质点运动学

给开始学习《大学物理》课程的同学们：

“科学是一种方法。它告诉我们：一些事物是怎样被了解的，什么事情是已知的，现在了解到了什么程度，如何对待疑问和不确定性，证据服从什么法则；如何思考事物，做出判断，如何区别真伪和表面现象。”——

R.Feynman

“我从不迷信权威，但命运捉弄了我——我自己变成了权

威。

”

——A.Einstein

学习一种科学的思维方法。

一个点石成金的法则，而不是一堆金子。

为什么要学习大学物理？

自然科学的基础现代工程技术的基础科技发展的关键

打好必要的物理基础，掌握初步的思维方法和

研究问题方法，增强适应能力、激发探索和创新精神，提高综合科学素质，为进一步学习新

理论、新知识、新科学奠定坚实基础。

主讲教师

理学院物理系

解忧

副教授

欢迎交流

德国二百年前的教育宣言

•教育的目的

，不是培养人们适应传统的世界，不

是着眼于实用性的知识和技能，而要去唤醒学生

的力量，培养他们自我学习的主动性，抽象的归

纳力和理解力，以便使他们在目前无法预料的种种未来局势中，自我做出有意义的选择。•教育是以人为最高的目的，接受教育是人的最高价值的体现。

解忧

华裔诺贝尔奖获得者

1 李政道: 1957年物理学奖：弱相互作用下宇称不守恒

1926年生于上海，获奖时为中华民国国籍，1962年加入美国国籍。获奖时31岁

2 杨振宁: 1957年物理学奖：弱相互作用下宇称不守恒

1922年生于安徽，获奖时为中华民国国籍，1964年加入美国国籍。获奖时35岁

3 丁肇中: 1976年物理学奖：重中性介子J粒子

1936年生于美国，祖籍山东日照，在台湾读完中学和大学，获奖时40岁

4 李远哲: 1986年化学奖：发明了交叉分子束方法

1936年生于台湾，中国台湾，在台湾读完中学和大学，获奖时50岁

5 达赖: 1989年和平奖

1935年生于青海，中国国籍，获奖时54岁

华裔诺贝尔奖获得者

6 朱棣文: 1997年物理奖：激光冷却和俘获原子

1948年生于美国，祖籍江苏太仓，美籍华人，获奖时49岁

7 崔琦: 1998年物理奖：分数量子霍尔效应

1939年生于河南宝丰，美籍华人，获奖时59岁

8 高行健: 2000年文学奖：

《灵山》《一个人的圣经》等

1940年生于江西，祖籍江苏泰州，法国籍，获奖时60岁

9 钱永健: 2008年化学奖：绿色荧光蛋白

1952年生于美国，祖籍浙江，美籍华人，奖时56岁

10 高锟: 2009年物理学奖：光在纤维中的传输以用于光学通信

1933年生于上海，美籍华人，获奖时76

岁

Enlightens Physics the World

物理学照亮世界!

物理学的研究对象

物理学是探讨物质结构和运动基本规律的学科

物质运动最

机械运动

基本最普遍

分子热运动

的形式：

电磁运动

原子和原子核内部的运动

研究的对象十分广泛宇观宏观微观空间尺度(相差1045－1046)

1026 m(约150亿光年)(宇宙)－10－20 m(夸克)时间尺度(相差1045)

1018s 150亿年(宇宙年龄)-10

-27

s(硬射线周期)速率范围0(静止)-3x108 m/s(光速)

•传统的力热声光电、相对论、量子力学、固体物理、半导体•天文学、宇宙论•生物物理、DNA•量子化学•神经网络•物理经济学

What is physics?

Physics is what physicists do！

大学物理与中学物理的区别

1.教学内容

中学物理－－研究特殊性问题大学物理－－研究一般性问题2.数学工具

中学物理－－以初等数学和几何学为工具大学物理－－以高等数学为工具3.

学习方式

中学物理－－讲授内容和知识的消化全部在课内进行大学物理－－课上以讲授知识为主，课下自已消化理解。

所以，大学课堂，教学内容多，进行速度快，作业数量少而精

注意事项：

每次课前可以不预习，但课后必须复习！及时做习题、作业

物理学很有趣，

但必须要努力学习，才能跟上！谁不及格？千万别是我！

上课打瞌睡、聊天、玩手机者下课不复习、不写作业者

就是不及格的后备军！

大学物理和中学物理的关系

•有人说：“大学物理是中学物理加微积分

”

