点做曲线运动时,质点在某一点的速度方向就是沿该点曲线的切线方向.当时平均速度的极限值叫做瞬时速度,简称速度当时, 瞬时速率：速度的大小称为速率若质点在三维空间中运动,其速度为 平均速率BA瞬时速率问题：1、平均速度大小等于平均速率吗？因为所以答可见速率是路程对时间的变化率。 讨论一运动质点在某瞬时位于矢径的端点处，其速度大小为（A）（B）（B）（B）（C）（D） 例1设质点的运动方程为其中（1）求时的速度.（2）作出质点的运动轨迹图.解（1）由题意可得速度分量分别为时速度为 （2）运动方程由运动方程消去参数可得轨迹方程为0轨迹图246-6-4-2246 例1.1如图1.5，一人用绳子拉着小车前进，小车位于高出绳端h的平台上，人的速率v0不变，求小车的速度和加速度大小.解小车沿直线运动，以小车前进方向为x轴正方向，以滑轮为坐标原点，小车的坐标为x，人的坐标为s，由速度的定义，小车和人的速度大小应为由于定滑轮不改变绳长，所以小车坐标的变化率等于拉小车的绳长的变化率，即图1.5 又由图1.5可以看出有，两边对t求导得或同理可得小车的加速度大小为 1）平均加速度B与同方向.（反映速度变化快慢的物理量）单位时间内的速度增量即平均加速度2）（瞬时）加速度四加速度A 加速度大小加速度 书）例1-1已知质质点的运动方程（单位：m），求（1）质点的运动轨迹，（2）t=0,t=10s时质点的速度矢量和加速度矢量解(1)在各坐标上运动方程为消去t得轨迹方程 (2)速度矢量加速度矢量 1、已知一质点的运动方程为x=2t，y=2-t2（式中为SI制），（1）求出t=1s到t=2s这段时间质点的平均速度第二秒末质点的速度和加速度。(1)第一章质点运动学补充例 求导求导积分积分质点运动学两类基本问题一由质点的运动方程可以求得质点在任一时刻的位矢、速度和加速度；二已知质点的加速度以及初始速度和初始位置,可求质点速度及其运动方程. 解：由加速度定义*例3有一个球体在某液体中竖直下落,其初速度为,它的加速度为问（1）经过多少时间后可以认为小球已停止运动,（2）此球体在停止运动前经历的路程有多长？从理论上Yindv/v=(-1.0)dt 从理论上 10从实际上