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1、在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確大學(xué)物理大學(xué)物理 A(1)第一冊(cè)第一冊(cè) 力學(xué)力學(xué)1在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確第第1章章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué) Kinematics of particles2005年春季學(xué)期年春季學(xué)期 陳信義編陳信義編 2在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)1單擺單擺 2混沌擺混沌擺1.7 平面極坐標(biāo)平面極坐標(biāo)(補(bǔ)充補(bǔ)充)圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)

2、動(dòng)1.1 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)函數(shù)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)函數(shù)1.2 位移和速度位移和速度1.3 加速度加速度1.4 勻加速運(yùn)動(dòng)勻加速運(yùn)動(dòng)(自學(xué)自學(xué))1.5 勻加速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)(自學(xué)自學(xué))1.6 拋體運(yùn)動(dòng)拋體運(yùn)動(dòng)(自學(xué)自學(xué))1.8 相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)1.9 科里奧利加速度科里奧利加速度(補(bǔ)充補(bǔ)充)1.10 相圖相圖(補(bǔ)充補(bǔ)充)目目 錄錄3在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確m運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)(kinematics)m動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)(dynamics)m靜力學(xué)靜力學(xué)(statics)只只描描述述物物體體的的運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)，不不涉涉及及引引起起運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)和

3、和改改變運(yùn)動(dòng)的原因。變運(yùn)動(dòng)的原因。研究運(yùn)動(dòng)與相互作用之間的關(guān)系。研究運(yùn)動(dòng)與相互作用之間的關(guān)系。研究物體在相互作用下的平衡問題。研究物體在相互作用下的平衡問題。牛頓力學(xué)只涉及弱引力場(chǎng)中物體的低速運(yùn)動(dòng)牛頓力學(xué)只涉及弱引力場(chǎng)中物體的低速運(yùn)動(dòng) 是整個(gè)物理學(xué)的基礎(chǔ)是整個(gè)物理學(xué)的基礎(chǔ) 廣泛應(yīng)用于工程技術(shù)廣泛應(yīng)用于工程技術(shù)4在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確矢量矢量（vector）及其運(yùn)算及其運(yùn)算：1、加法加法：平行四邊形法則平行四邊形法則交換律交換律結(jié)合律結(jié)合律2、數(shù)乘數(shù)乘：矢量乘標(biāo)量結(jié)果仍為矢量矢量乘標(biāo)量結(jié)果仍為矢量結(jié)合律結(jié)合律分

4、配律分配律矢量矢量：有大小、方向，并有下述運(yùn)算規(guī)則有大小、方向，并有下述運(yùn)算規(guī)則5在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確交換律交換律分配律分配律3、標(biāo)量積標(biāo)量積：4、矢量積矢量積：AB 6在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確不交換！不交換！AB【思考思考】下列運(yùn)算下列運(yùn)算“合法合法”嗎？嗎？一個(gè)要用到的公式：一個(gè)要用到的公式：（驗(yàn)證上式的分量式成立即可驗(yàn)證上式的分量式成立即可）7在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度

5、，由淺入深，所提出的問題也很明確1.1 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)函數(shù)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)函數(shù)參考系參考系坐標(biāo)系坐標(biāo)系太陽系太陽系z(mì)x y地心系地心系地面系地面系質(zhì)點(diǎn)模型質(zhì)點(diǎn)模型 運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)具具有有相相對(duì)對(duì)性性：物物體體運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)形形式式隨隨不不同同的的參參考系而不同考系而不同“刻舟求劍刻舟求劍”的啟的啟示示（實(shí)際物體實(shí)際物體）8在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確時(shí)間時(shí)間t：用同步鐘指示用同步鐘指示空間：空間：直角坐標(biāo)系直角坐標(biāo)系m運(yùn)動(dòng)函數(shù)：運(yùn)動(dòng)函數(shù)：描述質(zhì)點(diǎn)的位置隨時(shí)間的變化描述質(zhì)點(diǎn)的位置隨時(shí)間的變化：?jiǎn)挝皇噶浚簡(jiǎn)挝皇噶?y(t)x(t)P(t)z

6、(t)位置矢量（位矢）：位置矢量（位矢）：r(t)軌道方程軌道方程x z y0運(yùn)動(dòng)函數(shù)：運(yùn)動(dòng)函數(shù)：9在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確m運(yùn)動(dòng)函數(shù)描述了質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)運(yùn)動(dòng)函數(shù)描述了質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)狀態(tài)：狀態(tài)：體系的全部物理量的取值情況體系的全部物理量的取值情況由由運(yùn)動(dòng)函數(shù)（運(yùn)動(dòng)函數(shù)（軌道方程軌道方程）可得到粒子的速度可得到粒子的速度 ，動(dòng)量，動(dòng)量，加速度，加速度等全部物理量的取值。等全部物理量的取值?！舅伎妓伎肌恳欢w積氣體分子的狀態(tài)如何描述？一定體積氣體分子的狀態(tài)如何描述？因此，因此，質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)可用質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)可用軌道來描述。軌道來

7、描述。10在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確1.2 位移和速度位移和速度位移位移（displacement）：）：路程路程（path）：）：平均速度平均速度（av.velocity）：）：平均速率平均速率（av.speed）：）：r s0r(t+t)r(t)11在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確瞬時(shí)速度：瞬時(shí)速度：r s0r(t+t)r(t)注意：注意：12在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提