•应该说：中学是代数加物理，大学是微积分加物理（但不是加中学物理）。

后者是前者的螺旋上升。

•

由于数学工具的发展，物理学研究的内容大大扩展和加

深了。（想想牛顿为什么发明微积分？）•不要因为有若干名词相同就认为内容相同

•聪明人注意不同点，傻子只注意相同点！

大学物理与高等数学的对比

要•物理学是自然科学学•数学是思维科学

会•物理学研究的是客观存在的事物

物理•

数学研究的是假想的对象学•物理学主要运用辨证逻辑

的(观察、实验、猜测和推理)法•数学主要使用形式逻辑(主要是推理)则

•物理学的结论总有适用范围(甚至被推翻)•数学的结论一旦证明就永远正确

参考书目

1.《新编基础物理学》

——王少杰顾牡，科学出版社

2.《物理学》

——马文蔚，高等教育出版社，2006年第5版3.《普通物理学》

——程守洙、江之永，高等教育出版社，2006年第6版4.《西尔斯当代大学物理》

——英文改编版(原书第11版)，机械工业出版社，2009年5.《大学物理导学教程》

——张涛，西北工业大学出版社，2011

年

一、力学研究对象：对象机械运动

二、力学研究的内容：内容

1 .运动学：研究如何描述物体的运动以及

各运动量之间的关系2 .动力学：研究产生或改变运动的原因，即

物体间相互作用对运动的影响3 .静力学：研究作用在物体上力的平衡条件

(工程力学)

解忧

第1 章

质点运动学

2.什么是参照系

参照系：为描述物体运动而选作参考的物体或物体系

(认为其静止)3.运动是绝对的,

运动的描述是相对的!

(1) 参照系的选择是任意的

(2)不同参照系对物体运动的描述不同(3)常用参照系：

·太阳参考系(太阳--恒星参考系)

·地心参考系(地球--恒星参考系)·地面参考系

·质心参考系

二、质点

物体的形状可忽略，物体可看作有质量的点。

注意：可否视为质点，依具体情况而定：1.物体自身线度与其活动范围相比小得多时可视为质点

如：地球绕太阳的运动、轨道运动

三、坐标系（coordinate system）

确定物体相对

参照系的位置，需在参照系上建立坐标系常用的坐标系有：

直角坐标系自然坐标系平面极坐标系球坐标系柱坐标系

解忧

2.运动方程和轨迹

运动方程（kinematical equation）:

表示运动过程的函数

矢量形式：r

(t)x(t)iy(t)jz(t)k分量形式：xx(t)



yy(t)

zz(t)

---消去t可得轨迹方程：f(x,y,z)=0

给开始学习《大学物理》课程的同学们：

R.Feynman

“我从不迷信权威，但命运捉弄了我——我自己变成了权

威。

”

——A.Einstein

学习一种科学的思维方法。

一个点石成金的法则，而不是一堆金子。

为什么要学习大学物理？

自然科学的基础现代工程技术的基础科技发展的关键

打好必要的物理基础，掌握初步的思维方法和

研究问题方法，增强适应能力、激发探索和创新精神，提高综合科学素质，为进一步学习新

理论、新知识、新科学奠定坚实基础。

主讲教师

理学院物理系

解忧

副教授

欢迎交流

德国二百年前的教育宣言

•教育的目的

，不是培养人们适应传统的世界，不

是着眼于实用性的知识和技能，而要去唤醒学生

的力量，培养他们自我学习的主动性，抽象的归

解忧

华裔诺贝尔奖获得者

1 李政道: 1957年物理学奖：弱相互作用下宇称不守恒

1926年生于上海，获奖时为中华民国国籍，1962年加入美国国籍。获奖时31岁

2 杨振宁: 1957年物理学奖：弱相互作用下宇称不守恒

1922年生于安徽，获奖时为中华民国国籍，1964年加入美国国籍。获奖时35岁

3 丁肇中: 1976年物理学奖：重中性介子J粒子

1936年生于美国，祖籍山东日照，在台湾读完中学和大学，获奖时40岁

4 李远哲: 1986年化学奖：发明了交叉分子束方法

1936年生于台湾，中国台湾，在台湾读完中学和大学，获奖时50岁

5 达赖: 1989年和平奖

1935年生于青海，中国国籍，获奖时54岁

华裔诺贝尔奖获得者

6 朱棣文: 1997年物理奖：激光冷却和俘获原子

1948年生于美国，祖籍江苏太仓，美籍华人，获奖时49岁

7 崔琦: 1998年物理奖：分数量子霍尔效应

1939年生于河南宝丰，美籍华人，获奖时59岁

8 高行健: 2000年文学奖：

《灵山》《一个人的圣经》等

1940年生于江西，祖籍江苏泰州，法国籍，获奖时60岁

9 钱永健: 2008年化学奖：绿色荧光蛋白

1952年生于美国，祖籍浙江，美籍华人，奖时56岁

10 高锟: 2009年物理学奖：光在纤维中的传输以用于光学通信

1933年生于上海，美籍华人，获奖时76

岁

Enlightens Physics the World

物理学照亮世界!

