人教版高中物理必修第一册第一章 运动的描述 第一节 质点、参考系和坐标 课件PPT

教学基本要求一掌握位置矢量、位移、加速度等描述质点运动及运动变化的物理量.理解这些物理量的矢量性、瞬时性和相对性.二理解运动方程的物理意义及作用.掌握运用运动方程确定质点的位置、位移、速度和加速度的方法，以及已知质点运动的加速度和初始条件求速度、运动方程的方法.三能计算质点在平面内运动时的速度和加速度，以及质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度.四理解伽利略速度变换式,并会用它求简单的质点相对运动问题. 第一章质点运动学研究机械运动规律的学科。低速牛顿力学高速相对论力学一参考系质点实际问题物理模型数学处理质点参照系钟坐标系物体参照物（尺）11质点运动的描述 二位置矢量运动方程位移1、位置矢量(位矢)或位置矢量随时间变化的函数关系称运动方程。或运动方程消去t，得(x、y、z之间关系）轨迹方程。例：质点在平面上运动方程为（、为常量）求轨迹方程。解:消去t得轨迹方程（圆轨道） 2、位移矢量位移路程矢量（弦长）标量（弧长）(3)位移是矢量，路程是标量．位移与路程的区别(1)两点间位移是唯一的．(2)一般情况． 注意的意义不同．，，是矢径大小(长度)的增量 一般单向一维直线运动时曲线运动中，当时只有xAxBo 三速度平均速度：瞬时速度：平均速度的极限值。（沿方向）沿切向。瞬时速率（速率）方向：大小：表示运动快慢与方向的物理量。（路程对时间的导数）速度是位置矢量对时间的一阶导数. 直角坐标中===或一运动质点在某瞬时位于位矢的端点处，其速度大小为（A）（B）（C）（D）讨论注意 直角坐标中或加速度是速度对时间的一阶导数四加速度表示速度变化的物理量平均加速度：瞬时加速度：指向轨迹曲线凹的一侧。瞬时加速度方向总是指向轨迹曲线凹的一面 例：质点在平面上运动方程为（2）从时，位移、路程、平均速度、平均速率？求：（1）、、？（、为常量）解：（1） （2）位移路程平均速度平均速率即平均速度的大小平均速率注意：大小 例:在x轴上作变加速直线运动的质点,已知其初速度为v0,初始位置为x0,加速度a=Ct2,则其速度与时间的关系v=,运动方程x=.解:积分得V0+(1/3)Ct3X0+v0t+(1/12)Ct4 解：作变换例：质点沿轴运动，其，求：分离变量，并积分此时不能直接分离变量！ 例:一质点的运动方程为x=6t-t2(SI),则在t由0至4s的时间间隔内,质点位移的大小为,在t由0至4s的时间间隔内,质点走过的路程为.解:当t=0时,x0=0当t=4时,x4=24-16=8所以,位移的大小为x4–x0=8moxx4x0而计算路程,则需看在该段时间内质点的速度是否改变方向,若改变则速度为零时为转折点.令v=dx/dt=6–2t=0即t=3s时速度为零因此,质点走过的路程S=x3–x0–(x4–x3)=9–0–(8–9)=10mx38m10m ABl例如图A、B两物体由一长为的刚性细杆相连，A、B两物体可在光滑轨道上滑行．如物体A以恒定的速率向左滑行,当时,物体B的速率为多少？ 解两边求导得ABl选如图的坐标轴即沿轴正向当 时，