8、出的問題也很明確瞬時(shí)速率：瞬時(shí)速率：切向單位矢量切向單位矢量 r s0r(t+t)r(t)瞬時(shí)速度和瞬時(shí)速率的關(guān)系：瞬時(shí)速度和瞬時(shí)速率的關(guān)系：13在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確1.3 加速度加速度xr(t+t)r(t)y z 0v(t)v(t+t)vv(t)v(t+t)14在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確通過積分求位移和速度：通過積分求位移和速度：【思考思考】把上面兩式寫成分量形式把上面兩式寫成分量形式因因，則有，則有速率變化引起速率變化引起

9、速度方向變化引起速度方向變化引起15在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確【例例】16在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確【例例】按按圖圖中中速速度度時(shí)時(shí)間間的的關(guān)關(guān)系系曲曲線線,畫畫出出路路程程時(shí)時(shí)間間的的關(guān)關(guān)系系曲曲線。線。解：解：17在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確1.7 平面極坐標(biāo)平面極坐標(biāo)（補(bǔ)充）（補(bǔ)充）圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)一、一、平面極坐標(biāo)平面極坐標(biāo)極軸極軸單位矢量單位矢

10、量 ：?jiǎn)挝皇噶繂挝皇噶?：r增加的方向。增加的方向。增加的方向。增加的方向。和和 都不是常矢量：都不是常矢量：1、定義定義有心力有心力 問題常問題常在平面極坐標(biāo)系中處理。在平面極坐標(biāo)系中處理。雖雖然然長長度度都都為為1，但但方方向向都都隨隨P點(diǎn)的位置變化而變化。點(diǎn)的位置變化而變化。18在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確xyr=常數(shù)常數(shù) =常數(shù)常數(shù)直角坐標(biāo)和平面極坐標(biāo)的等坐標(biāo)線直角坐標(biāo)和平面極坐標(biāo)的等坐標(biāo)線19在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確 2、

11、和和 對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù) 20在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確 3、平面極坐標(biāo)中的位矢、平面極坐標(biāo)中的位矢 速度速度 加速度加速度（1）位矢位矢（2）速度速度徑向速度徑向速度：橫向速度橫向速度：【思思考考】圓圓周周運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)質(zhì)質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)的的徑徑向向速速度度和和橫橫向向速速度度如如何表示？何表示？21在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確（3）加速度加速度22在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出

12、的問題也很明確徑向加速度徑向加速度：橫向加速度橫向加速度：【思思考考】圓圓周周運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的的質(zhì)質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)的的徑徑向向加加速速度度和和橫橫向加速度如何表示？向加速度如何表示？23在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確 or Sv rv S二、圓周運(yùn)動(dòng)二、圓周運(yùn)動(dòng)24在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確1、角量和線量角量和線量角位移：角位移：線位移：線位移：角加速度：角加速度：線加速度：線加速度：rv S，若，若 方向不變方向不變角速度：角速度：線速度：線速度：與

13、與 成右手螺旋。成右手螺旋。25在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確2、加速度按法向和切向的分解加速度按法向和切向的分解vro切向加速度切向加速度,法向加速度法向加速度atana切向切向（橫向）（橫向）法向法向（與徑向相反）（與徑向相反）26在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確法向（向心）加速度：法向（向心）加速度：由速度方向的改變引起的速度的變化率由速度方向的改變引起的速度的變化率沿半徑指向圓心沿半徑指向圓心27在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著

14、問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確切向加速度：切向加速度：由速度大小的改變引起的速度的變化率由速度大小的改變引起的速度的變化率沿切線指向速度增大的方向沿切線指向速度增大的方向vroatana28在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確【思思考考】質(zhì)質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)能能否否按按圖圖示示的的加加速速度度沿沿圓圓周周運(yùn)運(yùn)動(dòng)？如果能，分別表示什么情形？動(dòng)？如果能，分別表示什么情形？a4a2a3a10 029在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很

15、明確3、平面曲線運(yùn)動(dòng)平面曲線運(yùn)動(dòng)（plane curvilinear motion）：曲率圓曲率圓的曲率半徑的曲率半徑分解成一系列圓周運(yùn)動(dòng)分解成一系列圓周運(yùn)動(dòng) 30在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確牛頓對(duì)絕對(duì)空間和時(shí)間的定義：牛頓對(duì)絕對(duì)空間和時(shí)間的定義：絕絕對(duì)對(duì)空空間間，就就其其本本性性而而言言，與與外外界界任任何何事事物無關(guān)，而永遠(yuǎn)是相似的和不可移動(dòng)的物無關(guān)，而永遠(yuǎn)是相似的和不可移動(dòng)的 Absolut space,in its own nature,without relation to anything extern

16、al,remains always similar and immovable 一、牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀一、牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀1.8 相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)31在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確 絕絕對(duì)對(duì)、真真實(shí)實(shí)與與數(shù)數(shù)學(xué)學(xué)的的時(shí)時(shí)間間本本身身，由由于于它它的的本性而均勻流逝，與外界任何事物無關(guān)本性而均勻流逝，與外界任何事物無關(guān) Absolut,true and mathmatical time of itself and from it own nature,flows equally without relation to anything external 在在弱弱引引力力、低低速速（遠(yuǎn)遠(yuǎn)低低于于真真空空光光速速）運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)情情況下，絕對(duì)時(shí)空觀符合實(shí)驗(yàn)結(jié)果。況下，絕對(duì)時(shí)空觀符合實(shí)驗(yàn)結(jié)果。絕絕對(duì)對(duì)時(shí)時(shí)空空觀觀：對(duì)對(duì)于于不不同同的的參參考考系系，長長度度和和時(shí)間的測(cè)量結(jié)果是相同的。時(shí)間的測(cè)量結(jié)果是相同的。32在整堂課的教學(xué)中，劉教師總是讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，而問題的設(shè)置具有一定的梯度，由淺入深，所提出的問題也很明確二、二、