物理学的研究对象

物理学是探讨物质结构和运动基本规律的学科

物质运动最

机械运动

基本最普遍

分子热运动

的形式：

电磁运动

原子和原子核内部的运动

研究的对象十分广泛宇观宏观微观空间尺度(相差1045－1046)

1026 m(约150亿光年)(宇宙)－10－20 m(夸克)时间尺度(相差1045)

1018s 150亿年(宇宙年龄)-10

-27

s(硬射线周期)速率范围0(静止)-3x108 m/s(光速)

•传统的力热声光电、相对论、量子力学、固体物理、半导体•天文学、宇宙论•生物物理、DNA•量子化学•神经网络•物理经济学

What is physics?

Physics is what physicists do！

大学物理与中学物理的区别

1.教学内容

中学物理－－研究特殊性问题大学物理－－研究一般性问题2.数学工具

中学物理－－以初等数学和几何学为工具大学物理－－以高等数学为工具3.

学习方式

中学物理－－讲授内容和知识的消化全部在课内进行大学物理－－课上以讲授知识为主，课下自已消化理解。

所以，大学课堂，教学内容多，进行速度快，作业数量少而精

注意事项：

每次课前可以不预习，但课后必须复习！及时做习题、作业

物理学很有趣，

但必须要努力学习，才能跟上！谁不及格？千万别是我！

上课打瞌睡、聊天、玩手机者下课不复习、不写作业者

就是不及格的后备军！

大学物理和中学物理的关系

•有人说：“大学物理是中学物理加微积分

”

•应该说：中学是代数加物理，大学是微积分加物理（但不是加中学物理）。

后者是前者的螺旋上升。

•

由于数学工具的发展，物理学研究的内容大大扩展和加

深了。（想想牛顿为什么发明微积分？）•不要因为有若干名词相同就认为内容相同

•聪明人注意不同点，傻子只注意相同点！

大学物理与高等数学的对比

要•物理学是自然科学学•数学是思维科学

会•物理学研究的是客观存在的事物

物理•

数学研究的是假想的对象学•物理学主要运用辨证逻辑

的(观察、实验、猜测和推理)法•数学主要使用形式逻辑(主要是推理)则

•物理学的结论总有适用范围(甚至被推翻)•数学的结论一旦证明就永远正确

参考书目

1.《新编基础物理学》

——王少杰顾牡，科学出版社

2.《物理学》

——马文蔚，高等教育出版社，2006年第5版3.《普通物理学》

——程守洙、江之永，高等教育出版社，2006年第6版4.《西尔斯当代大学物理》

——英文改编版(原书第11版)，机械工业出版社，2009年5.《大学物理导学教程》

——张涛，西北工业大学出版社，2011

年

一、力学研究对象：对象机械运动

二、力学研究的内容：内容

1 .运动学：研究如何描述物体的运动以及

各运动量之间的关系2 .动力学：研究产生或改变运动的原因，即

物体间相互作用对运动的影响3 .静力学：研究作用在物体上力的平衡条件

(工程力学)

解忧

第1 章

质点运动学

2.什么是参照系

参照系：为描述物体运动而选作参考的物体或物体系

(认为其静止)3.运动是绝对的,

运动的描述是相对的!

(1) 参照系的选择是任意的

(2)不同参照系对物体运动的描述不同(3)常用参照系：

·太阳参考系(太阳--恒星参考系)

·地心参考系(地球--恒星参考系)·地面参考系

·质心参考系

二、质点

物体的形状可忽略，物体可看作有质量的点。

注意：可否视为质点，依具体情况而定：1.物体自身线度与其活动范围相比小得多时可视为质点

如：地球绕太阳的运动、轨道运动

三、坐标系（coordinate system）

确定物体相对

参照系的位置，需在参照系上建立坐标系常用的坐标系有：

直角坐标系自然坐标系平面极坐标系球坐标系柱坐标系

解忧

2.运动方程和轨迹

运动方程（kinematical equation）:

表示运动过程的函数

矢量形式：r

(t)x(t)iy(t)jz(t)k分量形式：xx(t)



yy(t)

zz(t)

---消去t可得轨迹方程：f(x,y,z)=0

相关文章